一种pH响应珍珠岩复合混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种pH响应珍珠岩复合混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域。制备该pH响应珍珠岩复合混凝土的原料包括pH响应珍珠岩、水泥、矿粉、细集料、粗集料、粉煤灰、木质素磺酸钙，制备所述pH响应珍珠岩的原料包括海藻酸钠、甲基丙烯酸、焦磷酸钠、甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、TEMED、超细碳酸钙粉末、珍珠岩。本发明专利技术制得的pH响应珍珠岩复合混凝土不仅能提高混凝土的抗压强度以及保温性能，还能防止珍珠岩混凝土制作的墙体发生容易开裂和空鼓，提高建筑的安全性。筑的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种pH响应珍珠岩复合混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种pH响应珍珠岩复合混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济水平的提高和科学技术的不断发展，我国建筑的保温、隔音等功能不断完善，在满足居民居住舒适度的同时，建筑耗能问题也日益突出，外墙耗能占建筑耗能最大，因此有很多关于外墙保温节能材料的研究与制备。我国建筑市场上的墙体保温节能材料主要分为有机和无机两大类，有机保温材料如模塑聚苯板、酚醛树脂版、聚氨酯板等，具有导热系数小、保温节能效果好的优点，但有机保温材料易燃烧，防火等级低，如果发生火灾，火势将迅速蔓延，且伴随产生有毒性烟雾；无机保温材料如珍珠岩、中空玻化微珠、闭孔珍珠岩、岩棉、矿棉、玻璃棉等，不仅具有导热系数低、保温节能效果好的优点，而且都为A级阻燃材料，消防安全性能好，耐老化。
[0003]其中珍珠岩具有质轻、强度较高、耐火性强、孔隙率高、无毒无害等优点，因此被广泛应用于建筑保温节能材料领域，是无机保温材料的主要保温骨料。在水泥混凝土构件中加入珍珠岩可以降低混凝土的导热系数，提高保温性能，但珍珠岩混凝土制作成的墙体易开裂，一方面是因为毛絮状的外形容易在与砂浆搅拌过程中产生阻力，和易性差，另一方面是因为珍珠岩吸水率大使得制备珍珠岩混凝土的需水量增大，破坏了混凝土的凝固周期，使得干燥后的混凝土的力学性能大大降低，极易产生空鼓开裂。墙体开裂不仅影响墙体美观，造成返工延缓工期，更严重的会影响建筑安全，造成质检不过关。因此目前有必要研制一种新型的珍珠岩复合混凝土材料，应用在建筑外墙中不仅能提高抗压强度以及保温性能，还能防止珍珠岩混凝土制作的保温墙体发生开裂和空鼓，提高建筑的安全性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种pH响应珍珠岩复合混凝土及其制备方法，解决珍珠岩混凝土制备的保温墙体容易开裂的问题，提高建筑的安全性，还能提高墙体的抗压强度以及保温性能。
[0005]本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题：
[0006]一种pH响应珍珠岩复合混凝土，包括以下原料：pH响应珍珠岩、水泥、矿粉、细集料、粗集料、粉煤灰、木质素磺酸钙。
[0007]进一步，所述原料的重量份如下：48
‑
67份pH响应珍珠岩、25
‑
28份水泥、50
‑
60份矿粉、70
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80份细集料、43
‑
52份粗集料、50
‑
60份粉煤灰、2.2
‑
2.6份木质素磺酸钙。
[0008]本专利技术还公开了一种pH响应珍珠岩复合混凝土的制备方法，具体步骤如下：
[0009]1)砂浆制备：向容器中加入水、细集料和粗集料，搅拌均匀，形成预混合物，向预混合物中加入矿粉和粉煤灰，搅拌均匀，得到砂浆；
[0010]2)混凝土制备：将砂浆与水泥、木质素磺酸钙混合，搅拌均匀，加入pH响应珍珠岩，
再次搅拌均匀，得到pH响应珍珠岩复合混凝土。
[0011]进一步，所述pH响应珍珠岩的制备按以下重量份称取原料：10
‑
15份海藻酸钠、4
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6份甲基丙烯酸、1
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2份焦磷酸钠、4
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6份甲基丙烯酰胺、0.4
‑
0.6份过硫酸铵、0.4
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0.6份TEMED、1.5
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2.5份超细碳酸钙粉末、30
‑
40份珍珠岩。
[0012]进一步，所述pH响应珍珠岩的制备过程如下：
[0013]A、珍珠岩处理：将珍珠岩在850
‑
1000℃的温度下煅烧0.8
‑
1h，当珍珠岩温度降至100
‑
120℃时对珍珠岩喷施0.9
‑
2kg三乙氧基硅烷，冷却至室温；
[0014]B、甲基丙烯酸处理：将甲基丙烯酸与去离子水按质量比为1：25的比例混合，溶解后通入流速为2L/min的氮气，通入时间为10min，随后加入与甲基丙烯酸质量相同的甲基丙烯酰胺搅拌均匀，待用；
[0015]C、海藻酸钠处理：将海藻酸钠和去离子水按质量比为1：20的比例混合，搅拌均匀，加入焦磷酸钠，于60
‑
70℃搅拌40
‑
60min,待用；
[0016]D、pH响应珍珠岩制备：将处理后的珍珠岩与处理后的甲基丙烯酸、处理后的海藻酸钠、过硫酸铵、TEMED、超细碳酸钙粉末混合搅拌均匀，随后真空处理，取出，在紫外线下照射10
