[發明專利]一種高效氣凝膠固廢混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201910908998.8
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110510974B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 胡寶苓;張迎新;楊康
• 申請（專利權）人: 北京華岳環筑科技發展有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B38/10;C04B38/08;C04B111/27
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 劉青霞

本發明公開了一種高效氣凝膠固廢混凝土及其制備方法，屬于建筑領域，包括如下重量份的原料：鋼渣微粉100～200份、礦渣微粉60～180份、脫硫石膏50～150份、氣凝膠20～40份、發泡劑10～30份、纖維2～12份、減水劑2～8份、早強劑2～8份和抗裂劑1～5份。本發明的高效氣凝膠固廢混凝土具有導熱系數低、表觀密度小、抗壓強度高、A級不燃、抗裂性強、施工簡便、造價低、環保無毒等綜合優點，尤其適用于裝配式建筑外圍護結構保溫系統中。

技術領域

本發明涉及建筑領域，特別是涉及一種高效氣凝膠固廢混凝土及其制備方法。

背景技術

當前，建筑能耗成為我國能源消耗中重要組成部分，約占全社會總能耗的1/3。實現建筑節能、降低能耗已成為我國亟需解決的任務。在建筑系統中，外圍護結構是影響建筑節能的關鍵之一，而使用新型建筑材料來降低能耗是實現節能降耗的重要途徑。

目前我國建筑體系的窗戶系統和墻體保溫系統存在諸多問題：窗戶玻璃存在傳熱系數高的問題，是主要的耗能構件，目前我國典型的建筑圍護結構中有四到五成(40％～50％)能量是通過門窗玻璃消耗的；常用墻體保溫材料則存在導熱系數高、強度較低、耐火耐候性差和吸水率高等問題。

固廢無害化處理和資源化應用的研究從建國開始就已經開展了，經過幾十年的摸索和發展，出路最終轉向建材工業，尤其是水泥和混凝土行業，成為其徹底的資源化循環利用的節點產業。所謂固廢混凝土就是采用鋼渣、礦渣、尾礦、粉煤灰、脫硫石膏等工業固廢為原料代替傳統的硅酸鹽水泥，再加入其它外加劑，經水拌和、養護后形成的混凝土。固廢混凝土一來使我國每年產生的大量工業固廢得以充分利用，變廢為寶，且綠色環保，不產生有害氣體；二來由于固廢來源廣，價格低廉，因此可以降低造價，經濟性得以提高。但單純的固廢混凝土仍存在導熱系數較高、強度較低、耐久性較差、防水性能較差等缺點，因此開發出一種具有導熱系數低、強度高、防水防火性能好、耐候性強的高效、高性價比的混凝土材料成為當下建筑行業迫切的需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有導熱系數低、強度高、防水防火性能好、耐候性強的高效、高性價比的混凝土材料高效氣凝膠固廢混凝土及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種高效氣凝膠固廢混凝土，包括如下重量份的原料：鋼渣微粉100～200份、礦渣微粉60～180份、脫硫石膏50～150份、氣凝膠20～40份、發泡劑10～30份、纖維2～12份、減水劑2～8份、早強劑 2～8份和抗裂劑1～5份。還包括水500～1500份，通過加入水進行漿料制備并獲得所述高效氣凝膠固廢混凝土。優選地，所述鋼渣微粉比表面不低于 400kg/m²，粒級分布10～30μm。優選地，所述礦渣微粉的顆粒粒度分布為 3～30μm。優選地，所述脫硫石膏為一級脫硫石膏，二水硫酸鈣含量95％。優選地，所述氣凝膠為疏水型SiO₂氣凝膠，顆粒狀，粒徑0.1～2.0mm。

本發明以鋼渣微粉、礦渣微粉和脫硫石膏等固廢材料作為膠凝材料使用，通過輔以氣凝膠這一材料，使得到的氣凝膠固廢混凝土具有保溫隔熱性能優異、力學性能好、A級不燃、耐候性好、造價低、吸濕率低等優點，在外圍護結構的節能減耗方面有著巨大的應用前景。

本發明的發明人還發現，各物質加料順序也有一定的講究，尤其是氣凝膠的加入順序也有一定的要求，一方面氣凝膠其密度太低，若在第一步就先預混很容易飛濺漂出，造成原料的浪費，再者由于其力學強度低，容易破碎，攪拌速度也不宜過大，而且加入的時機不合適，會導致過程不易控制，產品均一性欠佳。