CN114409326B - 一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料及其制备方法，以水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、石膏晶须等为主要原料制备。本发明使用云砼石作为保温骨料制备轻质保温材料，云砼石具有轻质、保温蓄热、吸音隔音、耐火抗震、防渗抗冻，使得材料具有很好的保温性能。此外云砼石颗粒具有高强和反复吸水释水能力，可以增加混凝土材料的内养护时间提高材料强度。最后通过加入纤维状的石膏晶须可以增强材料的抗开裂性能，具有优秀的综合性能。

Description

一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料及其制备方法。
背景技术
建筑节能是实现节能减排的重要方面，墙体保温是建筑节能的重要措施。目前市场上轻质保温砂浆种类繁多，有无机保温砂浆和有机保温砂浆，性能良莠不齐，很多保温砂浆存在抗裂性能不足。无机保温砂浆中保温效果较好的主要是使用了膨胀珍珠岩做保温骨料的砂浆，但由于膨胀珍珠岩强度很低，使得保温砂浆具有强度不高，易开裂等缺点。而有机保温砂浆耐火性能差则是其致命缺陷。
专利ZL201511015604.4《一种中空微孔无机保温砂浆》，提供了一种中空微孔无机保温砂浆，包括以下重量份数的各成分：普通硅酸盐水泥40～60份、硅灰5～10份、镍渣粉10～15份、膨胀珍珠岩微粉25～35份、可再分散性乳胶粉0.1～1份、羟丙基甲基纤维素醚0.1～1份和聚丙烯纤维0.1～1份。具有保温性能好、施工性好、不开裂、不空鼓、防火、成本低等优异性能。但是骨料主要是使用了膨胀珍珠岩做保温骨料的砂浆，由于膨胀珍珠岩强度很低，使得保温砂浆具有强度很低。公开号为CN102584122A《一种建筑保温砂浆》的发明公开了一种建筑保温砂浆，这种以石膏晶须和膨胀珍珠岩为轻骨料的建筑保温砂浆是由下列材料按组成：石膏晶须、膨胀珍珠岩、水泥、玻璃纤维、外加剂，将上述材料均匀搅拌后便制得成品。具有良好的保温效果。这种以膨胀珍珠岩为轻骨料的建筑保温砂浆，由于膨胀珍珠岩强度很低，使得保温砂浆具有强度很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料及其制备方法，该材料强度高，具有优秀的综合性能。
本发明提供了一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料，按质量份数，包括如下组分：
Figure BDA0003415208260000011
Figure BDA0003415208260000021
所述物料总用量是指水泥、粉煤灰、石英砂、云砼石的质量之和。
所述石英砂的粒径为1-2mm。
所述云砼石的粒径为3-4mm。
所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。
所述膨胀剂为塑性膨胀剂。
本发明还提供了一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料的制备方法，包括：
将各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量；搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料。
有益效果
本发明使用云砼石作为保温骨料制备轻质保温材料，云砼石具有轻质、保温蓄热、吸音隔音、耐火抗震、防渗抗冻，使得材料具有很好的保温性能。此外云砼石颗粒具有高强和反复吸水释水能力，可以增加混凝土材料的内养护时间提高材料强度。但是由于云砼石自身有微孔、吸水量比较大特点，作为骨料制备混凝土材料会容易产生开裂和收缩，通过加入膨胀剂可以避免收缩，最后通过加入纤维状的石膏晶须可以增强材料的抗开裂性能，具有优秀的综合性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例和对比例的原料如下：
水泥：P.O 42.5普通硅酸盐水泥，太仓海螺水泥有限公司提供。
粉煤灰：Ⅱ级灰，上海石洞口电厂提供。
石英砂：粒径为1-2mm，上海中冶环境工程科技有限公司提供。
云砼石：粒径为3-4mm，中劲新材料科技有限公司提供。
石膏晶须：无水石膏晶须，马鞍山方圆纳米研究所提供。
减水剂：聚羧酸类高效减水剂，瓦克化学(中国)有限公司提供。
生物胶：型号为VR-1，上海舜水化工有限公司提供。
膨胀剂：塑性膨胀剂，瓦克化学(中国)有限公司提供。
消泡剂：型号为SD850，瓦克化学(中国)有限公司提供。
水是市政管道中的自来水。
实施例1
具体配方：20质量份的水泥、10质量份的粉煤灰、10质量份的石英砂、60质量份的云砼石、物料用量0.5％的石膏晶须、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、石膏晶须、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度855kg/m3，粘结强度2.1MPa，抗压强度29.6MPa，导热系数0.912W/(m2·K)。
实施例2
具体配方：20质量份的水泥、10质量份的粉煤灰、15质量份的石英砂、55质量份的云砼石、物料用量0.5％的石膏晶须、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、石膏晶须、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度910kg/m3，粘结强度2.3MPa，抗压强度30.8MPa，导热系数0.956W/(m2·K)。
实施例3
具体配方：25质量份的水泥、5质量份的粉煤灰、10质量份的石英砂、60质量份的云砼石、物料用量0.5％的石膏晶须、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、石膏晶须、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度846kg/m3，粘结强度2.4MPa，抗压强度32.1MPa，导热系数0.903W/(m2·K)。
实施例4
具体配方：25质量份的水泥、5质量份的粉煤灰、15质量份的石英砂、55质量份的云砼石、物料用量0.5％的石膏晶须、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、石膏晶须、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度905kg/m3，粘结强度2.3MPa，抗压强度32.8MPa，导热系数0.951W/(m2·K)。
对比例1
具体配方：25质量份的水泥、5质量份的粉煤灰、70质量份的石英砂物料用量0.5％的石膏晶须、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、石膏晶须、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度1785kg/m3，粘结强度2.2MPa，抗压强度37.5MPa，导热系数1.305W/(m2·K)。
对比例2
具体配方：25质量份的水泥、5质量份的粉煤灰、15质量份的石英砂、55质量份的云砼石、物料用量0.2％的减水剂、物料用量0.002％的生物胶、物料用量0.05％的消泡剂、物料用量0.03％的膨胀剂以及物料用量0.25倍的水。
将水泥、粉煤灰、云砼石、石英砂、减水剂、生物胶、消泡剂、膨胀剂等分别计量；将上述各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；所得到的物料中分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量。搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料；将得到水泥基无机轻质保温材料进行压抹或浇筑进行施工，标准养护28天检测性能指标，干密度932kg/m3，粘结强度1.6MPa，抗压强度28.5MPa，导热系数0.986W/(m2·K)。

Claims (6)

1.一种高强防裂水泥基无机轻质保温材料，其特征在于：按质量份数，包括如下组分：
Figure FDA0003415208250000011
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述石英砂的粒径为1-2mm。
3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述云砼石的粒径为3-4mm。
4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。
5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述膨胀剂为塑性膨胀剂。
6.一种如权利要求1所述的高强防裂水泥基无机轻质保温材料的制备方法，包括：
将各配料置入搅拌机中并进行搅拌并得到干粉物料，搅拌的时间不少于3分钟；分两次加入水并均匀搅拌，第一次加入水用量的三分之二，第二次加入剩余水量；搅拌的时间不少于7分钟，得到水泥基无机轻质保温材料。
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