一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法，所述质轻保温型混凝土材料制备方法的具体步骤为：以重量份计，向1份质量浓度30～40％的双氧水中加入0.1～0.2份二氧化锰，边搅拌边加入预制浆料，搅拌均匀，振捣成型，养护，即得所述的一种质轻保温型混凝土材料。本发明专利技术通过二氧化锰的催化作用使得双氧水分解产生气体，使得混凝土内均匀形成微小孔隙，质轻保温，同时，通过浆料组分调整以及制备过程中聚苯胺的形成，在水泥凝胶网络中形成三维网状结构，提高混凝土强度，能够满足建筑物的高强度要求，应用前景广阔。

A kind of light heat preservation concrete material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法
本专利技术属于混凝土新材料
，特别是涉及一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法。
技术介绍
混凝土作为主要的建筑材料在建筑领域中被广泛使用。目前国内外90％以上的多、高层建筑物是钢筋混凝土结构，少数钢结构建筑物，其围护结构包括外墙与楼(屋)盖也主要是混凝土材料建成的。但是混凝土的保温性能较差，导热系数为1.7W/(m·K)左右，不符合国家对房屋建筑的节能要求，通常还需要在墙体外表面或内表面做保温隔热层才能满足相关规范要求。但是，与内、外保温层使用的保温材料相比，混凝土的导热系数极高，这样就只有将内外保温层加设得很厚，才能保证建筑物内部的温度。这不仅导致建造成本增加，而且不利于结构受力和施工及使用安全。另外，保温材料通常不带有防火功能，需要设置的防火隔离带通常采用现场二次施工安装，所形成的保温墙体都存在施工复杂繁琐和保温层易开裂、渗水、脱落等质量安全问题，也难以实现建筑保温与结构同寿命。故对混凝土进行保温研究意义重大。近年来加气混凝土受到人们的关注，其具有容重轻、保温性能高、吸音效果好等优点，是一种优异的质轻保温型混凝土。加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料，掺加发气剂(铝粉)，通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品，因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。专利申请CN108203312A公开了一种轻质发泡混凝土，包括固体组分和外加组分两部分，其中，固体组分是由硅酸盐水泥和粉煤灰组成，外加组分是由三聚氰胺减水剂、促凝剂和复合发泡剂(发泡组分、稳泡组分、稳泡助剂和助剂等)组成，制成的发泡混凝土密度下降，但是发泡过程比较粗犷、快速，会形成大量比较大的孔隙，严重影响了混凝土的强度，无法满足建筑高标准要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法，本专利技术所制备的混凝土材料在质轻保温的同时还满足建筑物的高强度要求。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种质轻保温型混凝土材料的制备方法，以重量份计，向1份质量浓度30～40％的双氧水中加入0.1～0.2份二氧化锰，边搅拌边加入预制浆料，搅拌均匀，振捣成型，养护，即得所述的一种质轻保温型混凝土材料；其中，所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分，投料时先加入A浆料，搅拌均匀，接着边搅拌边加入B浆料，B浆料投料完成后立即加入C浆料；所述的A浆料是通过以下方法制备得到的：先将0.02～0.03份石油焦粉和0.05～0.06份粉煤灰加入0.1～0.15份水中，球磨，然后加入0.15～0.22份水泥和0.2～0.25份砂的混合物，搅拌混匀，继续加入0.21～0.24份轻集料和0.001～0.002份外加剂、0.0002～0.0003份过硫酸铵，搅拌均匀即得，所述的B浆料为0.08～0.11份苯胺的盐酸溶液，所述的C浆料为0.1～0.15份石油焦粉的水分散液。优选的，所述振捣成型包括2～3次，每次振捣时间为5～8s。振捣时间太短会残留较大气泡，混凝土内部不密实，降低混凝土强度；振捣时间太长会破坏内部形成的均匀气泡，自重大，保温性能差。优选的，所述养护条件为：常温常压和相对湿度95％RH条件下养护20～22天。本专利技术的常温按照国内通常工程温度，定义为20℃；常压是指101.325kPa。优选的，所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理，以重量份计，改性处理的具体方法是：先将1份石油焦粉或粉煤灰分散于1～1.2份水中，然后加入0.02～0.04份羟丙基甲基纤维素、0.1～0.2份棕榈酸乙醇溶液，加热超声波处理，过滤，烘干，粉碎，即得。经改性处理可促进与水泥等组分的均匀混合，保证产品强度。进一步优选的，所述棕榈酸乙醇溶液是将1份棕榈酸加入5～6份无水乙醇中，缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。进一步优选的，加热超声波处理的工艺条件为：在50～60℃条件下，40～50kHz超声处理20～30分钟。优选的，所述水泥选自普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任一种。优选的，所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分，均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1：3～4：8～10：15～20：10～12复合后粉碎而成，前者粉碎至0.22～0.88mm，后者粉碎至5～8mm；细轻集料与粗轻集料的质量比为1：1.2～1.3。进一步优选的，所述复合的具体方法是：将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀，加入它们总重量0.1～0.2倍的水，造粒，100～110℃干燥2～3小时，然后升温至800～1000℃焙烧20～30分钟，冷却至室温即可。优选的，所述外加剂为木质素磺酸钠、TH-928聚羧酸系减水剂或YZ-1萘系高效减水剂中的任一种与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1：2～3：1.5～2混合得到。本专利技术的外加剂有助于保证混凝土强度。优选的，所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1：5～6混合后搅拌均匀而得；所述C浆料是将石油焦粉加入8～10倍重量的水中，超声波振荡30～40分钟而得。本专利技术还要求保护利用上述方法制备得到的一种质轻保温型混凝土材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过二氧化锰的催化作用使得双氧水分解产生气体，使得混凝土内均匀形成微小孔隙，质轻保温，同时，通过浆料组分调整以及制备过程中聚苯胺的形成，在水泥凝胶网络中形成三维网状结构，提高混凝土强度，满足建筑物的高强度要求。(2)本专利技术预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分，投料时先加入A浆料，搅拌均匀，接着边搅拌边加入B浆料，B浆料投料完成后立即加入C浆料；其中，A浆料是利用石油焦粉、粉煤灰、水泥、砂、轻集料、外加剂、过硫酸铵等混合制成，B浆料是苯胺的盐酸溶液，C浆料是石油焦粉的水分散液。加入A浆料后发生水泥凝胶化，接着加入B浆料，在强酸性条件下，双氧水分解速度快，产生大量气泡，随着气泡的形成，A浆料的胶凝化产物进一步膨胀，伴随着双氧水分解成水，以及C浆料的加入，酸浓度下降，在相对弱酸条件下，双氧水比较稳定，抑制双氧水分解，控制气泡的形成速度，以免形成大量大气泡，进而影响混凝土强度。(3)本专利技术制备方法中加入B浆料后，在强酸性条件下，苯胺聚合反应生成聚苯胺，聚苯胺穿插在胶凝结构中，大大增强了混凝土强度，另一方面，在穿插过程中也会形成新的微小孔隙，进一步改善微观结构，有效阻隔空气流通，起到保温作用。(4)本专利技术中石油焦粉、粉煤灰本身就具有多孔隙结构，在胶凝化过程中均匀分散，有利于减轻自重，阻隔空气流通，起到保温作用；C浆料中含有石油焦粉，其与先行胶凝化产品(也含有石油焦粉)相容性好，并在快速相容的过程中带动水的迅速扩散，以降低体系内酸浓度，有效控制气泡均匀慢速生成。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质轻保温型混凝土材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：以重量份计，向1份质量浓度30～40％的双氧水中加入0.1～0.2份二氧化锰，边搅拌边加入预制浆料，搅拌均匀，振捣成型，养护，即得所述的一种质轻保温型混凝土材料；/n其中，所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分，投料时先加入A浆料，搅拌均匀，接着边搅拌边加入B浆料，B浆料投料完成后立即加入C浆料；所述的A浆料是通过以下方法制备得到：先将0.02～0.03份石油焦粉和0.05～0.06份粉煤灰加入0.1～0.15份水中，球磨，然后加入0.15～0.22份水泥和0.2～0.25份砂的混合物，搅拌混匀，继续加入0.21～0.24份轻集料和0.001～0.002份外加剂、0.0002～0.0003份过硫酸铵，搅拌均匀即得，所述的B浆料为0.08～0.11份苯胺的盐酸溶液，所述的C浆料为0.1～0.15份石油焦粉的水分散液。/n

