CN106477990A - 一种自流平保温地坪材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自流平保温地坪材料及其制备方法，其特征在于其原料组分及各组分的质量份分别为：活性硅铝质原料63～72质量份，碱激发剂28～38质量份，发泡剂0.005～0.01质量份。按配方称取原料，先将发泡剂加入发泡机中，用水稀释，采用真空发泡机制备泡沫；再称取活性硅铝质成分混合均匀，后加入碱激发剂拌合成料浆，再将泡沫混入料浆，混合成流态泡沫碱激发材料，浇筑成型。本发明制备与应用方法简单、施工和易性好，具有机械力学性能高、良好保温性能、自流平性能的优点；另外，本发明大量使用粉煤灰、矿渣固体废弃物为原料，因此价格低廉、能耗低，是一种绿色环保的建筑材料。
Description
技术领域
本发明涉及建筑保温材料技术领域，尤其涉及一种新型自流平保温地坪材料及制备方法。
背景技术
随着环境问题的恶化和能源危机的日益突出，我国社会的发展正努力转型为节能环保、低碳、节约型社会，政府也出台了相应政策，以促进建筑保温节能市场的发展。目前，建筑保温材料多涉及外墙保温，仍有大量热量通过地表向外散出，不利于节能环保。自流平保温地坪材料，具有自流平材料的流动性好、施工简便、劳动强度低等优点，又具有一定保温性能，是大型超市、商场、工厂车间、停车场、仓库等地面铺筑的理想建筑保温材料，市场潜力巨大。
另一方面，粉煤灰、矿渣等固体废弃物的产量逐渐增大，污染严重，急需解决。因此，采用固体废弃物为原材料制备多孔保温材料，有较大实际意义。
目前国内生产的自流平材料，按主要基材不同分为有机系和无机系两大类。有机系自流平材料主要指环氧自流平材料，但是价格昂贵导致其应用较窄。无机系自流平材料主要是石膏基和水泥基自流平材料。由于石膏基自流平材料耐水性差、强度低、高强石膏粉价格较高且质量不稳定等难以解决的问题，因而其应用很少。大量应用的水泥基自流平材料，由于制备砂浆所需水泥量较大，造成成本较高且不利于节能环保。以上述传统材料以基体，也难以制备具有一定保温性能和强度的自流平材料。专利申请CN102701656A提出偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土及其制备方法，该方法制备的多孔保温材料，大量使用偏高岭土45％～65％，由天然高岭土经600℃～900℃煅烧所得，能耗较高，成本也较高，且由偏高岭土制备的料浆粘度大，流动性能较差，不具备自流平的特点。专利申请CN104177120A提出一种低成本轻质粉煤灰多孔保温材料的制备方法，该方法采用化学发泡法引入孔结构，有一个发泡过程，发泡浆体不宜流动，不适合现场浇筑，且容重在170～300Kg/m3，抗压强度为0.3～1.07MPa，不利于地面承重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，性能稳定，具有良好施工性能的自流平保温地坪材料，本发明另一目的是提供上述材料的制备方法。本发明针对不同品质硅铝质原料，进行优化碱激发材料基体的配合比，找出控制浆体凝结时间及流动性能的最优参数，并具有较高的力学性能；探究泡沫掺量对抗压强度及导热系数的影响，并寻找抗压强度与导热系数平衡关系，得出泡沫掺量的最优值。
本发明的技术方案是：一种自流平保温地坪材料，其特征在于其原料组分及各组分的质量份分别为：活性硅铝质原料63～72质量份，碱激发剂28～38质量份，发泡剂0.005～0.01质量份。
优选上述的活性硅铝质原料为矿渣、偏高岭土、赤泥中的一种或几种与粉煤灰的混合物，其中活性硅铝质原料中粉煤灰所占质量百分量为50％～80％。
优选上述的碱激发剂为水玻璃，其模数为1.0～2.0，质量固含量25％～40％；一般是由工业水玻璃、强碱和水调配而成。
优选上述的发泡剂为高分子类发泡剂或复合型发泡剂。
本发明还提供了上述的自流平保温地坪材料的方法，其具体步骤为：按配方称取原料，先将发泡剂加入发泡机中，用水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；再称取活性硅铝质成分混合均匀，后加入碱激发剂拌合成料浆，再将泡沫混入料浆(泡沫与料浆的体积比为0.1～3)，混合成流态泡沫碱激发材料，浇筑成型。
有益效果:
