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一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法

2021-03-14 02:31:07

一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法

  技术领域

  本发明属于混凝土新材料技术领域,特别是涉及一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法。

  背景技术

  混凝土作为主要的建筑材料在建筑领域中被广泛使用。目前国内外90%以上的多、高层建筑物是钢筋混凝土结构,少数钢结构建筑物,其围护结构包括外墙与楼(屋)盖也主要是混凝土材料建成的。但是混凝土的保温性能较差,导热系数为1.7W/(m·K)左右,不符合国家对房屋建筑的节能要求,通常还需要在墙体外表面或内表面做保温隔热层才能满足相关规范要求。

  但是,与内、外保温层使用的保温材料相比,混凝土的导热系数极高,这样就只有将内外保温层加设得很厚,才能保证建筑物内部的温度。这不仅导致建造成本增加,而且不利于结构受力和施工及使用安全。另外,保温材料通常不带有防火功能,需要设置的防火隔离带通常采用现场二次施工安装,所形成的保温墙体都存在施工复杂繁琐和保温层易开裂、渗水、脱落等质量安全问题,也难以实现建筑保温与结构同寿命。故对混凝土进行保温研究意义重大。

  近年来加气混凝土受到人们的关注,其具有容重轻、保温性能高、吸音效果好等优点,是一种优异的质轻保温型混凝土。加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉),通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品,因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔,故名加气混凝土。

  专利申请CN108203312A公开了一种轻质发泡混凝土,包括固体组分和外加组分两部分,其中,固体组分是由硅酸盐水泥和粉煤灰组成,外加组分是由三聚氰胺减水剂、促凝剂和复合发泡剂(发泡组分、稳泡组分、稳泡助剂和助剂等)组成,制成的发泡混凝土密度下降,但是发泡过程比较粗犷、快速,会形成大量比较大的孔隙,严重影响了混凝土的强度,无法满足建筑高标准要求。

  发明内容

  本发明的目的就是要提供一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法,本发明所制备的混凝土材料在质轻保温的同时还满足建筑物的高强度要求。

  为实现上述目的,本发明是通过如下方案实现的:

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,以重量份计,向1份质量浓度30~40%的双氧水中加入0.1~0.2份二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02~0.03份石油焦粉和0.05~0.06份粉煤灰加入0.1~0.15份水中,球磨,然后加入0.15~0.22份水泥和0.2~0.25份砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21~0.24份轻集料和0.001~0.002份外加剂、0.0002~0.0003份过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.08~0.11份苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.1~0.15份石油焦粉的水分散液。

  优选的,所述振捣成型包括2~3次,每次振捣时间为5~8s。振捣时间太短会残留较大气泡,混凝土内部不密实,降低混凝土强度;振捣时间太长会破坏内部形成的均匀气泡,自重大,保温性能差。

  优选的,所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20~22天。本发明的常温按照国内通常工程温度,定义为20℃;常压是指101.325kPa。

  优选的,所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,以重量份计,改性处理的具体方法是:先将1份石油焦粉或粉煤灰分散于1~1.2份水中,然后加入0.02~0.04份羟丙基甲基纤维素、0.1~0.2份棕榈酸乙醇溶液,加热超声波处理,过滤,烘干,粉碎,即得。经改性处理可促进与水泥等组分的均匀混合,保证产品强度。

  进一步优选的,所述棕榈酸乙醇溶液是将1份棕榈酸加入5~6份无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  进一步优选的,加热超声波处理的工艺条件为:在50~60℃条件下,40~50kHz超声处理20~30分钟。

  优选的,所述水泥选自普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥中的任一种。

  优选的,所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3~4:8~10:15~20:10~12复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22~0.88mm,后者粉碎至5~8mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2~1.3。

  进一步优选的,所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1~0.2倍的水,造粒,100~110℃干燥2~3小时,然后升温至800~1000℃焙烧20~30分钟,冷却至室温即可。

