本发明专利技术公开了一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料及其制备方法，该材料按重量份包括：水泥34～59份、粉煤灰24～58份、硅灰或纳米二氧化硅6～17份、减水剂0.24～0.57份、发泡剂0.25～0.4份和硅烷偶联剂0.03～0.04份；该材料在加水拌合过程中,加入合成纤维。其制备方法如下：1)将水泥、粉煤灰、硅灰或纳米二氧化硅、减水剂与水混合搅拌得浆体Ⅰ；2)将合成纤维分散到浆体Ⅰ中搅拌均匀得浆体Ⅱ；3)将发泡剂、硅烷偶联剂和水混合搅拌制得泡沫加入到浆体Ⅱ中，搅拌均匀得泡沫混凝土浆体Ⅲ，经注模成型、脱模、养护即可。所述保温材料环保、低廉、绿色，有效解决了普通泡沫混凝土强度低、易开裂等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料及其制备方法
本专利技术涉及一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料及其制备方法，属于绿色建筑保温材料领域。
技术介绍
泡沫混凝土作为一种节能环保、利废、生产成本低的新型环保型保温隔热建筑材料受到了极高的重视，目前国内外泡沫混凝土主要应用于泡沫混凝土砌块、轻质板材、轻质垫层、耐火窖炉、夹芯构件等，在军事和园林领域也有大量应用。近年来虽然对泡沫混凝土的研究已经取得了一定的突破，并发布了一些行业标准，为实际工程应用提供了一些理论依据，但不难发现在实际应用中常常伴随着强度偏低、易干燥收缩、吸水率大等缺陷，容易引起干缩开裂，吸湿开裂，塌陷等质量问题，限制了泡沫混凝土行业的进一步发展。研究表明，在泡沫混凝土中掺入增强纤维，可以在一定程度上弥补泡沫混凝土韧性差、吸水严重、稳定性差等缺点，提高泡沫混凝土抗变形能力、改善孔结构、提高抗拉强度和提高抗裂性能。因此，加入纤维的泡沫混凝土将具备多裂缝开裂的特点，这种新材料将泡沫混凝土与纤维的优势合为一体，具有良好的应用前景。专利CN108083844A公开了一种高强阻裂泡沫混凝土的制备方法，该专利技术材料存在开裂风险，抗裂性能不佳。专利CN106186860A公开了一种泡沫混凝土及其制备方法，该材料干密度为700kg/m3～960kg/m3时，抗压强度仅为0.95MPa～2.91MPa，强度偏低。在泡沫混凝土已有的相关研究中，调查得知当干密度为600kg/m3～700kg/m3时，抗压强度仅为2.21MPa～3.12MPa，抗裂等级为Ⅱ级～Ⅳ级。
技术实现思路
技术问题：针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料及其制备方法，该保温材料集泡沫混凝土轻质保温的优势和纤维增强水泥基复合材料的抗裂性能于一体，并且绿色、环保，其制备工艺简单。技术方案：本专利技术提供了一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，该保温材料按照重量份数包括以下组分：该保温材料在加水拌合过程中,加入合成纤维,合成纤维的体积为上述组分加水拌合得到浆体体积的0.1％～0.2％。其中：优选的，轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料按照重量份数包括以下组分：水泥50份、粉煤灰44份、硅灰或纳米二氧化硅6份、减水剂0.24份、发泡剂0.32份、硅烷偶联剂0.03份，该保温材料在加水拌合过程中,加入合成纤维,合成纤维的体积为上述组分加水拌合得到浆体体积的0.13％。该轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的干密度为480kg/m3～680kg/m3、抗压强度达到2.88MPa～5.60MPa、导热系数为0.08W/(m·K)～0.13W/(m·K)、抗裂等级为Ⅰ级。所述的水泥为标号为42.5或者52.5的普通硅酸盐水泥。所述粉煤灰为优质F类Ⅰ级低钙粉煤灰。所述硅灰或纳米二氧化硅的比表面积为24000m2/kg～25000m2/kg、SiO2含量为93wt％～95wt％。所述的减水剂是液体或固体聚羧酸减水剂,且其固含量为35％～45％、减水率大于40％。所述的发泡剂为植物蛋白发泡剂或动物蛋白发泡剂，且该发泡剂应符合下列指标：1小时后泡沫的沉陷距不大于10mm、1小时的泌水量不大于80mm。所述的硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述的合成纤维为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或者聚甲醛纤维中的一种或者多种。本专利技术还提供了一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：1)称取配方量的水泥、粉煤灰、硅灰或纳米二氧化硅、减水剂，加入水中混合搅拌得到浆体Ⅰ，其中水与水泥的用量比例按照重量份数为24～35：34～59；2)称取配方量的合成纤维，分散到浆体Ⅰ中，搅拌均匀得到合成纤维分散均匀的浆体Ⅱ；3)称取配方量的发泡剂和硅烷偶联剂溶于水中搅拌均匀制得泡沫，加入的水与发泡剂的用量比例按照重量份数为6～8：0.25～0.4，之后将该泡沫加入到浆体Ⅱ中，搅拌均匀得到泡沫混凝土浆体Ⅲ；4)将泡沫混凝土浆体Ⅲ注模成型，后经脱模、养护得到所述的轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料。其中：步骤1)所述的加入水中混合搅拌得到浆体Ⅰ的过程中，搅拌频率为750r/min～850r/min、搅拌时长为5min～8min；步骤2)所述的搅拌均匀得到合成纤维分散均匀的浆体Ⅱ的过程中，搅拌频率为750r/min～850r/min、搅拌时长为5min～8min；步骤3)所述的称取配方量的发泡剂和硅烷偶联剂溶于水中搅拌均匀制得泡沫的过程中，搅拌频率为900r/min～1100r/min、搅拌时长为2min～4min；步骤3)所述的搅拌均匀得到泡沫混凝土浆体Ⅲ的过程中，搅拌频率为400r/min～500r/min，搅拌时长为65s～76s。步骤3)所述的泡沫的密度为20g/L～30g/L。步骤4)所述脱模是指在注模成型完毕后，用保鲜膜覆盖模具24h～48h后脱模；步骤4)所述的养护是指在温度为20℃～25℃的标准条件下养护28d～30d或在60℃～80℃蒸汽养护3d～7d。