[發(fā)明專利]秸稈水泥基復(fù)合多孔自保溫材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010252707.3
• 申請(qǐng)日: 2010-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN101941849A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)粕?/a>;佘偉;陳薇;倪紫威;秦鴻根;石邢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B38/02
• 分類號(hào): C04B38/02;C04B28/00;C04B18/24
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是利用農(nóng)田秸桿和工業(yè)廢渣廢棄物制備的一種新型輕質(zhì)、高強(qiáng)、多孔的建筑自保溫材料。具體的講，用農(nóng)田秸桿廢棄物與粉煤灰、礦渣粉、爐渣、磨細(xì)煤矸石粉、礦山尾砂、硅灰等工業(yè)廢渣在水泥基體中通過(guò)發(fā)泡技術(shù)而制備的一種新型多孔自保溫材料。主要用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈資源十分豐富，年產(chǎn)秸稈約7億噸，居世界首位。近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)已發(fā)生了明顯變化，傳統(tǒng)的將秸桿作為生活燃料的需求逐年減少，導(dǎo)致絕大部分秸桿剩余堆積，人們往往將之一燒了之，嚴(yán)重污染了環(huán)境，也浪費(fèi)了大量可再生資源。與此同時(shí)，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)也堆積了幾十億噸的尾砂、粉煤灰、爐渣等固體廢棄物，占據(jù)了大量的土地資源，嚴(yán)重污染了周邊的環(huán)境。因此，對(duì)農(nóng)村廢棄物資源化利用對(duì)于解決農(nóng)村勞動(dòng)力、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，構(gòu)建和諧農(nóng)村具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

建筑業(yè)是我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)消耗全球大約1/3的能源。目前，在中國(guó)絕大部分建筑屬于高能耗的，單位面積采暖能耗相當(dāng)于國(guó)際上氣候條件相近國(guó)家的2-3倍，這些高耗能建筑消耗了我國(guó)大量寶貴而稀缺的能源，同時(shí)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，開發(fā)新型建筑節(jié)能材料與制品，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展具有十分重要的意義。

我國(guó)作為農(nóng)村人口大國(guó)、資源和能源消耗大國(guó)、建筑大國(guó)，開發(fā)利用來(lái)源的農(nóng)田秸桿和尾砂、粉煤灰、爐渣等廢棄物通過(guò)發(fā)泡技術(shù)制備建筑自保溫材料與制品，具有利廢、環(huán)保、再生、節(jié)能等突出特性，是變廢為寶的有效處理途徑，對(duì)于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保節(jié)能、社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，推進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)用開發(fā)前景十分廣闊。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的在于提供一種秸桿水泥基復(fù)合多孔自保溫材料(干密度150-1200kg/m³，導(dǎo)熱系數(shù)在0.06-0.28W/(m.K))，本發(fā)明的秸桿-水泥基復(fù)合自保溫材料的原材料來(lái)源廣泛、可就地取材、制備簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小、成本低廉、勿需高溫、自然養(yǎng)護(hù)即可。因此，操作簡(jiǎn)單、便于在我國(guó)廣大農(nóng)村推廣應(yīng)用。

技術(shù)方案：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，在水泥基體中通過(guò)摻加大量的秸桿纖維提高泡沫混凝土的強(qiáng)度和韌性，降低泡沫混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，提高基體的保溫隔熱性能；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)選擇合適類型和數(shù)量的泡沫劑、基體材料、工業(yè)廢渣種類及摻量、組成配比和制備參數(shù)設(shè)計(jì)制備出具有輕質(zhì)高強(qiáng)多孔的新型秸桿-水泥基自保溫材料。根據(jù)傳熱理論，設(shè)計(jì)與加工不同孔洞類型與橫豎布置、孔洞排數(shù)以及塊型與尺寸，將保溫材料與阻熱結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，最終得到具有保溫隔熱性能優(yōu)良的輕質(zhì)高強(qiáng)的秸桿-水泥基自保溫材料制品。可為我國(guó)大量的農(nóng)田秸桿、工業(yè)廢渣的資源化提供新材料和新技術(shù)，并可促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，具有重要的理論意義和顯著的工程應(yīng)用價(jià)值，市場(chǎng)前景十分廣闊。

本發(fā)明的秸桿水泥基復(fù)合多孔自保溫材料各組分的質(zhì)量百分比為：

農(nóng)田秸桿??????????????????0.12～14.83％

水泥??????????????????????28.70～72.08％

工業(yè)廢渣??????????????????0.400～43.52％

發(fā)泡劑????????????????????0.04～0.40％

防水劑????????????????????0.06～0.89％

促凝劑????????????????????0.11～1.45％

減水劑????????????????????0.06～0.13％

其余是水

所述農(nóng)田秸桿是稻稈、麥桿、玉米桿、高梁桿、谷桿、棉桿、豆桿或各種秸桿經(jīng)過(guò)切割而成的秸桿纖維。

所述秸桿纖維經(jīng)過(guò)氯化鈣、溶融的脫水氯化鈣溶液礦化處理。

所述水泥是32.5級(jí)、42.5級(jí)、52.5級(jí)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥或鐵鋁酸鹽水泥。

所述工業(yè)廢渣是粉煤灰、礦渣粉、爐渣、磨細(xì)煤矸石粉、礦山尾砂或硅灰。

所述發(fā)泡劑是蛋白類發(fā)泡劑。

所述的防水劑是硬脂酸類表面活性劑。

所述促凝劑是硅酸鈉或硅酸鉀溶液。

所述減水劑是萘系、三聚腈胺類、聚羧酸類或脂肪類的混凝土高效減水劑。