  优选的,所述外加剂为木质素磺酸钠、TH-928聚羧酸系减水剂或YZ-1萘系高效减水剂中的任一种与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2~3:1.5~2混合得到。本发明的外加剂有助于保证混凝土强度。

  优选的,所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5~6混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入8~10倍重量的水中,超声波振荡30~40分钟而得。

  本发明还要求保护利用上述方法制备得到的一种质轻保温型混凝土材料。

  与现有技术相比,本发明的有益效果是:

  (1)本发明通过二氧化锰的催化作用使得双氧水分解产生气体,使得混凝土内均匀形成微小孔隙,质轻保温,同时,通过浆料组分调整以及制备过程中聚苯胺的形成,在水泥凝胶网络中形成三维网状结构,提高混凝土强度,满足建筑物的高强度要求。

  (2)本发明预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;其中,A浆料是利用石油焦粉、粉煤灰、水泥、砂、轻集料、外加剂、过硫酸铵等混合制成,B浆料是苯胺的盐酸溶液,C浆料是石油焦粉的水分散液。加入A浆料后发生水泥凝胶化,接着加入B浆料,在强酸性条件下,双氧水分解速度快,产生大量气泡,随着气泡的形成,A浆料的胶凝化产物进一步膨胀,伴随着双氧水分解成水,以及C浆料的加入,酸浓度下降,在相对弱酸条件下,双氧水比较稳定,抑制双氧水分解,控制气泡的形成速度,以免形成大量大气泡,进而影响混凝土强度。

  (3)本发明制备方法中加入B浆料后,在强酸性条件下,苯胺聚合反应生成聚苯胺,聚苯胺穿插在胶凝结构中,大大增强了混凝土强度,另一方面,在穿插过程中也会形成新的微小孔隙,进一步改善微观结构,有效阻隔空气流通,起到保温作用。

  (4)本发明中石油焦粉、粉煤灰本身就具有多孔隙结构,在胶凝化过程中均匀分散,有利于减轻自重,阻隔空气流通,起到保温作用;C浆料中含有石油焦粉,其与先行胶凝化产品(也含有石油焦粉)相容性好,并在快速相容的过程中带动水的迅速扩散,以降低体系内酸浓度,有效控制气泡均匀慢速生成。

  具体实施方式

  下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  实施例1

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度30%的双氧水中加入0.1kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02kg石油焦粉和0.05kg粉煤灰加入0.1kg水中,球磨,然后加入0.15kg水泥和0.2kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21kg轻集料和0.001kg外加剂、0.0002kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.08kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.1kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为5s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1kg水中,然后加入0.02kg羟丙基甲基纤维素、0.1kg棕榈酸乙醇溶液,在50℃条件下,40kHz超声处理20分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为普通硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3:8:15:10复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22mm,后者粉碎至5mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1倍的水,造粒,100℃干燥2小时,然后升温至800℃焙烧20分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为木质素磺酸钠与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2:1.5混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5混合后搅拌均匀而得;C浆料是将石油焦粉加入8倍重量的水中,超声波振荡30分钟而得。

  实施例2

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度40%的双氧水中加入0.2kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.03kg石油焦粉和0.06kg粉煤灰加入0.15kg水中,球磨,然后加入0.22kg水泥和0.25kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.24kg轻集料和0.002kg外加剂、0.0003kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.11kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.15kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括3次,每次振捣时间为8s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护22天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1.2kg水中,然后加入0.04kg羟丙基甲基纤维素、0.2kg棕榈酸乙醇溶液,在60℃条件下,50kHz超声处理30分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入6kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为矿渣硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:4:10:20:12复合后粉碎而成,前者粉碎至0.88mm,后者粉碎至8mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.3。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.2倍的水,造粒,110℃干燥3小时,然后升温至1000℃焙烧30分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为TH-928聚羧酸系减水剂与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:3:2混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:6混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入10倍重量的水中,超声波振荡40分钟而得。

