一种新型隔热保温防火多孔混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型隔热保温防火多孔混凝土及其制备方法，该混凝土具有多孔轻质、导热系数低、强度高、隔热保温效果好、耐高温的特点，属于建筑防火材料技术领域。该混凝土可大量利用工业废渣，符合节能环保要求，深受建筑业的广泛关注。本研究以硅酸盐水泥为结合剂，用粉煤灰和膨胀珍珠岩取代砂和部分水泥，并加入聚丙烯纤维，制备出密度为450-600Kg/m3、抗压能力达到10MPa的多孔混凝土。采用掺加膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维技术，制备出密度在600～800kg/m3，抗压强度达20～30MPa的高强多孔混凝土。利用水泥、粉煤灰、有机纤维、自制复合发泡剂制备的多孔混凝土具有流态的特征，便于大体积浇注，导热系数低于0.06J/K·M，吸水率低于10％，它为高性能多孔混凝土保温墙材的制备提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该混凝土具有多孔轻质、导热系数低、强度高、隔热保温效果好、耐高温的特点，属于建筑防火材料
。该混凝土可大量利用工业废渣，符合节能环保要求，深受建筑业的广泛关注。本研究以硅酸盐水泥为结合剂，用粉煤灰和膨胀珍珠岩取代砂和部分水泥，并加入聚丙烯纤维，制备出密度为450-600Kg/m3、抗压能力达到10MPa的多孔混凝土。采用掺加膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维技术，制备出密度在600～800kg/m3，抗压强度达20～30MPa的高强多孔混凝土。利用水泥、粉煤灰、有机纤维、自制复合发泡剂制备的多孔混凝土具有流态的特征，便于大体积浇注，导热系数低于0.06J/K·M，吸水率低于10％，它为高性能多孔混凝土保温墙材的制备提供技术支持。【专利说明】
： 本专利技术涉及，该多孔混凝土具有 多孔轻质、导热系数低、强度高、隔热保温效果好的特点，属于建筑防火材料
。
技术介绍
： 随着城镇化的快速发展，高层建筑日益增多，建筑节能的要求和标准也不断提高。 这种新形势对我国外墙保温材料的发展也有了新的要求。如何在推动建筑节能目标实现的 同时，兼顾解决外墙外保温系统的防火安全，成为建筑保温行业以及全社会关注的热点和 焦点。 多孔混凝土由于轻质、保温、隔热的功能，其用量越来越大。多孔混凝土的种类很 多，但最常用的是水泥多孔混凝土。由于多孔混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有下列 良好的物理力学性能：（1)轻质，多孔混凝土的密度小，密度等级一般为300?1800kg/m 3， 近年来，密度为160kg/m3的超轻多孔混凝土也在建筑工程中获得了应用；(2)保温隔热性 能好；（3)隔音耐火性能好，多孔混凝土是无机材料，不会燃烧，从而具有良好的耐火性，在 建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能；(4)整体性能好，可现场浇注施工，与主体工程 结合紧密；（5)低弹减震性好，多孔混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量，从而使其对冲 击载荷具有良好的吸收和分散作用；(6)防水性能强，现浇多孔混凝土吸水率较低，相对独 立的封闭气泡及良好的整体性，使其具有一定的防水性能；（7)耐久性能好，与主体工程寿 命相同；（8)生产加工方便，多孔混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现 场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体；(9)环保性能好；（10)施工方便。 目前，国内外研究机构及学者针对多孔混凝土防火领域的应用开展了相关研究工 作，并取得部分成果。杨久俊、张海涛等从粉煤灰中提取厚壁膨胀珍珠岩并与水泥和自制无 机高分子热聚物发泡剂预混合，制成流态多孔混凝土。在常温常压养护下，600kg级抗压强 度可以达到5?7MPa，700kg级达到lOMPa以上，明显高于同级别的铝粉加气混凝土的强 度，800?1600kg级达到承重材料的强度。向超、刘自力以普通娃酸盐水泥为基本原料，辅 以20 %的粉煤灰，10 %的熟石灰，5 %的环氧树脂、适量的乙二胺和三乙醇胺，制备出密度为 300-400kg/m3,抗压能力达到1. 2MPa，导热系数低于0. 05J/K · M，吸水率低于10%的多孔 混凝土制品。郭立英、赵芸平自行研制了多孔混凝土的松香皂发泡剂，通过大量试验确定了 泡沫混凝的最佳配合比，配制出密度为450kg/m 3,强度达到1. 3MPa左右的多孔混凝土。