超轻质多孔保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及超轻质多孔保温材料及其制备方法，包括有以下组分经混合制备而成，各组分及其含量为：水泥65～80%，偏高岭土5～25%，微硅粉5～15%，发泡剂3～6%，稳泡剂0.5～2%，抗裂剂0.2～0.6%，激发剂0.5～2%，以上均为质量百分比，其制备方法包括水泥的预处理、偏高岭土的制备、稳泡剂的制备、抗裂剂的制备、激发剂的制备和保温材料的制备等步骤。本发明专利技术对于提高建筑物的保温隔热性能、防火性能、安全性和耐久性具有重要的意义，同时提供的保温材料具有干密度小、导热系数低和强度高的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑材料领域，具体是涉及一种。
技术介绍
泡沫混凝土是由钙质材料和硅质材料，并掺加适宜的发泡剂等，经过配料、搅拌、浇筑、发气、切割而成的多孔超轻保温材料，含有大量细小封闭的圆形孔隙，赋予了泡沫混凝土良好的热工性能。泡沫混凝土可以大大降低建筑物的自重，使用泡沫混凝土的建筑较普通建筑具有更高的抗震性能。目前我国泡沫混凝土在墙体中应用量最大的形式就是作为泡沫混凝土砌块，密度等级在500kg/m3-1200kg/m3范围内。在实际应用过程中，泡沫混凝土中引入的泡沫越多， 硬化后孔隙率也越大，容重也就越小，其轻质、保温、隔音等性能也就越明显。对于轻质泡沫混凝土，特别是密度等级在300kg/m3以下的泡沫混凝土研究较少。同时，对于泡沫混凝土的机理研究甚少，尤其是泡沫混凝土的成孔物质、气孔结构与宏观力学性能的关系探讨很少，给泡沫混凝土的大力推广及性能的进一步改善造成限制。吸水率高是泡沫混凝土的致命弱点，吸水后泡沫混凝土的导热系数会急剧增大，从而降低了其保温隔热性能，并且随着容重的降低，引进气泡量的增大，泡沫混凝土的饱和吸水率增幅很大，容易引起冻融现象，严重影响了泡沫混凝土的使用效果。关于泡沫混凝土的研究，国内外已有大量研究报道，并有大量文献，例如 赵铁军等研究了大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响。指出当粉煤灰替代水泥量不大于75%时，泡沫混凝土的性能不受影响，粉煤灰泡沫混凝土的抗压强度没有明显影响。(参见文献赵铁军，高倩，王兆利.大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响.粉煤灰，2002，(6) :7-10.)。寿崇琦等介绍了轻质泡沫混凝土和混凝土发泡剂的的研究现状，同时对泡沫德定性和泡沫性能影响因素进行了分析。(参见文献寿崇琦，康杰分，宋南京，尚盼，刘生元.轻质泡沫混凝土的研究进展.首届山东材料大会论文集，2007.)。熊传胜研究了钢渣和粉煤灰为掺合料对水泥基泡沫混凝土性能的影响。用优质粉煤灰等质量取代水泥，不仅可降低泡沫混凝土的干体积密度和导热系数，而且在同条件下可提高低泡沫混凝土的强度；泡沫用量是影响泡沫混凝土的干体积密度、抗压强度和导热系数的主要因素。(参见文献熊传胜，王伟，朱琦，王亚松，徐尧，方永浩.以钢渣和粉煤灰为掺合料的水泥基泡沫混凝土的研制.江苏建材，2009, (3) :23-25.)。石行波等采用表面活性剂发泡与矿物材料发泡相结合的新型模式。研究了水灰t匕、粉煤灰、泡沫量以及矿物材料掺量对泡沫混凝土的影响，确定了各组分的最佳掺量。(参见文献石行波，霍冀川，李娴，雷永林，于兴华，贾陆军，刘佳奇.动物蛋白发泡剂制备泡沫混凝土的研究.硅酸盐通报，2009, (3) :9-12.)。赵维霞等用粉煤灰和膨胀珍珠岩双掺技术，配制出性能稳定的泡沫混凝土。掺入粉煤灰和膨胀珍珠岩，可明显提高混凝土的匀质性，减少离析和泌水，获得匀质的混凝土拌合料。(参见文献赵维霞，杨海勇，杨萍，陈旻.双掺粉煤灰和膨胀珍珠岩对泡沫混凝土性能的影响.粉煤灰综合利用，2010，(6) :29-31.)。英国、荷兰、加拿大以及日本、韩国等国家，充分利用泡沫混凝土低密度、低导热系数和比强度高等特点，不断扩大泡沫混凝土的应用领域。例如，将泡沫混凝土应用在挡土墙，泡沫混凝土在岸墙后用作轻质回填材料可降低垂直载荷，也减少了对岸墙的侧向载荷。(参见文献蒋冬青.国外泡沫混凝土应用的新进展.中国建材科技，2003，(2):51.)