【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种水泥基保温材料、其制备方法和应用。
技术介绍
1、建筑业是我国支柱产业，建筑能耗约占社会总能耗的1/3。随着人们对建筑舒适度要求的提高和城市化进程的加快，我国建筑能耗呈现快速增长的趋势且消耗了大量的自然资源。能耗的增大及资源的枯竭是人类面临的严峻挑战，一系列建筑节能政策的实施，推动了建筑行业保温材料的快速发展。水泥基材料是建筑行业使用最广泛的建筑材料之一，基于水泥基开发的保温材料，特别是基于对废弃资源进行循环利用开发的水泥基保温墙体材料具有重要的意义。
2、我国大量钢渣和煤矸石等资源得不到有效处理，不仅占据了大量的土地资源，还严重污染了周边的环境。据统计，在全球范围内，每年大约产生40亿吨的轮胎废弃物，由于其不可生物降解对环境造成很大危害。因此，综合利用废旧钢渣、煤矸石以及废旧轮胎等资源，针对水泥基材料中普遍存在的抗折强度低、保温效果不佳等不足，开发一种基于水泥基的新型建筑保温材料与制品，符合建设低碳经济和节能减排的建筑节能要求，对我国经济可持续发展具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中水泥基材料中普遍存在的抗拉强度低、保温效果不佳等不足，本专利技术综合利用废旧轮胎橡胶、钢渣、煤矸石、甘蔗渣和椰壳等废弃资源，提供一种水泥基保温材料，在满足特定力学性能等指标要求的前提下，提高其抗折强度和保温性能，具有良好的经济效益和社会效益。
2、本专利技术的第二个目的在于提供上述水泥基保温材料的制备方法，为该水泥基保温
3、本专利技术的第三个目的在于提供上述水泥基保温材料的应用，为保温建筑墙体的选择提供更多的选择。
4、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
5、第一方面，本专利技术提供了一种水泥基保温材料，其包括以下重量份数的组分：保温环保水泥70份~76份、聚苯乙烯泡沫颗粒19份~22份、硫酸改性橡胶3份~6份、植物纤维复合物1.5份~2.5份、石膏3份~5份和减水剂0.18份~0.23份；
6、其中，所述保温环保水泥中包含改性醇胺化合物；
7、所述改性醇胺化合物由均苯四甲酸酐和醇胺类物质反应得到的中间体，与丙烯酸、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚聚合得到；
8、所述植物纤维复合物包括甘蔗渣纤维和改性椰壳纤维。
9、本专利技术提供了一种新型水泥基保温材料，属于橡胶-纤维-水泥复合材料，植物纤维复合物和硫酸改性橡胶的加入使得植物纤维和橡胶粉与水泥之间更有效地结合，显著提高了植物纤维与水泥之间以及橡胶与水泥之间的附着力。不含硫酸改性橡胶的水泥基复合材料相比，本专利技术提供的水泥基保温材料的吸水率和导热系数显著降低。与不含改性椰壳纤维的水泥基复合材料相比，本专利技术提供的水泥基保温材料的吸水性显著降低，对提高材料的机械性能和耐久性具有积极影响。
10、本专利技术中改性醇胺化合物作为一种助磨剂，由均苯四甲酸酐和醇胺类物质反应得到的中间体，与丙烯酸、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚在引发剂过氧化苯甲酰作用下聚合制得；该改性醇胺化合物具有极性很强的官能团，可以吸附于水泥颗粒表面，形成一层吸附膜，进而屏蔽颗粒之间的引力，阻止细颗粒重新团聚，同时还可以促进颗粒裂纹形成和扩展，增加水泥生料颗粒的流动性，使得颗粒能被研磨的机会趋于平等，从而有助于提高粉磨效率，优化颗粒的粒径分布，改善颗粒的分散性。
11、据统计，在全球范围内，每年约10亿个轮胎达到其使用寿命的终点，产生约40亿吨的轮胎废弃物，由于其不可生物降解，多数通过填埋进行处理，不仅造成环境污染还因其为害虫和昆虫提供滋生地而传播疾病。虽然有报道可将废旧轮胎用作水泥基复合材料中的骨料替代品，但是由于废旧轮胎橡胶的疏水特性，导致其余水泥机体粘结性差，导致水泥基复合材料的强度大幅度降低。本专利技术通过将废旧轮胎橡胶颗粒经适宜浓度的硫酸改性后可令橡胶表面更粗糙，改善橡胶与水泥浆之间的界面结合，从而提高与水泥基体的粘结性能。经预实验表明，应用于水泥基物料时，硫酸改性橡胶比高锰酸钾改性橡胶的综合性能更佳。
12、作为对上述水泥基保温材料的第一种限定，所述保温环保水泥中还包括石灰石、钢渣、硅藻土、蛭石、石膏和煤矸石。
13、作为对上述水泥基保温材料的第一种限定的进一步限定，所述保温环保水泥包括以下重量份数的组分：石灰石70份~80份、钢渣3份~6份、硅藻土1份~3份、蛭石2份~4份、石膏0.8份~1.6份、煤矸石6份~10份和改性醇胺化合物0.4份~0.6份。
14、钢渣是炼钢过程中所排放的工业废渣，其数量约为钢产量的8%～12%。由于大量钢渣没有得到及时处理，给人类的带来了沉重的负担，如大量占用土地、污染空气和水源等。因此，有必要对钢渣进行减量化、资源化和高价值综合利用研究，使之变废为宝，从而达到充分利用钢渣，减少钢铁工业对环境的污染的目的。煤矸石是一种工业废渣，其来源广泛，价格相对较低，综合利用化率有待进一步提高。本专利技术经合理复配，变废为宝，提供了一种综合利用钢渣和煤矸石等工业废渣的有效途径，具有良好的经济效益、环保效益和社会效益。
15、作为对上述水泥基保温材料的第一种限定的另一种限定，所述保温环保水泥的制备方法包括如下步骤：
16、s1.将石灰石和蛭石分别破碎，得相应的粒径不超过2cm的颗粒料；按配比混匀，得颗粒料混合物；
