[發明專利]一種疏水保溫泡沫混凝土預制構件及其制備方法

在審

• 申請號: 202111344704.7
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114014694A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 程寶軍;顧曉薇;王浩;殷士奇;李曉慧;張偉峰
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B38/08;C04B28/04;C04B111/40
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 郭元藝

本發明公開了一種疏水保溫泡沫混凝土預制構件及其制備方法，該疏水保溫泡沫混凝土預制構件包括疏水保溫泡沫混凝土和無機纖維網格布；其中，疏水保溫泡沫混凝土包括以下質量份的組分：硅酸鹽水泥40~60份、礦物摻合料5~25份、無機短纖維1~3份、水15~30份、減水劑0.5~1.5份、促凝劑4~6份、復合泡沫劑6~12份和石墨改性聚苯顆粒1~2份。本發明提供的疏水保溫泡沫混凝土預制構件密度300~500 kg/m³，體積吸水率≤2%，導熱系數0.040~0.065 W/(m·K)，抗壓強度≥11.0 MPa，防火等級為A1級，具有優秀的輕質高強、疏水、防火保溫功能。

技術領域

本發明涉及建筑節能和裝配式建筑材料技術領域，具體涉及到一種疏水保溫泡沫混凝土預制構件及其制備方法。

背景技術

建筑領域中預制構件的使用可減少環境污染，提高施工質量，節約人工成本，提高施工效率，降低建筑的綜合造價成本。隨著建筑產業化、節能減排、質量安全、生態環保等種種建筑新理念的提出，在城鎮化進程中的大量基礎設施建設、大規模保障房建設需要標準化、快速化的前提下，國家和社會對于具有高效節能、綠色環保、成本低廉的預制構件需求顯著增長。但傳統混凝土預制構件由于自身較差的保溫隔熱性能和耐高溫性能，其在建筑節能領域的應用受到了很大限制。

泡沫混凝土是目前建筑節能領域中應用較為普遍的新型保溫材料，與其他保溫材料相比，具有防火性好、阻燃性強、變形系數小、抗老化能力強、性能穩定、使用過程中安全性高、生產成本低等優勢。使用泡沫混凝土可實現輕質、節能、易于工業化生產的新型預制構件。但由于強度較低，服役時吸水率大而引起保溫性能下降，在干燥環境中失水快、干燥收縮大等缺陷，泡沫混凝土多用作以夾芯墻板為代表的復合結構芯體，即將泡沫混凝土作為構件保溫芯材。但泡沫混凝土難以獨立成型建筑構件，而將泡沫混凝土當做芯材使用無疑會影響其保溫功能和耐水性能。

因此，需要開發一種疏水保溫泡沫混凝土預制構件，滿足力學性能好，保溫、防火性能優異，吸水率較低的輕質保溫預制構件，拓寬其在建筑節能和裝配式建筑材料領域的應用范圍。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種力學性能好、吸水率低、輕質高強、防火耐火與保溫性能理想的疏水保溫泡沫混凝土預制構件及其制備方法，通過提升泡沫穩定性和泡沫在疏水保溫泡沫混凝土中受壓能力，改變硅酸鹽材料的表面特性，利用無機短纖維較高的抗拉韌性和石墨改性聚苯顆粒填充作用，來有效解決現有技術中存在的泡沫混凝土預制構件力學性能和耐火性能差等問題。

為達上述目的，本發明采取如下的技術方案：

本發明提供一種疏水保溫泡沫混凝土預制構件，包括疏水保溫泡沫混凝土和無機纖維網格布；其中，疏水保溫泡沫混凝土包括以下質量份的組分：硅酸鹽水泥40~60份、礦物摻合料5~25份、無機短纖維1~3份、水15~30份、減水劑0.5~1.5份、促凝劑4~6份、復合泡沫劑6~12份和石墨改性聚苯顆粒1~2份；疏水保溫泡沫混凝土干密度300~500 kg/m³，體積吸水率≤2%，導熱系數0.040~0.065 W/(m·K)。

進一步地，本發明礦物摻合料為粉煤灰、礦粉、石灰石粉、火山灰、鋼渣、煤矸石粉、建筑微粉和硅灰中的一種或兩種以上的混合物；優選超細粉煤灰，比表面積≥700 m²/kg。

進一步地，本發明所述無機短纖維為巖棉纖維、玄武巖纖維、氧化鋁纖維、石棉纖維中的一種；其長度為0.5 mm~1.5 mm，長徑比為20~30:1；無機短纖維滿足：抗拉強度≥3500 MPa，彈性模量≥50 GPa，斷裂伸長率≥2.5%，最高工作溫度≥600℃。

進一步地，本發明所述減水劑為萘系高效減水劑、氨基高效減水劑、脂肪酸高效減水劑或聚羧酸高效減水劑；優選聚羧酸減水劑，固含量40~50%，減水率大于30%。