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超轻质多孔保温材料的制备方法，该方法利用水泥、偏高岭土、微硅粉、发泡剂等原材料，来制备满足国家建筑节能要求的保温材料，对于降低降低建筑围护结构的能耗，提高建筑物的保温隔热和防火性能具有重要的意义。 本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案超轻质多孔保温材料，其特征在于包括有以下组分经混合制备而成，各组分及其含量为水泥65 80%，偏高岭土 5 25%，微硅粉5 15%，发泡剂3 6%，稳泡剂0. 5 2%，抗裂剂0. 2 0. 6%，激发剂0. 5 2%，以上均为质量百分比。按上述方案，还包括有0. 05 0. 2%的调凝剂，所述的调凝剂为偏铝酸钠、碳酸锂或硫酸钠。按上述方案，所述的水泥由普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按质量比为(3 5) : I混合而成。按上述方案，所述的偏高岭土的制备方法是将高岭土经过850°C煅烧，保温3h 5h,粉磨至比表面积3000 3500cm2/g。按上述方案，所述的发泡剂为蛋白类发泡剂。按上述方案，所述的稳泡剂为羟丙基甲基纤维素醚和阿拉伯熟胶粉按质量比为I: (2 3)混合而成，所述的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为5000(T200000mPa S。按上述方案，所述的抗裂剂为聚丙烯纤维和陶瓷纤维按质量比为(2 4) :1混合rfu 。按上述方案，激发剂为硅酸钠和氢氧化钠的混合物，其中混合物中硅酸钠的模数为 0. 75 I. O。所述的超轻质多孔保温材料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤 1)水泥的制备 先将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥分别进行粉磨，使其比表面积为2500 3500cm2/g，按二者质量比为(3 5) : I混合均匀； 2)偏闻岭土的制备及与激发剂的混合 将高岭土经过850°C煅烧，保温3h 5h，粉磨至比表面积3000 3500cm2/g，得到偏高岭土 ；将研磨后的氢氧化钠与硅酸钠混合，调整氢氧化钠的掺量，使硅酸钠的模数为0.75 I. 0，得到激发剂；在偏高岭土中加入激发剂，混合均匀； 3)稳泡剂的制备 将羟丙基甲基纤维素醚和阿拉伯熟胶粉按质量比为I: (2 3)混合均匀，制成溶液，其中羟丙基甲基纤维素醚的粘度为5000(T200000mPa s，得到稳泡剂； 4)抗裂剂的制备 将长度为:T5mm的聚丙烯纤维和5 8mm的陶瓷纤维按照质量比为(2 4) :1混合均匀，得到抗裂剂； 5)混合制备 将上述水泥、偏高岭土、微硅粉、抗裂剂和激发剂按配方称取，然后混合均匀，加入水，用砂浆搅拌机慢搅2 3min，加入发泡剂和稳泡剂，快搅3 4min，注模，标准养护至28d，得到所述的超轻质多孔保温材料，所述的各组分及其含量为水泥65 80%，偏高岭土 5 25%，微硅粉5 15%，发泡剂3 6%，稳泡剂0. 5 2%，抗裂剂0. 2 0. 6%，激发剂0. 5 2%，以上均为质量百分比。本专利技术中各原材料的作用为 偏高岭土是高岭土在适当温度下脱水后形成的无水硅酸铝，能与水泥水化产物Ca(OH)2反应生成水化铝酸钙、C-S-H凝胶等胶凝物质，因而具有较高的水化活性，可以用作矿物掺合料。硅酸钠水解后可提高溶液中的0H_浓度，促使偏高岭土网状结构的破解，加速其水化反应。氢氧化钠一方面提供0H_的浓度，促使硅氧键或铝氧健的断裂，释放出硅氧四面体和铝氧八面体单体；另一方面，提高Na2O,用于调整硅酸钠的模数。微硅粉主要起两个作用(I)水泥水化过程产生的Ca (OH) 2能与微硅粉反应，产生低于C/S比的C-S-H水化物，使砂浆和混凝土致密和均匀。(2)微硅粉具有较高的比表面积，可以充填到水泥颗粒之间，气孔结构改善，进一步提高水泥浆体的性能。发泡剂是制备发泡混凝土的关键，它的好坏直接决定着混凝土的质量。随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马保国，苏雷，蹇守卫，赵志广，刘敏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：