宋 斌、龚健研究了纤维和粉煤灰对水泥基多孔混凝土性能的影响，添加〇. 5%聚丙烯纤维后 可使多孔混凝土的强度提高40%以上；添加50%粉煤灰后使强度降低40%;使用化学激发 剂后，使添加50%粉煤灰的水泥基多孔混凝土的强度提高20%以上，使用化学激发剂的纤 维增强粉煤灰多孔混凝土是一种应用前景广阔的保温节能产品。新型多孔混凝土，由于新 拌浆体具有极好的流动性，混凝土浇筑时无需机械振动捣实，特别适用于大体积现场浇筑 工程和地下不规则空间的混凝土填充浇筑，也可以在工厂预制成砖块、砌块、墙板等建筑构 件。 多孔混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，虽然国内外学者对其做了大量的 研究开发，使其广泛应用于墙体材料中，但其还存在一定的缺陷，如强度偏低、开裂、吸水 等，因而要进一步扩大其应用领域还需在发泡剂、掺料配合比、工艺流程、设备等方面做更 进一步的研究。
技术实现思路
： 本专利技术的目的是提供。该种混凝 土具有保温、隔热和防火的作用，特别适合用于建筑的外保温材料。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：以普通硅酸盐水泥为结合剂，添加 复合发泡剂和粉煤灰，用膨胀珍珠岩取代砂和部分水泥，并掺加了聚丙烯纤维制备多孔混 凝土。探讨了粉煤灰、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维对多孔混凝土抗压强度影响。结果表明：采 用掺加膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维技术，可以制备出表观密度在450?600kg/m 3,抗压强度 达到lOMPa的高强多孔混凝土。膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维能显著提高多孔混凝土的抗压强 度，且泡沫掺量越大，其增强效果越显著。掺入聚丙烯纤维后，多孔混凝土的劈裂抗拉强度 显著提高，干缩率明显下降。 原材料选择： (1)水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等均可在多孔混 凝土中使用。本实验采用42. 5MPa以上的普通硅酸盐水泥，细度350m2/kg。 (2)粉煤灰：粉煤灰兼具集料和胶凝材料的双重作用。在多孔混凝土中引入粉煤 灰，一方面可以降低水泥用量变形，另一方面可以处理工业废渣。 (3)纤维：采用市场上销售的聚丙烯短纤维，掺入聚丙烯纤维以提高其抗裂性能。 控制不同量的添加。聚丙烯纤维，是专门用于水泥混凝土中塑形防开裂纤维，能防止或减少 水泥混凝土的初期塑性裂缝。本实验选用的技术参数：材料：1〇〇%聚丙烯；纤维形状：束状 单丝；纤维规格选用：3、6、9、12mm ;密度：0. 91kg/m3 ;纤维直径：18-45 μ m。 (4)粉煤灰活性激发剂：采用自配的粉煤灰激发剂，主要由碱性成分、增铝成分、 增钙成分等复合而成。 (5)发泡剂的选择：发泡剂采用自配复合发泡剂，该复合发泡剂由合成表面活性 齐U、动物蛋白表面活性剂、稳定剂、增黏剂复合而成，其基本组成：60%的合成表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠（LAS，白色或淡黄色粉末），36 %动物蛋白表面活性剂，3 %稳定剂，1 % 增粘剂。 (6)膨胀珍珠岩：颗粒内部呈蜂窝结构，具有质轻、绝缘、吸声、无毒及耐腐蚀等特 点。用其配制的轻骨料混凝土耐磨、隔热保温，与同强度等级普通混凝土相比，可降低自重 20%?25%。 (7)外加剂：化学激发剂，如掺入粉煤灰等矿物掺合料需加入一些激发剂来加快 其强度发展；掺加减水剂以提高其抗压强度；掺入憎水剂以降低其吸水率。 【专利附图】【附图说明】 附图1是多孔混凝土的制备工艺流程。 【具体实施方式】： 下面通过结合具体实施例，更详细地说明本专利技术，但这些实施例只是用于帮助容 易地理解本专利技术，本专利技术并不限于这些实施例。多孔混凝土的制备工艺流程见附图1。首 先将水泥、掺合料、集料、复合外加剂和水分别计量、搅拌混合，然后加入制得的泡沫搅拌均 匀，再注模、预养护、脱模、养护得到成品。具体操作如下： 1、泡沫的制备 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型隔热保温防火多孔混凝土，其特征在于：它是利用水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、有机纤维、复合发泡剂制备的多孔混凝土。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小超，李妍，黄朝晖，房明浩，刘艳改，吴小文，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11