CN101982442B - 一种用于养护室的保温砖 - Google Patents

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    • C04B20/023—Chemical treatment

Abstract

本发明公开了一种用于养护室的保温砖，其特征是原料配比如下：玄武岩纤维含量：7～8份；胶凝剂高强石膏：44～48份；分散剂羧甲基纤维素：2～3份；消泡剂磷酸三丁酯：1～1.5份；减水剂木钙：0.3份；水：40～45份。本发明所提供的保温砖具有保温效果好、力学性能优良的优点。

Description

一种用于养护室的保温砖
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种用于养护室的保温砖。 
背景技术
一些养护室常常需要高温度，如果养护室的砖砌体可以导电，当养护室需要作业时，只要与电源连通，砖通电后发出的热能可以使养护室温度达到预定的要求。 
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于养护室的保温砖。 
本发明原料配比如下：玄武岩纤维含量：7～8份；胶凝剂高强石膏：44～48份；分散剂羧甲基纤维素：2～3份；消泡剂磷酸三丁酯：1～1.5份；减水剂木钙：0.3份；水：40～45份。 
最优配比如下：玄武岩纤维含量：8份；胶凝剂高强石膏：46份；分散剂羧甲基纤维素：2.5份；消泡剂磷酸三丁酯：1.2份；减水剂木钙：0.3份；水：42份。 
本发明制作步骤包括： 
(1)浸泡。 
将玄武岩纤维在双氧水中浸泡2～3h后取出烘干。 
(2)拌制石膏和玄武岩纤维 
将石膏和玄武岩纤维混合，采用间歇式自动控制搅拌仪搅拌3min，速度为20～30r/min，然后加入50％的总用水量，提高转速，速度为50～60r/min，搅拌时间为3～5min。 
(3)配置分散剂溶液。 
在50％的总用水量中加入羧甲基纤维素，水温度为50～60℃。 
(4)在石膏和玄武岩纤维混合液中依次加入分散剂溶液和消泡剂磷酸三丁酯以及减水剂木钙，放入行星式石膏胶砂搅拌机搅拌3～5min。 
(5)成型 
将配好的物料加入到模具。成型方法采用压制成型，成型压力采用12MPa，砖坯的成型水分控制在22％。模具内侧贴3×3cm的石墨布，导电导线织入石墨布，石墨布作为通电电极。 
(6)养护 
养护包括三个阶段： 
1、升温。从室温至110℃，升温速度为15℃/h，共4h。 
2、恒温。保持温度98℃，时间为14h。 
3、降温。98℃→40℃，降温速度为15℃/h，时间为4h。 
本发明所制的保温砖具有保温效果好、力学性能优良的优点，具有较好的应用前景。 
具体实施方式
本实施例配比如下：玄武岩纤维含量：8份；胶凝剂高强石膏：46份；分散剂羧甲基纤维素：2.5份；消泡剂磷酸三丁酯：1.2份；减水剂木钙：0.3份；水：42份。 
玄武岩纤维长度和掺量对保温砖导电性有明显影响，试验表明：对于玄武岩纤维长度为5mm和10mm的保温砖，保温砖电阻率随玄武岩纤维掺量的变化分为4个阶段：先陡然下降，后缓慢下降，又急剧下降，再趋于平缓。当玄武岩纤维掺量为7～8份时，保温砖电阻率可以达到0.25kΩ·cm。当玄武岩纤维掺量相同时，纤维长度为10mm的保温砖电阻率比长度为5mm试件的保温砖电阻率要小，且在玄武岩纤维掺量较小时，玄武岩纤维长度对保温砖的电阻率影响较大，玄武岩纤维掺量较大时，保温砖电阻率受玄武岩纤维长度的影响变小。玄武岩纤维长度越大，其搭接越容易；玄武岩纤维搭接程度越大，沿玄武岩纤维网络的电子导电越强，保温砖电阻率越小，但是，玄武岩纤维长度过大，会形成团聚现象，反而影响保温砖的导电性能。 
如果玄武岩纤维分散不均匀，其电导率将产生明显的差异，加入表面活性剂是改善玄武岩纤维表面疏水性的重要方法。羧甲基纤维素是促进玄武岩纤维在水泥浆体中分散的一种有效的表面活性剂，它溶于热水后，形成胶状透明液体，可以使玄武岩纤维稳定地悬浮在水溶液中而不集结成束。分散剂羧甲基纤维素加入石膏和玄武岩纤维混合液相混合时会产生大量气泡，在保温砖中形成空隙，从而降低保温砖的强度。为了消除气泡，加入磷酸三丁酯作为消泡剂。为了确保纤维的有效分散，同时改善混合液的和易性和降低气泡的含量，在制备保温砖过程中，还应加入一定剂量的减水剂和消泡剂。这样，才可以得到分散性能好、力学性能稳定的保温砖。 
