一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆及其制备方法。本发明专利技术所述的掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，利用玉米棒芯为主要轻骨料，由普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏、氢氧化钙、玻化微珠、玉米棒芯、EVA乳胶粉、引气剂和羟丙基淀粉醚等组成。本发明专利技术充分利用玉米棒芯这一农作物废弃物和其他固体废弃物，生产成本低，施工简单快捷，施工性能和力学性能好，具有优异的保温性能和防火性能，安全耐久，防火性A级不燃，具有良好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料
，具体涉及到一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆及其制备方法。
技术介绍
随着我国建筑节能的发展，外墙外保温体系的应用已经成为实现建筑节能的主要技术之一，国家“十二五”建筑节能专项明确提出要大力推广建筑节能技术，将建筑节能范围从城镇建筑推广到农村建筑，推动城乡建筑节能发展，并提出了发展推广新型建筑节能材料。建筑节能亟需安全环保高效的保温材料。保温砂浆是由轻骨料、胶凝材料以及化学添加剂等混合拌制得到的一种粉体类保温材料，相比于各种保温板材，具有施工方便，与墙体整体性好，安全耐久性好等的优点。目前，常用的保温砂浆主要包括玻化微珠无机保温砂浆和EPS颗粒保温砂浆两种。 玻化微珠无机保温砂浆，防火性好，A级防火不燃，但常会由于玻化微珠易破损破碎，而导致保温性能降低。EPS颗粒保温砂浆成本降低，但防火性能不佳，安全性能相对较差，限制了其在墙体外保温体系和墙体内保温体系中的应用。 我国属于农业大国，每年产生大量的农作物废弃物，这其中玉米棒芯每年产量达7000万吨，约占秸秆类农业固体废弃物的10%，玉米棒芯虽然在食品加工、饲料等方面部分得到应用，但大部分仍有待应用。 玉米棒芯是由玉米棒脱去玉米籽粒获得的穗轴，占玉米棒总重量的20%~30%。玉米棒芯的组织结构从外到内分为三部分，分别是玉米棒芯表层部分，呈毛糙状，称之为麸糠层；玉米棒芯中间层部位，质硬而有弹性，称之为木质层，占玉米棒芯总质量的60%；玉米棒芯最里层的软质部分，柔软而洁白，称之为海绵絮层。 玉米棒芯的化学组成主要以纤维素和木质纤维为主以及多糖类聚合物，其密度在100-350kg/m3，吸水率高在100%-300%、含水率低（9%左右），导热系数小，具有类似挤塑聚苯乙烯泡沫的封闭多孔结构，因此可用于保温材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于充分利用玉米棒芯这一农作物固体废弃物，提供一种成本低，长期性能和耐久性能好，且防火性能A级不燃，掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，并大量综合利用固体废弃物，节约资源和能源，保护环境。 本专利技术所述的掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，利用玉米棒芯为主要轻骨料，由普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏、氢氧化钙、玻化微珠、玉米棒芯、EVA乳胶粉、引气剂和羟丙基淀粉醚组成。本专利技术充分利用玉米棒芯这一农作物废弃物和其他固体废弃物，生产成本低，施工简单快捷，施工性能和力学性能好，具有优异的保温性能，安全耐久，防火性A级不燃，具有良好的经济和社会效益。其各组分重量比为： 普通硅酸盐水泥    100 矿渣微粉          10-45 脱硫石膏          5-30 氢氧化钙          5-30 玉米棒芯          10-70 玻化微珠          10-70 EVA乳胶粉        1-10 引气剂            0.05-0.5 羟丙基淀粉醚      0.2-5。 各组分较佳的重量比为： 普通硅酸盐水泥    100 矿渣微粉          15-35 脱硫石膏          10-25 氢氧化钙          5-20 玉米棒芯          20-55 玻化微珠          10-50 EVA乳胶粉        3-7 引气剂            0.1-0.3 羟丙基淀粉醚      0.5-3.5。 本专利技术中，所述普通硅酸盐水泥为32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥中的一种。 本专利技术中，所述矿渣微粉为S95级或S105级矿渣微粉中的一种或两种。 本专利技术中，所述玉米棒芯为破碎后粒径5mm以下并经氢氧化钙饱和溶液浸泡2h后烘干处理的玉米棒芯，其各粒径范围的重量比为：2.5mm-5.0mm为40%，1.25mm-2.5mm为40%，0.16mm-1.25mm为15%，0-0.16mm为5%；玉米棒芯的堆积密度为120-220kg/m3。 本专利技术中，所述引气剂为粉末状的十二烷基硫酸钠。 本专利技术中，所述羟丙基淀粉醚的黏度为10000-20000mPa.s。 