17、s2将所述颗粒料混合物粗磨后加入所述钢渣、硅藻土和第一部分改性醇胺化合物，研磨，得水泥生料；
18、s3.将所述水泥生料烘干后烧制，烧制温度为1300℃~1400℃，烧制时间为35min~45min，冷却，辊压、打散、加入剩余部分改性醇胺化合物进行研磨处理后，得到水泥熟料；
19、s4.将所述水泥熟料与石膏和煤矸石混合，得保温环保水泥。
20、优选地，步骤s2中，所述研第一部分改性醇胺化合物的重量占改性醇胺化合物总量的60%~70%。
21、本专利技术提供的保温环保水泥的制备方法在常规水泥制备方法中分两步加入助磨剂改性醇胺化合物，利于提高水泥生料和水泥熟料出磨的稳定性[z1]，且所用的原料价格低廉、易得，对钢渣和煤矸石的综合利用、资源化利用提供了一种可行性方案。
22、作为对上述水泥基保温材料的第二种限定，所述硫酸改性橡胶的制备方法包括：将废旧轮胎颗粒浸泡于8wt%~10wt%硫酸中2h~3h，即得；所用废旧轮胎颗粒的直径为2mm~4mm。
23、作为对上述水泥基保温材料的第三种限定，所述改性椰壳纤维由椰壳纤维经硬脂酸改性所得，具体制备方法包括:向长度为1mm~4mm的椰壳纤维100份中加入300份水、8份~12份硬脂酸，于60℃~65℃水浴中浸泡4h~6h，得改性椰壳纤维。
24、天然纤维会从体系中吸收水分，会影响水泥水化及其有效性能。本专利技术中使用硬脂酸这一饱和有机酸作为植物纤维的表面改性剂，可与椰壳纤维中的羟基相互作用，有利于其粘附并将疏水部分暴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水泥基保温材料，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：保温环保水泥70份~76份、聚苯乙烯泡沫颗粒19份~22份、硫酸改性橡胶3份~6份、植物纤维复合物1.5份~2.5份、石膏3份~5份和减水剂0.18份~0.23份；
2.如权利要求1所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥中还包括石灰石、钢渣、硅藻土、蛭石、石膏和煤矸石。
3.如权利要求2所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥包括以下重量份数的组分：石灰石70份~80份、钢渣3份~6份、硅藻土1份~3份、蛭石2份~4份、石膏0.8份~1.6份、煤矸石6份~10份和改性醇胺化合物0.4份~0.6份。
4.如权利要求2或3所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的水泥基保温材料，其特征在于：步骤S2中，所述第一部分改性醇胺化合物的重量占改性醇胺化合物总量的60%~70%。
6.如权利要求1所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述硫酸改性橡胶的制备方法包括：将废旧轮胎颗粒于8wt%~10wt
7.如权利要求1所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述改性椰壳纤维的制备方法包括：向椰壳纤维加入水和硬脂酸，于60℃~65℃浸泡4h~6h，得改性椰壳纤维。
8.如权利要求1或7所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述甘蔗渣纤维和改性椰壳纤维的重量比为1:2~4。
9.如权利要求1~8任一项所述的水泥基保温材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：将所述保温环保水泥、聚苯乙烯泡沫颗粒、硫酸改性橡胶、植物纤维复合物、石膏和减水剂混匀，得水泥基保温材料。
10.如权利要求1~8任一项所述的水泥基保温材料在保温墙体中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种水泥基保温材料，其特征在于：其包括以下重量份数的组分：保温环保水泥70份~76份、聚苯乙烯泡沫颗粒19份~22份、硫酸改性橡胶3份~6份、植物纤维复合物1.5份~2.5份、石膏3份~5份和减水剂0.18份~0.23份；
2.如权利要求1所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥中还包括石灰石、钢渣、硅藻土、蛭石、石膏和煤矸石。
3.如权利要求2所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥包括以下重量份数的组分：石灰石70份~80份、钢渣3份~6份、硅藻土1份~3份、蛭石2份~4份、石膏0.8份~1.6份、煤矸石6份~10份和改性醇胺化合物0.4份~0.6份。
4.如权利要求2或3所述的水泥基保温材料，其特征在于：所述保温环保水泥的制备方法包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的水泥基保温材料，其特征在于：步骤s2中，所述第一部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐浩宇，李晓彤，齐浩存，
申请(专利权)人：河北乾宝新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。