对制备得到的轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料进行性能测试，在测试之前，将试样放入60℃烘干箱中烘干2d，然后取出，自然冷却至室温后进行测试。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：1、本专利技术制备的轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料集泡沫混凝土轻质保温的优势和纤维增强水泥基复合材料的抗裂性能于一体，是一种环保、低廉、绿色的建筑节能材料；2、在干密度相同的情况下，本专利技术制备的轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的抗压强度与专利CN106186860A公开的泡沫混凝土抗压强度相比提高了5倍，在评价该轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料抗裂等级时，试件表面均无裂缝产生，抗裂等级Ⅰ级，抗裂性能极佳，解决目前普通建筑保温材料存在强度偏低、易开裂、韧性差等问题；本专利技术制备工艺简单，耗时短，机械化程度高，具有广阔的市场前景。附图说明图1是本专利技术提供的一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的制备流程图。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术。实施例1一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，按照重量份包括以下组分(见表1)：表1轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料配合比该保温材料在加水拌合过程中,加入合成纤维,合成纤维的体积为上述组分加水拌合得到浆体体积的0.15％。所用原材料为：水泥为标号为42.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰为优质F类Ⅰ级低钙粉煤灰；硅灰比表面积为25000m2/kg、SiO2含量95wt％；减水剂是液体聚羧酸减水剂，其固含量为40％，减水率大于40％；发泡剂为动物蛋白发泡剂，其符合下列指标：1小时后泡沫的沉陷距不大于10mm，1小时的泌水量不大于80mm；硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷；合成纤维为聚乙烯纤维，其弹性模量为100GPa、极限抗拉强度≥2800MPa。一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的制备方法如下：1)按质量份称取水泥、粉煤灰、硅灰和减水剂，与30份水混合在搅拌频率为750r/min的条件下搅拌6min，搅拌后得到浆体Ⅰ；2)按比例将聚乙烯纤维分散到浆体Ⅰ中，在搅拌频率为850r/min的条件下搅拌5min，得到聚乙烯纤维分散均匀的浆体Ⅱ；3)称取配方量的动物蛋白发泡剂、硅烷偶联剂和6重量份的水混合，在搅拌频率为1100r/min的条本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：该保温材料按照重量份数包括以下组分：
【技术特征摘要】
1.一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：该保温材料按照重量份数包括以下组分：该保温材料在加水拌合过程中,加入合成纤维,合成纤维的体积为上述组分加水拌合得到浆体体积的0.1％～0.2％。2.如权利要求1所述的一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：该轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的干密度为480kg/m3～680kg/m3、抗压强度达到2.88MPa～5.60MPa、导热系数为0.08W/(m·K)～0.13W/(m·K)、抗裂等级为Ⅰ级。3.如权利要求1所述的一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：所述的水泥为标号为42.5或者52.5的普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为优质F类Ⅰ级低钙粉煤灰；所述硅灰或纳米二氧化硅的比表面积为24000m2/kg～25000m2/kg、SiO2含量为93wt％～95wt％。4.如权利要求1所述的一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：所述的减水剂是液体或固体聚羧酸减水剂,且其固含量为35％～45％、减水率大于40％；所述的发泡剂为植物蛋白发泡剂或动物蛋白发泡剂，且该发泡剂应符合下列指标：1小时后泡沫的沉陷距不大于10mm、1小时的泌水量不大于80mm；所述的硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。5.如权利要求1所述的一种轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料，其特征在于：所述的合成纤维为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或者聚甲醛纤维中的一种或者多种。6.一种权利要求1所述的轻质高强抗裂水泥基建筑保温材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：1)称取配方量的水泥、粉煤灰、硅灰或纳米二氧化硅、减水剂，加入水中混合搅拌得到浆体Ⅰ，其中水与...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽萍，费春广，徐燕慧，丁聪，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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