System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料及其制备方法技术_技高网
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一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料及其制备方法技术

技术编号:42643201 阅读:7 留言:0更新日期:2024-09-06 01:39
本发明专利技术公开了一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料及其制备方法,属于保温材料技术领域。该材料每100质量份料浆组成成分为:水泥25.0~27.2份、超细填料36.0~37.1份、改性硅灰0.9~3.1份、石灰0.6~1.6份、早强剂0.7~1.2份、稳泡剂0.2~0.4份、发气剂0.2~0.4份、减水剂0.4~0.9份以及水31.3~32.6份。本发明专利技术通过对特定粒径的硅灰进行改性处理,控制其接触角在一最佳范围,此时的改性硅灰能稳定吸附至气液界面从而大大提升料浆的稳泡效果,进而优化了多孔轻质混凝土基保温材料的孔隙结构和保温性能。本发明专利技术提出的改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料具有轻质、保温和隔声效果优异、强度表现良好且成本低廉的优点,适用于多种保温场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于保温材料,特别是涉及一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料及其制备方法


技术介绍

1、多孔混凝土在混凝土制品中扮演着重要的角色,其内部的孔隙结构为多孔混凝土带来了丰富的物理性能。首先,多孔混凝土中的孔隙结构可以显著降低混凝土的密度,使其比传统混凝土更轻。这使得多孔混凝土在减轻结构自重、降低地基负荷以及提高施工效率方面具有优势。同时,多孔混凝土的孔隙结构可以有效地减少热传导,从而提供较高的隔热性能和良好的耐火性能。这有助于降低建筑物的能耗和提高高层建筑安全性能,提高能源效率。不仅如此,多孔混凝土内的孔隙结构具有吸声和隔声的特性,能够减少噪音的传播和回声,提供更好的室内声学环境。

2、依据混凝土中孔隙的生成方式可分为物理发泡的多孔混凝土和化学发泡的多孔混凝土两大类。物理发泡和化学发泡的本质区别在于泡沫的生成过程中有无涉及化学反应,但其本质都是向混凝土料浆中均匀混合泡沫体系,直至料浆彻底凝固后,这些泡沫体系才转变为多孔混凝土制品内的孔隙结构。然而也正是在料浆凝固前,混凝土料浆中的泡沫体系在液膜排液、气泡歧化和气泡聚并三种失稳机制的影响下不断长大、融合,从而增加了最终孔隙结构的平均孔径和开孔率,恶化了材料的保温效果及其他综合性能。为此,采取一定措施抑制泡沫的失稳现象对优化多孔混凝土中孔隙结构及综合性能具有重要意义。

3、固相颗粒稳泡被证实是一种有效的稳泡方法。在某一粒径和接触角条件下,这些颗粒能自动吸附至气液界面,从而大大增强了液膜的强度和抗干扰能力,同时增加了液膜排液、气体扩散以及气泡聚并的阻力,并明显提升了泡沫的稳定效果。为了增加单位液膜面积上吸附的颗粒数,目前采用的固相颗粒多为纳米级,如纳米硅,其单个颗粒粒径在数纳米左右,最佳接触角约为90°。但其生产成本高,同时还由于细小颗粒易被人体吸入而提高了生产过程中的潜在风险。而对于更高粒径固相颗粒,虽然其成本优势明显、安全风险较低,但其面临着吸附数量的降低和由于重力增加而导致的颗粒脱附等问题,从而削弱了颗粒的稳泡效果。因此,如何改性较高粒径颗粒,以保持其较高的吸附数量和稳定的吸附能力,对优化多孔混凝土孔隙结构以及降低其制备成本具重要意义。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料及其制备方法。

2、本专利技术所采用的具体技术方案如下:

3、第一方面,本专利技术提供了一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,每100质量份所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料的料浆组成成分包括:水泥25.0~27.2份、超细填料36.0~37.1份、改性硅灰0.9~3.1份、石灰0.6~1.6份、早强剂0.7~1.2份、稳泡剂0.2~0.4份、发气剂0.2~0.4份、减水剂0.4~0.9份以及水31.3~32.6份;

4、所述改性硅灰的粒径介于0.01~12μm,平均粒径不小于0.1μm,接触角介于65~83°。

5、作为优选,所述水泥为硅酸盐水泥或早强型硫铝酸盐水泥,超细填料为粉煤灰或偏高岭土。

6、作为优选,所述早强剂为氯化钙型早强剂或硫酸钠型早强剂,稳泡剂为硬脂酸钙型稳泡剂,发气剂为表面活性剂、双氧水或铝粉膏,减水剂为聚羧酸型减水剂。

7、作为优选,所述改性硅灰的制备方法具体如下:

8、s11:称取10~30g硅灰,在105℃下干燥8~15小时,得到干燥硅灰;

9、s12:按体积比为1:1~1:3混合无水乙醇和水,得乙醇混合液共300~600ml;向所述乙醇混合液中逐滴滴加浓度为1~3g/l的草酸水溶液,直至溶液ph为4.0~4.7;随后加入0.5~2g的kh570硅烷偶联剂,得kh570水溶液;将所述kh570水溶液置于20~26℃环境中水解0.5~1小时;

10、s13:向水解后的kh570水溶液中加入所述干燥硅灰,并超声分散5~10分钟,得硅灰分散液;

11、s14:在60~70℃下搅拌所述硅灰分散液0.5~1.5小时;

12、s15:将s14所得硅灰分散液离心分散,并反复用乙醇水溶液洗去溶液中的残余kh570,得硅灰过滤物;

13、s16:将所述硅灰过滤物在60~80℃干燥10~12小时,得到改性硅灰。

14、作为优选,所述料浆的初始流动度为125~138mm,初始屈服应力为22.0~32.5pa。

15、第二方面,本专利技术提供了一种根据第一方面任一所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料的制备方法,具体如下:

16、s21:将水泥、超细填料、改性硅灰、石灰、早强剂和稳泡剂于600~900rpm下搅拌0.5~1分钟,得到第一混合液;将减水剂与部分水均匀混合,得减水剂溶液;将其余水与发气剂均匀混合,得发气剂溶液;

17、s22:将所述减水剂溶液加入所述第一混合液中,于2000~2300rpm下搅拌3~5分钟,随后加入所述发气剂溶液继续搅拌0.5~1分钟,得到料浆;

18、s23:将所述料浆浇注入模具中,摇晃均匀后置于24~29℃和60%~90%rh条件下静停发气1~2天;

19、s24:发气结束后脱模,并继续在24~29℃和60%~90%rh条件下养护3~7天;

20、s25:养护结束后置于100~110℃下烘干至恒重,冷却后得到所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料。

21、本专利技术相对于现有技术而言,具有以下有益效果:

22、1.本专利技术提出了料浆初始流动度/屈服应力的最佳范围,在此最佳范围和发气环境下,料浆的发气过程与稠化过程能良好匹配,生成的气泡能自由膨胀而不过渡溢出。

23、2.本专利技术使用kh570硅烷偶联剂改性硅灰,改型硅烷偶联剂具有优异的偶联性能、能提高材料的力学性能并改善耐久性、适用范围广和环保的优点。

24、3.本专利技术选择硅灰作为稳泡颗粒,其具有粒径适中、易于改性、成本低且活性高的优点。

25、4.本专利技术提出了改性硅灰的最佳粒径和相应的最佳接触角范围,在此粒径和接触角范围内,改性硅灰能稳定吸附至气液界面,表现出优异的稳泡效果。

26、5.本专利技术所提出的硅灰改性多孔混凝土制品,具有轻质、保温和隔声效果优异、强度表现良好且成本低廉的优点,适用于多种保温场景。

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【技术保护点】

1.一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,每100质量份所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料的料浆组成成分包括:水泥25.0~27.2份、超细填料36.0~37.1份、改性硅灰0.9~3.1份、石灰0.6~1.6份、早强剂0.7~1.2份、稳泡剂0.2~0.4份、发气剂0.2~0.4份、减水剂0.4~0.9份以及水31.3~32.6份;

2.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥或早强型硫铝酸盐水泥,超细填料为粉煤灰或偏高岭土。

3.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,所述早强剂为氯化钙型早强剂或硫酸钠型早强剂,稳泡剂为硬脂酸钙型稳泡剂,发气剂为表面活性剂、双氧水或铝粉膏,减水剂为聚羧酸型减水剂。

4.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,所述改性硅灰的制备方法具体如下:

5.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,所述料浆的初始流动度为125~138mm,初始屈服应力为22.0~32.5Pa。

6.一种根据权利要求1~5任一所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料的制备方法,其特征在于,具体如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,每100质量份所述改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料的料浆组成成分包括:水泥25.0~27.2份、超细填料36.0~37.1份、改性硅灰0.9~3.1份、石灰0.6~1.6份、早强剂0.7~1.2份、稳泡剂0.2~0.4份、发气剂0.2~0.4份、减水剂0.4~0.9份以及水31.3~32.6份;

2.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻质混凝土基保温材料,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥或早强型硫铝酸盐水泥,超细填料为粉煤灰或偏高岭土。

3.根据权利要求1所述的一种改性硅灰多孔轻...

【专利技术属性】
技术研发人员:张裕宽张良任犇庞嘉睿
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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