[發明專利]一種含沸石的無機保溫砂漿的制備工藝

無效

• 申請號: 201210039717.8
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102584124A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 譚宏斌
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/08;E04B1/76
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種能吸收氡氣、具有電磁屏蔽能力、無堿集料反應的高強輕質保溫砂漿的制備方法。

背景技術

隨著建筑節能工作的快速穩定推進，無機保溫砂漿發展迅速，其工程應用量不斷增長，應用前景廣闊。無機保溫砂漿的主要原材料為膠凝材料、輕質骨料和添加劑。

(1)無熟料膠凝材料研究

目前，硅酸鹽水泥常作為保溫砂漿的膠凝材料。硅酸鹽水泥主要用石灰石、粘土和砂巖為原料，通過高溫煅燒得到水泥熟料，在水泥熟料中加入一定量摻合材料和石膏研磨后，得到硅酸鹽水泥。不用水泥熟料，直接用工業廢渣，通過堿激發其水化活性，制備具有膠結能力的水泥具有重要意義。

羅鑫等[混凝土，2011，(11)：70-72]用礦渣和粉煤灰為原料，以NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃四種常見的固態堿以單摻、復合摻兩種方式得到了10種不同類型的堿激發劑，研究發現最佳堿激發劑配制方案為NaOH與Na₂CO₃的復合，能充分發揮礦渣-粉煤灰復合膠凝材料的潛在活性。路來軍[建筑技術，2002，33(1)：32-33]認為激發劑主要是能夠破壞硅氧網絡，使礦渣結晶體、玻璃體發生解體，參與基材的水化反應。

但目前的無熟料膠凝材料的配比較復雜，給生產帶來不便，開發出配方簡單的無熟料膠凝材料具有重要意義。

(2)骨料改性研究

無機保溫砂漿系統常用的骨料為玻化微珠和膨脹珍珠巖。

玻化微珠顆粒是理想的保溫骨料，但由于高品質玻化微珠產量低，價格高，導致高品質玻化微珠保溫砂漿的工程成本較大。目前建材市場上供應的玻化微珠，吸水率范圍大，導熱系數差異大，導致使用該同級骨料配合成的保溫隔熱砂漿的絕熱性能不穩定。

另外，玻化微珠顆粒粒徑范圍較小、級配差，單一使用玻化微珠作為保溫骨料，顆粒間就會有較大的空隙存在。如果這些空隙用膠凝材料填充，則不利于降低保溫材料的導熱系數。但若減少膠凝材料的用量，保溫材料內部孔結構又很難控制，易形成連通的開放孔，影響保溫材料的熱工性能和力學性能。

膨脹珍珠巖是建筑工程中使用較早的輕質骨料，膨脹珍珠巖吸水率大、易粉化、料漿攪拌過程中體積收縮率大、易造成產品后期保溫性能降低和空鼓、開裂。但是膨脹珍珠巖具有一定的粒徑和顆粒級配，并且價格便宜。

因此，對玻化微珠和膨脹珍珠巖進行表面改性，降低其吸水率，提高隔熱性能也具有重要意義。

(3)砂漿中摻沸石的研究

沸石是一種硅鋁酸鹽礦物，沸石的結構呈網架狀，構架中有相互連接的孔穴和孔道，孔穴通過開口的孔道彼此相連，這就使得沸石的比表面積極大。沸石的這種特殊結構決定了它具有良好的吸附性和離子交換等性能，因此是一種優良的吸附劑和離子交換劑。

為降低成本，節約資源，工業廢渣常作為建筑材料使用，導致建筑物內，氡及其子體濃度較高，所產生的放射性危害已不容忽視，相應治理與防護措施的研究日益引起人們的關注。在建筑的表面涂敷含沸石的材料，可吸收建筑材料和地面析出的氡氣[礦物巖石，2005，25(3)：127-130]。

堿-集料反應已成為影響混凝土耐久性的一個非常重要的因素。我國已發現因堿-集料反應引起的混凝土建筑物破壞的事例。1989年前后，發現了一些立交橋、鐵路軌枕、工業建筑等開裂事故。此外，還有臨潼機場、濰坊機場等多項工程均發現了堿-集料反應破壞。

沸石具有很強的離子交換能力，加入到膠凝材料砂漿中發生如下的離子交換反應：

Na⁺(K⁺)(溶液中)→Ca²⁺(沸石中)

即沸石中的Ca²⁺進入到溶液中，而溶液中的Na⁺(K⁺)進入到沸石中，從而使孔溶液中的堿度降低。沸石中的活性組分與水泥的水化產物Ca(OH)₂反應，使C-S-H凝膠的C/S比降低，使其能吸收更多的Na⁺和K⁺，從而避免堿集料反應的發生，提高混凝土的性能[新型建筑材料，2001，(7)：47-49]。

因此，在保溫砂漿中加入沸石不僅可吸附氡氣，還可避免膠凝材料中堿帶來的堿集料反應，提高砂漿的性能。

(4)電磁屏蔽研究