本发明所述的自流平保温地坪材料制备与应用方法简单、施工和易性好，具有空间稳定性好、保温性能好、机械力学性能高、自流平性能的优点；另外，本发明能够大量使用粉煤灰、矿渣等廉价固体废弃物，由于原材料廉价、能耗低、低碳环保，因此是一种绿色环保的建筑材料。
具体实施方式
下面通过实施例进一步阐述本发明。应理解，以下实施例仅起到说明的用途，并不对本发明的范围做任何限制。
原材料：
粉煤灰：Ⅰ级低钙粉煤灰(FA)，来自南京华能电厂。
偏高岭土：超微煅烧高岭土(MK)，来自巴斯夫中国有限公司。
矿渣：高炉矿渣(SL)，来自梅山钢铁股份有限公司。
表1 粉煤灰、偏高岭土及矿渣的化学组成(重量％)
LOI：烧失量
水玻璃：模数1.01.0～2.0，固含量20％～40％。由工业钠水玻璃、氢氧化钠、水调制而成。
氢氧化钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司
发泡剂：HTQ-1复合型发泡剂，华泰建材开发有限公司
LC-1水泥发泡剂(高分子类)，合肥立创节能建材开发有限公司
性能测试方法
凝结时间测试：参照GB/T 1346
流动度测试：参照JC/T 985—2005
干表观密度测试：JC/T 266—2011
抗压强度测试:将试块切割成立方体(边长约40mm)，并用砂纸处理切割表面至表面平整且无裂纹。试样尺寸需精确至1mm。采用液压式万能试验机以1.5mm/min的速度加载至试样破坏，记录荷载P1，精确至0.1N。按下式计算试样的抗压强度。取两块试样的抗压强度作为平均值，精确至0.01MPa。
式中：σ---抗压强度(MPa)
P1---破坏载荷(N)
S---受压面积(m2)
导热系数测试：参考GB/T10294-2008，用Hot Disk TPS2500热导率常数测试仪测试两块长宽均为100mm、厚度为20mm的试样。
实施例1
按重量百分比计，称取粉煤灰42份，矿渣18份，偏高岭土3份，水玻璃37，模数1.6，固含量36.6％，HTQ-1复合型发泡剂0.007份。首先，将HTQ-1复合型发泡剂加入发泡机中，用1:60的水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；其次，按上述配方称取粉煤灰、矿渣以及偏高岭土混合均匀，后加入配制好水玻璃拌合成料浆--测其凝结时间；接着，根据需求将制备的泡沫按体积比混入料浆制成流态泡沫碱激发材料--测其流动性能；然后，将泡沫碱激发材料浆体注入模具，经养护、脱模、干燥。经检验，初凝2.08h，终凝2.42h；初始流动度136mm,20min流动度139mm；干表观密度为940kg.m-3，导热系数0.18W/(m.K)，抗压强度为8.14MPa。
实施例2
按重量百分比计，称取粉煤灰42份，矿渣18份，偏高岭土3份，水玻璃37，模数1.6，固含量36.6％，LC-1高分子型发泡剂0.007份。首先，将LC-1高分子型发泡剂加入发泡机中，用1:60的水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；其次，按上述配方称取粉煤灰、矿渣以及偏高岭土混合均匀，后加入配制好水玻璃拌合成料浆--测其凝结时间；接着，根据需求将制备的泡沫按体积比混入料浆制成流态泡沫碱激发材料--测其流动性能；然后，将泡沫碱激发材料浆体注入模具，经养护、脱模、干燥。经检验，初凝2.15h，终凝2.53h；初始流动度139mm,20min流动度140mm；干表观密度为1067kg.m-3，导热系数0.19W/(m.K)，抗压强度为7.44MPa。
实施例3
按重量百分比计，称取粉煤灰32份，矿渣28份，偏高岭土3份，水玻璃37，模数1.9，固含量36％，HTQ-1复合型发泡剂0.006份。首先，将HTQ-1复合型发泡剂加入发泡机中，用1:60的水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；其次，按上述配方称取粉煤灰、矿渣以及偏高岭土混合均匀，后加入配制好水玻璃拌合成料浆--测其凝结时间；接着，根据需求将制备的泡沫按体积比混入料浆制成流态泡沫碱激发材料--测其流动性能；然后，将泡沫碱激发材料浆体注入模具，经养护、脱模、干燥。经检验，初凝1.14h，终凝1.41h；初始流动度135mm,20min流动度138mm；干表观密度为978kg.m-3，导热系数0.20W/(m.K)，抗压强度为10.41MPa。