【技术特征摘要】
1.一种质轻保温型混凝土材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：以重量份计，向1份质量浓度30～40％的双氧水中加入0.1～0.2份二氧化锰，边搅拌边加入预制浆料，搅拌均匀，振捣成型，养护，即得所述的一种质轻保温型混凝土材料；
其中，所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分，投料时先加入A浆料，搅拌均匀，接着边搅拌边加入B浆料，B浆料投料完成后立即加入C浆料；所述的A浆料是通过以下方法制备得到：先将0.02～0.03份石油焦粉和0.05～0.06份粉煤灰加入0.1～0.15份水中，球磨，然后加入0.15～0.22份水泥和0.2～0.25份砂的混合物，搅拌混匀，继续加入0.21～0.24份轻集料和0.001～0.002份外加剂、0.0002～0.0003份过硫酸铵，搅拌均匀即得，所述的B浆料为0.08～0.11份苯胺的盐酸溶液，所述的C浆料为0.1～0.15份石油焦粉的水分散液。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述振捣成型为2～3次，每次振捣时间为5～8s。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述养护条件为：常温常压和相对湿度95％RH条件下养护20～22天。


4.根据权利要求-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理，以重量份计，改性处理的具体方法是：先将1份石油焦粉或粉煤灰分散于1～1.2份水中，然后加入0.02～0.04份羟丙基甲基纤维素、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利，张云峰，陈谦益，
申请(专利权)人：江苏金雷建材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32