[發(fā)明專利]一種新型隔熱保溫防火多孔混凝土及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410168090.5
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN104108949A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小超;李妍;黃朝暉;房明浩;劉艷改;吳小文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): C04B38/10
• 分類號(hào): C04B38/10;C04B28/04;C04B14/18;C04B18/08;C04B16/06;C04B111/28
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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種新型隔熱保溫防火多孔混凝土及其制備方法，該多孔混凝土具有多孔輕質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)低、強(qiáng)度高、隔熱保溫效果好的特點(diǎn)，屬于建筑防火材料技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)：

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，高層建筑日益增多，建筑節(jié)能的要求和標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。這種新形勢(shì)對(duì)我國(guó)外墻保溫材料的發(fā)展也有了新的要求。如何在推動(dòng)建筑節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，兼顧解決外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全，成為建筑保溫行業(yè)以及全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。?

多孔混凝土由于輕質(zhì)、保溫、隔熱的功能，其用量越來(lái)越大。多孔混凝土的種類很多，但最常用的是水泥多孔混凝土。由于多孔混凝土中含有大量封閉的孔隙，使其具有下列良好的物理力學(xué)性能：(1)輕質(zhì)，多孔混凝土的密度小，密度等級(jí)一般為300～1800kg/m³，近年來(lái)，密度為160kg/m³的超輕多孔混凝土也在建筑工程中獲得了應(yīng)用；(2)保溫隔熱性能好；(3)隔音耐火性能好，多孔混凝土是無(wú)機(jī)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性，在建筑物上使用，可提高建筑物的防火性能；(4)整體性能好，可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體工程結(jié)合緊密；(5)低彈減震性好，多孔混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用；(6)防水性能強(qiáng)，現(xiàn)澆多孔混凝土吸水率較低，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能；(7)耐久性能好，與主體工程壽命相同；(8)生產(chǎn)加工方便，多孔混凝土不但能在廠內(nèi)生產(chǎn)成各種各樣的制品，而且還能現(xiàn)場(chǎng)施工，直接現(xiàn)澆成屋面、地面和墻體；(9)環(huán)保性能好；(10)施工方便。?

目前，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)及學(xué)者針對(duì)多孔混凝土防火領(lǐng)域的應(yīng)用開展了相關(guān)研究工作，并取得部分成果。楊久俊、張海濤等從粉煤灰中提取厚壁膨脹珍珠巖并與水泥和自制無(wú)機(jī)高分子熱聚物發(fā)泡劑預(yù)混合，制成流態(tài)多孔混凝土。在常溫常壓養(yǎng)護(hù)下，600kg級(jí)抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到5～7MPa，700kg級(jí)達(dá)到10MPa以上，明顯高于同級(jí)別的鋁粉加氣混凝土的強(qiáng)度，800～1600kg級(jí)達(dá)到承重材料的強(qiáng)度。向超、劉自力以普通硅酸鹽水泥為基本原料，輔以20％的粉煤灰，10％的熟石灰，5％的環(huán)氧樹脂、適量的乙二胺和三乙醇胺，制備出密度為300-400kg/m³，抗壓能力達(dá)到1.2MPa，導(dǎo)熱系數(shù)低于0.05J/K·M，吸水率低于10％的多孔混凝土制品。郭立英、趙蕓平自行研制了多孔混凝土的松香皂發(fā)泡劑，通過(guò)大量試驗(yàn)確定了泡沫混凝的最佳配合比，配制出密度為450kg/m³，強(qiáng)度達(dá)到1.3MPa左右的多孔混凝土。宋斌、龔健研究了纖?維和粉煤灰對(duì)水泥基多孔混凝土性能的影響，添加0.5％聚丙烯纖維后可使多孔混凝土的強(qiáng)度提高40％以上；添加50％粉煤灰后使強(qiáng)度降低40％；使用化學(xué)激發(fā)劑后，使添加50％粉煤灰的水泥基多孔混凝土的強(qiáng)度提高20％以上，使用化學(xué)激發(fā)劑的纖維增強(qiáng)粉煤灰多孔混凝土是一種應(yīng)用前景廣闊的保溫節(jié)能產(chǎn)品。新型多孔混凝土，由于新拌漿體具有極好的流動(dòng)性，混凝土澆筑時(shí)無(wú)需機(jī)械振動(dòng)搗實(shí)，特別適用于大體積現(xiàn)場(chǎng)澆筑工程和地下不規(guī)則空間的混凝土填充澆筑，也可以在工廠預(yù)制成磚塊、砌塊、墻板等建筑構(gòu)件。?

多孔混凝土是一種新型的節(jié)能環(huán)保型建筑材料，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其做了大量的研究開發(fā)，使其廣泛應(yīng)用于墻體材料中，但其還存在一定的缺陷，如強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等，因而要進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域還需在發(fā)泡劑、摻料配合比、工藝流程、設(shè)備等方面做更進(jìn)一步的研究。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種新型隔熱保溫防火多孔混凝土及其制備方法。該種混凝土具有保溫、隔熱和防火的作用，特別適合用于建筑的外保溫材料。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：以普通硅酸鹽水泥為結(jié)合劑，添加復(fù)合發(fā)泡劑和粉煤灰，用膨脹珍珠巖取代砂和部分水泥，并摻加了聚丙烯纖維制備多孔混凝土。探討了粉煤灰、膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維對(duì)多孔混凝土抗壓強(qiáng)度影響。結(jié)果表明：采用摻加膨脹珍珠巖和聚丙烯纖維技術(shù)，可以制備出表觀密度在450～600kg/m³，抗壓強(qiáng)度達(dá)到10MPa的高強(qiáng)多孔混凝土。膨脹珍珠巖和聚丙烯纖維能顯著提高多孔混凝土的抗壓強(qiáng)度，且泡沫摻量越大，其增強(qiáng)效果越顯著。摻入聚丙烯纖維后，多孔混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度顯著提高，干縮率明顯下降。?

原材料選擇：?

(1)水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等均可在多孔混凝土中使用。本實(shí)驗(yàn)采用42.5MPa以上的普通硅酸鹽水泥，細(xì)度350m²/kg。?