在一定成型条件下，水灰比的变化将导致保温砖孔隙率的变化，而孔隙率的大小又直接影响电阻率的测定结果，即孔隙率与电阻率成正比关系。所以，在水灰比由小到大的变化过程中，孔隙率先减小后增大，保温砖的电阻率也呈现出同样的变化趋势。水灰比对玄武岩纤维分散性影响很大，其原因是由其对混合料流动性的影响而引起的。表1为水掺量对保温砖电阻率的影响，表中显示水掺量为40～45份的电阻率较小。 
表1水掺量对保温砖电阻率的影响 
Figure BSA00000337919500031
本实施例制作步骤包括： 
(1)浸泡。 
将玄武岩纤维在双氧水中浸泡3h后取出烘干。对玄武岩纤维进行了表面处理，以改善玄武岩纤维表面的疏水性，提高玄武岩纤维对水的浸润性。 
制备保温砖过程中，最关键的问题是如何使玄武岩纤维均匀分散到石膏中，这是决定保温砖性能的重要因素。实验表明，当石膏中掺入经过双氧水处理的玄武岩纤维时，电阻率的变异系数明显小于使用未经处理的玄武岩纤维的石膏浆。双氧水处理后的玄武岩纤维表面出现纵向分布的沟、槽，增大了玄武岩纤维的表面积，增强了纤维和石膏基体间的相互作用。 
(2)拌制石膏和玄武岩纤维 
将石膏和玄武岩纤维混合，采用间歇式自动控制搅拌仪搅拌3min，速度为20～30r/min，然后加入50％的总用水量，提高转速，速度为50～60r/min，搅拌时间为3～5min。 
本实施例搅拌工艺采用先拌制石膏和玄武岩纤维，再加入拌合水的干拌工艺与在石膏和玄武岩纤维直接加水的湿拌工艺相比，有利于玄武岩纤维的均匀分布。 
(3)配置分散剂溶液。 
在50％的总用水量中加入羧甲基纤维素，水温度为55℃。 
(4)在石膏和玄武岩纤维混合液中依次加入分散剂溶液和消泡剂磷酸三丁酯以及减水剂木钙，放入行星式石膏胶砂搅拌机搅拌5min。 
(5)成型 
将配好的物料加入到模具。成型方法采用压制成型，成型压力采用12MPa，砖坯的成型水分控制在22％。模具内侧贴3×3cm的石墨布，导电导线织入石墨布，石墨布作为通电电极。 
密实成型压力会影响保温砖的电阻率。成型压力越高，保温砖更密实，孔隙率小，因而导电性较好；压力对混合料的“压缩”作用也会大大缩短玄武岩纤维的间距，增大玄武岩纤维的搭接程度，使沿玄武岩纤维网络的电子传导得以加强；同时，压力作用下的玄武岩纤维与石膏间接触电阻也将变小。此外，玄武岩纤维间距的缩短，也使得部分玄武岩纤维间原以离子导电为主的电导变成以电子导电为主的电导，所有这些都大大增强了保温砖的导电性。表2为成型压力对保温砖电阻率的影响，试验表明，成型压力为12MPa时保温砖电阻率相对其他成型压力最少。 
表2成型压力对保温砖电阻率的影响 
Figure BSA00000337919500041
(6)养护 
养护包括三个阶段： 
1、升温。从室温至110℃，升温速度为15℃/h，共4h。 
防止倒窑事故发生，升温进气不可太快，防止气流冲击砖坯，要打开疏水阀，排除冷凝水，以免再度送气时，冷凝水冲垮砖坯，同时严格控制砖坯含水率，含水率过大，砖坯强度低，在上层砖坯重压下发生倒塌。 
2、恒温。保持温度98℃，时间为14h。 
3、降温。98℃→40℃，降温速度为15℃/h，时间为4h。 
对实施例中保温砖进行试验，保温砖物理性能如表3所示，表中显示保温砖的抗压强度和电阻率两项指标均达到理想的效果。 
表3保温砖物理性能。 
  试样编号   抗压强度/MPa   电阻率/kΩ·cm
  1   31.2   0.43
  2   32.3   0.45
  3   30.6   0.40
  4   31.5   0.44
  5   32.8   0.49
  6   33.1   0.51

Claims (2)

1.一种用于养护室的保温砖，其特征是原料配比如下：玄武岩纤维含量：7～8份；胶凝剂高强石膏：44～48份；分散剂羧甲基纤维素：2～3份；消泡剂磷酸三丁酯：1～1.5份；减水剂木钙：0.3份；水：40～45份。
2.根据权利要求1所述的保温砖，其特征是最优配比如下：玄武岩纤维含量：8份；胶凝剂高强石膏：46份；分散剂羧甲基纤维素：2.5份；消泡剂磷酸三丁酯：1.2份；减水剂木钙：0.3份；水：42份。
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