本专利技术所提出的一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆制备方法，具体步骤如下： （1）将玉米棒芯破碎为5mm以下的颗粒，放入氢氧化钙饱和溶液中浸泡2h后烘干，然后过2.5mm、1.25mm和0.16mm的筛，得到粒径范围2.5mm-5.0mm、1.25mm-2.5mm、0.16mm-1.25mm和0-0.16mm的四种玉米棒芯。 （2）按各粒径分布范围所占重量百分比配制玉米棒芯：2.5mm-5.0mm为40%，1.25mm-2.5mm为40%，0.16mm-1.25mm为15%，0-0.16mm为5%。 （3）按重量比称量配制好的玉米棒芯、玻化微珠、普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏、氢氧化钙、EVA乳胶粉、引气剂和羟丙基淀粉醚，在混合机中混合3-8min，混合均匀后即得所需产品。 本专利技术中，以普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏和氢氧化钙形成的复合体系为胶凝材料，矿渣微粉是高炉炼铁后形成的工业废渣经磨细得到的，主要成分为CaO、SiO2和Al2O3，经过冷淬处理后具有较高胶凝活性，其水化生成的水化铝酸钙和水化硅酸钙凝胶能够促进体系强度发展，脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫得到的固体废弃物，经烘干后主要为二水石膏，在体系中提供了硫酸根离子和钙离子，能够促进矿渣微粉的水化反应，生成水化硫铝酸钙晶体，起到增强体系强度尤其是早期强度和微膨胀的作用，从而降低保温砂浆的干燥收缩。氢氧化钙不仅为胶凝体系提供了水化产物生长的晶核以及碱性环境，促进胶凝体系水化反应，而且还能提高保温砂浆的和易性，改善其施工性能。 玉米棒芯是由玉米棒脱去玉米籽粒获得的穗轴，玉米棒芯的组织结构从外到内分为三部分，分别是毛糙状的麸糠层、质硬而有弹性的木质层及里层柔软而洁白的海绵絮层；其中木质层占玉米棒芯总质量的60%。玉米棒芯的化学组成主要以纤维素和木质纤维为主以及多糖类聚合物，其密度在100-350kg/m3，含水率低，导热系数小，粗纤维含量最多，具有类似挤塑聚苯乙烯泡沫的封闭多孔结构，保温隔热性能突出，经过氢氧化钙饱和溶液浸泡处理后，解决了由于其组分导致水泥浆体缓凝的问题，因此作为轻骨料用于保温材料，保温隔热性能良好，而且大量利用农作物废弃物，具有显著的经济效益和社会效益。 玻化微珠属于轻质无机材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，其特征在于由普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏形成复合胶凝材料体系，以玉米棒芯和玻化微珠为轻骨料，并加入氢氧化钙、EVA乳胶粉、引气剂和羟丙基淀粉醚制备而成，各组分的重量比为：普通硅酸盐水泥    100矿渣微粉          10‑45脱硫石膏          5‑30氢氧化钙          5‑30玉米棒芯          10‑70玻化微珠          10‑70EVA乳胶粉        1‑10引气剂            0.05‑0.5羟丙基淀粉醚      0.2‑5所述玉米棒芯为破碎后粒径5mm以下并经氢氧化钙饱和溶液浸泡2h后烘干处理的玉米棒芯，其各粒径范围的重量比为：2.5mm‑5.0mm为40%，1.25mm‑2.5mm为40%，0.16mm‑1.25mm为15%，0‑0.16mm为5%；玉米棒芯的堆积密度为120‑220kg/m3。

【技术特征摘要】
1.一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，其特征在于由普通硅酸盐水泥、矿渣微粉、脱硫石膏形成复合胶凝材料体系，以玉米棒芯和玻化微珠为轻骨料，并加入氢氧化钙、EVA乳胶粉、引气剂和羟丙基淀粉醚制备而成，各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥    100
矿渣微粉          10-45
脱硫石膏          5-30
氢氧化钙          5-30
玉米棒芯          10-70
玻化微珠          10-70
EVA乳胶粉        1-10
引气剂            0.05-0.5
羟丙基淀粉醚      0.2-5
所述玉米棒芯为破碎后粒径5mm以下并经氢氧化钙饱和溶液浸泡2h后烘干处理的玉米棒芯，其各粒径范围的重量比为：2.5mm-5.0mm为40%，1.25mm-2.5mm为40%，0.16mm-1.25mm为15%，0-0.16mm为5%；玉米棒芯的堆积密度为120-220kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种掺有玉米棒芯的阻燃型保温砂浆，其特征在于各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥    100
矿渣微粉          15-35
脱硫石膏          10-25
氢氧化钙          5-20
玉米棒芯          20-55
玻化微珠          10-50
EVA乳胶粉        3-7
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国防，王培铭，丁意，赵建斌，徐玲琳，李好新，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31