‑
20min，得到的pH响应珍珠岩。
[0017]进一步，甲基丙烯酸处理步骤中通入氮气的时间为10
‑
20min，通入氮气的流速为2L/min。
[0018]进一步，pH响应珍珠岩制备步骤中真空处理具体操作为：将处理后的珍珠岩与处理后的甲基丙烯酸等原料加入真空筒中，调节真空度至0.05
‑
0.1MPa,真空处理3
‑
4h。
[0019]进一步，砂浆制备步骤中，水与水泥、粉煤灰、矿粉的总质量比为1：(2
‑
2.5)。
[0020]进一步，砂浆制备步骤中，细集料为粒径小于3mm的机制砂，粗集料为粒径5
‑
10mm的河卵石碎石。
[0021]将珍珠岩在高温下煅烧能扩大珍珠岩的孔隙，方便处理后的甲基丙烯酸、处理后的海藻酸钠等原料进入珍珠岩内腔结构中形成复合凝胶对珍珠岩进行改性，高温煅烧珍珠岩后冷却至一定温度，对珍珠岩喷施三乙氧基硅烷，对珍珠岩内部孔隙和表面修饰改性，更容易与凝胶复合不脱落。
[0022]在海藻酸钠原料中均匀地混合可以提高凝絮作用的焦磷酸钠，可以与过硫酸铵、TEMED、超细碳酸钙粉末共同作用于海藻酸钠与处理后的甲基丙烯酸，促进pH响应复合凝胶的形成，当焦磷酸钠与超细碳酸钙粉末接触时，焦磷酸钠还可以对超细碳酸钙改性，促进超细碳酸钙晶体成核并抑制晶体生长，使制得的pH响应复合凝胶具有良好的力学性能。pH响应复合凝胶在形成过程中与珍珠岩内部或表面结合，最后通过紫外线照射可以将凝胶表面硬化，使制得的pH响应珍珠岩更容易均匀地分散在混凝土中。
[0023]pH响应珍珠岩的孔隙内部和表面包裹着pH响应复合凝胶，不仅改变了珍珠岩毛絮状的外形以减弱珍珠岩和砂浆搅拌过程时的阻力，提高和易性，使其与混凝土高度持久地紧密结合，而且当混凝土凝固时，pH响应珍珠岩内部和外部的pH响应复合凝胶在混凝土的碱性环境下缓慢膨胀，混凝土干燥后复合凝胶能完全充满pH响应珍珠岩内部孔隙，降低珍珠岩的吸水性从而降低制备珍珠岩混凝土的需水量以及减少后期混凝土从空气中吸收的水分，可以防止珍珠岩混凝土干燥后水分蒸发产生缝隙和空鼓。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术制备的pH响应珍珠岩复合混凝土，应用在外墙建筑中能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种pH响应珍珠岩复合混凝土，其特征在于，包括以下原料：pH响应珍珠岩、水泥、矿粉、细集料、粗集料、粉煤灰、木质素磺酸钙。2.根据权利要求1所述的一种pH响应珍珠岩复合混凝土，其特征在于，所述原料的重量份为：48
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67份pH响应珍珠岩、25
‑
28份水泥、50
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60份矿粉、70
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80份细集料、43
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52份粗集料、50
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60份粉煤灰、2.2
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2.6份木质素磺酸钙。3.一种pH响应珍珠岩复合混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)砂浆制备：向容器中加入水、细集料和粗集料，搅拌均匀，形成预混合物，向预混合物中加入矿粉和粉煤灰，搅拌均匀，得到砂浆；2)混凝土制备：将砂浆与水泥、木质素磺酸钙混合，搅拌均匀，加入pH响应珍珠岩，再次搅拌均匀，得到pH响应珍珠岩复合混凝土。4.根据权利要求3所述的一种pH响应珍珠岩复合混凝土的制备方法，其特征在于，所述pH响应珍珠岩的制备按以下重量份称取原料：10
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15份海藻酸钠、4
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6份甲基丙烯酸、1
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2份焦磷酸钠、4
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6份甲基丙烯酰胺、0.4
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0.6份过硫酸铵、0.4
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0.6份TEMED、1.5
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2.5份超细碳酸钙粉末、30
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40份珍珠岩。5.根据权利要求4所述的一种pH响应珍珠岩复合混凝土的制备方法，其特征在于，所述pH响应珍珠岩的制备过程如下：A、珍珠岩处理：将珍珠岩在850
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1000℃的温度下煅烧0.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：桑柳波，刘俊，张颖，胡洪伟，张熙，
申请(专利权)人：重庆重泥新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：