[發明專利]一種墻體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710338231.7
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107129205B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 李磊;陳妍;吳俊;高軍凱;雷浩;高書峰
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/10;C04B18/08
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 賈森君

本發明涉及一種墻體材料及其制備方法，該墻體材料主要由水泥、聚乙二醇相變儲熱顆粒、多孔氧化硅、發泡劑、粉煤灰、減縮劑、改性劑按質量比為(20?30):(10?20):(5?15):(3?8):(30?40):(1?5):(3?8)制成。在制備過程中先制備膠凝材料漿體和泡沫，然后將泡沫與膠凝材料漿體混合制成泡沫漿體后澆筑成型得到墻體材料。本發明制成的墻體材料可有效降低導熱系數和干密度，并提高抗壓強度，使其能夠用于外墻承重墻，擴大其使用范圍，同時實現良好的隔熱保溫節能效果。并且，利用工業廢渣粉煤灰作為原材料，實現廢物再利用，具有較高的社會和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種建筑材料，尤其涉及一種墻體材料及其制備方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

當前，我國應用較多的自保溫墻體材料主要包括：輕集料混凝土砌塊、多孔磚、發泡混凝土砌塊等。輕集料混凝土砌塊是含有輕質骨料的混凝土砌塊，常用輕質骨料包括膨脹珍珠巖、輕質陶粒、膨脹蛙石等。多孔磚是以煤研石、頁巖、粘土等為主要原材料制備的具有一定空隙率的墻體材料。發泡混凝土是在水泥砂漿或水泥漿中引入氣泡，攪拌均勻后凝固形成的多孔性混凝土。由于大量密閉氣泡的存在，發泡混凝土具有保溫隔熱性好、輕質、隔音耐火性好等優點，其密度為300～1500kg/m³，導熱系數為0.06-0.3w/(m·k)，廣泛應用于墻體材料和屋面材料。針對上述三類材料進行的熱工性能試驗研究結果表明，僅發泡混凝土砌塊砌筑的墻體能夠滿足浙江省《居住建筑節能設計標準》中熱惰性系數D≥3.0、傳熱系數K≤1.5的標準要求。并且發泡混凝土具有質輕、環保、保溫隔熱和耐火性能好等優點，是最具應用前景的節能墻體材料之一。

盡管發泡混凝土性能優異，但仍存在如下缺陷：(1)抗壓強度較低，發泡混凝土的保溫隔熱性能隨著水泥漿體中氣泡沫摻入量的增加而顯著提高，但其抗壓強度降低，如干密度為800kg/m³的發泡混凝土，其抗壓強度一般低于2MPa；(2)節能效果差，現有發泡混凝土儲熱性能低，無法達到儲存和釋放熱量及節能的目的；(3)容易開裂，發泡混凝土基體材料以粉料和細顆粒為主，并且其內部存在大量氣泡，導致砌塊容易開裂，而且隨著氣泡含量的增加，試塊干密度降低，導致其開裂的可能性增加；(4)收縮率較高，發泡混凝土的孔隙一般大于70％，且孔壁較薄，其凝固過程中內部顆粒的水化反應會導致基體產生收縮現象，進而導致粉化、開裂的加劇，降低成品發泡混凝土的性能。(5)吸水率較高，發泡混凝土的多孔性及其表面產生的裂縫，導致其對水分的吸收能力較強，當其吸水率較高時會導致保溫隔熱性能下降。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種具有良好的抗壓強度、優異的保溫隔熱性能的墻體材料。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種墻體材料，所述墻體材料主要由水泥、聚乙二醇相變儲熱顆粒、多孔氧化硅、發泡劑、粉煤灰、減縮劑、改性劑制成，所述水泥:聚乙二醇相變儲熱顆粒:多孔氧化硅:發泡劑:粉煤灰:減縮劑:改性劑的質量比為(20-30):(10-20):(5-15):(3-8):(30-40):(1-5):(3-8)。

本發明針對建筑節能要求自保溫墻體材料的發展現狀，采用水泥、聚乙二醇相變儲熱顆粒、多孔氧化硅、粉煤灰、高效發泡劑、高效減縮劑和改性劑為制備原材料，通過大比表面積、多孔隙、低密度的多孔氧化硅作為發泡混凝土砌塊的外加劑，提高其隔熱性能，并通過向發泡混凝土中加入聚乙二醇相變儲熱顆粒，提高發泡混凝土的儲熱性能，對溫室內溫度變化起到了削峰填谷的作用，減緩室溫波動，實現節能減排的目標。此外，在本發明中，采用鞣酸為改性劑，增強水泥的潤濕性，使水泥顆粒在液相均勻分布，通過調整鞣酸的投加量優化氣泡的孔徑和孔隙率，提高氣泡的穩定性并使氣泡均勻分布，進而降低砌塊密度并提高其隔熱性能。