实施例4
按重量百分比计，称取粉煤灰50份，矿渣12份，偏高岭土8份，水玻璃30，模数1.2，固含量35％，HTQ-1复合型发泡剂0.008份。首先，将HTQ-1复合型发泡剂加入发泡机中，用1:60的水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；其次，按上述配方称取粉煤灰、矿渣以及偏高岭土混合均匀，后加入配制好水玻璃拌合成料浆--测其凝结时间；接着，根据需求将制备的泡沫按体积比混入料浆制成流态泡沫碱激发材料--测其流动性能；然后，将泡沫碱激发材料浆体注入模具，经养护、脱模、干燥。经检验，初凝1.5h，终凝2.17h；初始流动度138mm,20min流动度141mm；干表观密度为980kg.m-3，导热系数0.19W/(m.K)，抗压强度为8.35MPa。
实施例5
按重量百分比计，称取粉煤灰50份，矿渣13份，偏高岭土5份，水玻璃32，模数1.4，固含量37％，LC-1高分子型发泡剂发泡剂0.007份。首先，将LC-1高分子型发泡剂发泡剂加入发泡机中，用1:60的水稀释，采用真空发泡机制备细密稳定的泡沫；其次，按上述配方称取粉煤灰、矿渣以及偏高岭土混合均匀，后加入配制好水玻璃拌合成料浆--测其凝结时间；接着，根据需求将制备的泡沫按体积比混入料浆制成流态泡沫碱激发材料--测其流动性能；然后，将泡沫碱激发材料浆体注入模具，经养护、脱模、干燥。经检验，初凝4.21h，终凝4.5h；初始流动度138mm,20min流动度140mm；干表观密度为1180kg.m-3，导热系数0.23W/(m.K)，抗压强度为10.31MPa。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种自流平保温地坪材料，其特征在于其原料组分及各组分的质量份分别为：活性硅铝质原料63～72质量份，碱激发剂28～38质量份，发泡剂0.005～0.01质量份。
2.根据权利要求1所述的自流平保温地坪材料，其特征在于：所述的活性硅铝质原料为矿渣、偏高岭土、赤泥中的一种或几种与粉煤灰的混合物，其中活性硅铝质原料中粉煤灰所占质量百分量为50％～80％。
3.根据权利要求1所述的自流平保温地坪材料，其特征在于：所述的碱激发剂为水玻璃，其模数为1.0～2.0，质量固含量25％～40％。
4.根据权利要求1所述的自流平保温地坪材料，其特征在于：所述的发泡剂为高分子类发泡剂或复合型发泡剂。
5.一种制备如权利要求1所述的自流平保温地坪材料的方法，其具体步骤为：按配方称取原料，先将发泡剂加入发泡机中，用水稀释，采用真空发泡机制备泡沫；再称取活性硅铝质成分混合均匀，后加入碱激发剂拌合成料浆，再将泡沫混入料浆，混合成流态泡沫碱激发材料，浇筑成型。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113264719A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-17 | 扬州工业职业技术学院 | 一种道路用地聚合物基泡沫混凝土及其制备方法 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102173855A (zh) * | 2011-02-24 | 2011-09-07 | 董正根 | 硅钙复合保温制品 |
| CN104854057A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-08-19 | 建筑研究和技术有限公司 | 具有超冻融稳定性的碱活化的铝硅酸盐粘合剂 |
| CN105753502A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-13 | 重庆大学 | 一种无机/有机复合发泡轻质保温材料的制备方法 |
-
2016
- 2016-10-10 CN CN201610883808.8A patent/CN106477990A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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