  实施例3

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度30%的双氧水中加入0.2kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02kg石油焦粉和0.06kg粉煤灰加入0.1kg水中,球磨,然后加入0.22kg水泥和0.2kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.24kg轻集料和0.001kg外加剂、0.0003kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.08kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.15kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为8s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1.2kg水中,然后加入0.02kg羟丙基甲基纤维素、0.2kg棕榈酸乙醇溶液,在50℃条件下,50kHz超声处理20分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入6kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为粉煤灰质硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3:10:15:12复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22mm,后者粉碎至8mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.2倍的水,造粒,100℃干燥3小时,然后升温至800℃焙烧30分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为YZ-1萘系高效减水剂与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2:2混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入10倍重量的水中,超声波振荡30分钟而得。

  实施例4

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度40%的双氧水中加入0.1kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.03kg石油焦粉和0.05kg粉煤灰加入0.15kg水中,球磨,然后加入0.15kg水泥和0.25kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21kg轻集料和0.002kg外加剂、0.0002kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.11kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.1kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括3次,每次振捣时间为5s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护22天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1kg水中,然后加入0.04kg羟丙基甲基纤维素、0.1kg棕榈酸乙醇溶液,在60℃条件下,40kHz超声处理30分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为火山灰质硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:4:8:20:10复合后粉碎而成,前者粉碎至0.88mm,后者粉碎至5mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.3。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1倍的水,造粒,110℃干燥2小时,然后升温至1000℃焙烧20分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为木质素磺酸钠与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:3:1.5混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:6混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入8倍重量的水中,超声波振荡40分钟而得。

  实施例5

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度35%的双氧水中加入0.15kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料,B浆料投料完成后立即加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.025kg石油焦粉和0.055kg粉煤灰加入0.12kg水中,球磨,然后加入0.2kg水泥和0.22kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.23kg轻集料和0.0015kg外加剂、0.00025kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.1kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.12kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为6s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护21天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1.1kg水中,然后加入0.03kg羟丙基甲基纤维素、0.15kg棕榈酸乙醇溶液,在55℃条件下,45kHz超声处理25分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5.5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为粉煤灰质硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3.5:9:18:11复合后粉碎而成,前者粉碎至0.5mm,后者粉碎至7mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.25。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.15倍的水,造粒,105℃干燥2.5小时,然后升温至900℃焙烧25分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为YZ-1萘系高效减水剂与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2.5:1.8混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5.5混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入9倍重量的水中,超声波振荡35分钟而得。

  对比例1

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,其步骤为:向1kg质量浓度30%的双氧水中加入0.1kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料和C浆料三部分,A浆料、B浆料和C浆料同时投料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02kg石油焦粉和0.05kg粉煤灰加入0.1kg水中,球磨,然后加入0.15kg水泥和0.2kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21kg轻集料和0.001kg外加剂、0.0002kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.08kg苯胺的盐酸溶液,所述的C浆料为0.1kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为5s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1kg水中,然后加入0.02kg羟丙基甲基纤维素、0.1kg棕榈酸乙醇溶液,在50℃条件下,40kHz超声处理20分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为普通硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3:8:15:10复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22mm,后者粉碎至5mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1倍的水,造粒,100℃干燥2小时,然后升温至800℃焙烧20分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为木质素磺酸钠与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2:1.5混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5混合后搅拌均匀而得;所述C浆料是将石油焦粉加入8倍重量的水中,超声波振荡30分钟而得。

  对比例2

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,向1kg质量浓度30%的双氧水中加入0.1kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、B浆料两部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入B浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02kg石油焦粉和0.05kg粉煤灰加入0.1kg水中,球磨,然后加入0.15kg水泥和0.2kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21kg轻集料和0.001kg外加剂、0.0002kg过硫酸铵,搅拌均匀即得,所述的B浆料为0.08kg苯胺的盐酸溶液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为5s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1kg水中,然后加入0.02kg羟丙基甲基纤维素、0.1kg棕榈酸乙醇溶液,在50℃条件下,40kHz超声处理20分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为普通硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3:8:15:10复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22mm,后者粉碎至5mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1倍的水,造粒,100℃干燥2小时,然后升温至800℃焙烧20分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为木质素磺酸钠与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2:1.5混合得到。

  所述B浆料是将苯胺与2mol/L盐酸溶液以体积比1:5混合后搅拌均匀而得。

  对比例3

  一种质轻保温型混凝土材料的制备方法,向1kg质量浓度30%的双氧水中加入0.1kg二氧化锰,边搅拌边加入预制浆料,搅拌均匀,振捣成型,养护,即得所述的一种质轻保温型混凝土材料;

  其中,所述预制浆料包括A浆料、C浆料两部分,投料时先加入A浆料,搅拌均匀,接着边搅拌边加入C浆料;所述的A浆料是通过以下方法制备得到的:先将0.02kg石油焦粉和0.05kg粉煤灰加入0.1kg水中,球磨,然后加入0.15kg水泥和0.2kg砂的混合物,搅拌混匀,继续加入0.21kg轻集料和0.001kg外加剂,搅拌均匀即得,所述的C浆料为0.1kg石油焦粉的水分散液。

  所述振捣成型包括2次,每次振捣时间为5s。

  所述养护条件为:常温常压和相对湿度95%RH条件下养护20天。

  所述石油焦粉和粉煤灰均进行改性处理,改性处理的具体方法是:先将1kg石油焦粉或粉煤灰分散于1kg水中,然后加入0.02kg羟丙基甲基纤维素、0.1kg棕榈酸乙醇溶液,在50℃条件下,40kHz超声处理20分钟,过滤,烘干,粉碎,即得。棕榈酸乙醇溶液是将1kg棕榈酸加入5kg无水乙醇中,缓慢加热至棕榈酸完全溶解而得。

  所述水泥为普通硅酸盐水泥。

  所述轻集料包括细轻集料和粗轻集料两部分,均是由膨胀蛭石、煤渣、煤矸石、高岭土和铝渣按照质量比1:3:8:15:10复合后粉碎而成,前者粉碎至0.22mm,后者粉碎至5mm;细轻集料与粗轻集料的质量比为1:1.2。

  所述复合的具体方法是:将煤渣、铝渣、煤矸石粉碎后与膨胀蛭石、高岭土混合均匀,加入它们总重量0.1倍的水,造粒,100℃干燥2小时,然后升温至800℃焙烧20分钟,冷却至室温即可。

  所述外加剂为木质素磺酸钠与硅酸盐水泥熟料、三乙醇胺按照质量比1:2:1.5混合得到。

  所述C浆料是将石油焦粉加入8倍重量的水中,超声波振荡30分钟而得。

  对实施例1~5和对比例1~3所得混凝土材料进行性能测试,结果见表1。

  其中,测试方法为:干表观密度利用混凝土材料密度测试仪测定;根据GB50107-2010进行混凝土强度检测,采用JC%20275-1996测定导热系数。

  表1.性能测试结果

  

  

  由表1可以看出,实施例1~5所制备的混凝土材料质轻,保温性能以及强度均较好。而在对比例1的制备方法中将A浆料、B浆料、C浆料同时投料时,所制备的混凝土材料的干表观密度提高了将近80g/cm3,抗压强度降低了将近7MPa,导热系数提高了将近0.04W/(m·K),其质轻,保温性能以及强度相对于实施例均有降低;而对比例2制备方法中没有加入C浆料,对气泡的形成过程控制不佳,产品强度明显下降,对比例3制备方法中没有加入B浆料以及A浆料中的过硫酸铵,没有聚苯胺的形成,产品强度明显下降,保温性能也变差。

  对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

  此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

《一种质轻保温型混凝土材料及其制备方法.doc》
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