CN107963911A - 一种高反射隔热保温的混凝土加气砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高反射隔热保温的混凝土加气砖，其特征在于，首先以电石和松香酸钠为复合加气剂，表面包覆一层聚酯，得到聚酯包覆的电石；其次将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；然后，通过原料混合，蒸汽加热得到浇注料；最后，注模，恒温恒湿养护，修胚和高温蒸汽养护，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。本发明生产工艺简单，成本低，制成的加气砖强度好、导热系数低、抗裂效果非常好、节能环保，满足建筑工程的需要，符合环保的需求。

Description

一种高反射隔热保温的混凝土加气砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑领域，具体涉及一种高反射隔热保温的混凝土加气砖及其制备方法。
背景技术
混凝土加气砖具有特殊的孔结构,含有大量的空气,因而具有良好隔热保温性能，除此之外,还具有质轻、吸声隔音、利废、节能、防火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力等优点,因此被广泛地应用于建筑的外墙围护及内外墙保温中。目前，现有技术制备的混凝土加气砖的抗渗性能和耐腐蚀性能普遍不高，在长期受到水的冲击或强腐蚀性的环境下容易开裂，甚至出现断裂和崩塌的现象，有极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不易开裂的高反射隔热保温的混凝土加气砖及其制备方法。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种高反射隔热保温的混凝土加气砖，其特征在于，首先以电石和松香酸钠为复合加气剂，表面包覆一层聚酯，得到聚酯包覆的电石；其次将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；然后，通过原料混合，蒸汽加热得到浇注料；最后，注模，恒温恒湿养护，修胚和高温蒸汽养护，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。
所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖，其特征在于，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将1，4-丁二醇、对苯二甲酸和甲苯加入到带有搅拌和精馏装置的反应容器中，搅拌均匀后加入乙二醇锑，继续搅拌20-30min，升温至200-220℃，继续搅拌反应3-4h，精馏除去副产物水，加入预先研碎过的电石，搅拌至分散均匀，再加入磷酸和松香酸钠，升温至230-250℃，继续搅拌反应6-8h，用适量的水洗涤2-3次，50-60℃真空干燥20-24h，得到聚酯包覆的电石；
（2）将玻璃微珠置于10-12倍重量份的80-90℃的水中磁力搅拌20-30min清洗去油，水洗2-3次，真空抽滤；将清洗后的玻璃微珠置于8-10倍重量份的4-5%的氢氟酸溶液中磁力搅拌表面粗化5-8min，水洗2-3次，真空抽滤，干燥，得到表面粗化玻璃微珠；将硅烷偶联剂kh-570加入到25-30倍重量份的无水乙醇与去离子水以1：1的质量比配置的混合液中，磁力搅拌50-60min，加入表面粗化玻璃微珠，60-65℃恒温磁力搅拌4-5h，真空抽滤，干燥，得到表面偶联处理玻璃微珠；
（3）将硫酸钛和硝酸镧加入到1/2的去离子水中，升高温度至60-70℃，混合搅拌至完全溶解，加入尿素，继续磁力搅拌50-60min；加入表面偶联处理玻璃微珠，超声震荡30-40min，加入剩余的去离子水，转移至反应釜中，密封后将其放置在均相反应器中，以2-3℃/min的速率升温至140-150℃后，恒温反应3-4h；待反应结束后，过滤，用丙酮、无水乙醇和去离子水分别洗涤2-3次，70-80℃真空干燥，得到修饰空心玻璃微珠；
（4）将粉煤灰、石膏和铁矿尾渣以1：0.3-0.4：0.9-1.1的质量比混合放入球磨机中球磨20-30min，过150-200目筛，在50-60℃烘箱内烘干，得到混合料；将混合料、水泥和修饰空心玻璃微珠以1：0.8-0.9：0.3-0.4的质量比混合加入到反应釜中，加入聚酯包覆的电石、水，开始搅拌，以2800-3000r/min的搅拌速率混合搅拌5-6min，加入0.04-0.05倍重量份的羧甲基纤维素，继续搅拌3-4min，通入蒸汽并继续搅拌1-2min，得到浇筑料；
（5）将浇筑料迅速倒入模具内，放入温度为30-35℃、湿度为95-98RH%的恒温恒湿箱内，养护10-12h，修胚，送入蒸压釜内，通蒸汽，1.2-1.5MPa的蒸养压力，170-180℃温度条件下，恒温蒸压养护6-8h，冷却至室温，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。
所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中1，4-丁二醇、对苯二甲酸、甲苯、乙二醇锑、电石、磷酸和松香酸钠的质量比为1：0.8-0.9：20-25：0.02-0.03：1-1.2：2-3：0.5-0.6。
所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中磷酸的浓度为0.1-0.12mol/L。
所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）中硫酸钛、硝酸镧、尿素、表面偶联处理玻璃微珠和去离子水的质量比为1：0.2-0.25：0.5-0.6：8-10：100-120。
所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（4）中水与固相的质量比为0.6-0.7：1。
通过上述的技术方案，本发明的有益效果是：
本发明以电石和松香酸钠代替铝粉作为复合加气剂，缓解铝材料的紧缺问题，节省成本；但是电石与水反应的速率太快，难以适应工艺要求，为了降低电石的发气速率，在其表面原位聚合一层聚酯，在电石颗粒表面形成一层憎水层，阻断水的接触，使水缓慢地渗透到电石中，使气体缓慢地释放出来，以期适应工艺要求。本发明以粉煤灰制备加气砖，其可以与水泥水化过程中产生的Ca(OH)2发生化学反应，生成水化硅酸钙；水化硅酸钙为凝胶状物，可以提高加气砖的稳定性，增加材料密实度，减少了用水量，增强浇注料的可泵性，减少了浇注料的徐变，减少水化热、热能膨胀性，而且解决了现今工业固体废弃物粉煤灰的堆放及污染问题，充分利用了现有废弃资源，实现了循环经济。本发明将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；然后采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；本发明以修饰空心玻璃微珠为加气砖的保温材料，一方面空心微珠作为一种大热惯量中空结构材料，具有较低热传导系数，减少了对红外热辐射能的传递和吸收；另一方面，沉积空心玻璃微珠表面的二氧化钛和氧化镧能吸收空气中的红外辐射，并将此辐射能量反射出去，从而隔断热能进入基层，增加了加气砖的隔热保温效果。本发明生产工艺简单，成本低，制成的加气砖强度好、导热系数低、抗裂效果非常好、节能环保，满足建筑工程的需要，符合环保的需求。
具体实施方式
本实施例的高反射隔热保温的混凝土加气砖，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将1，4-丁二醇、对苯二甲酸和甲苯加入到带有搅拌和精馏装置的反应容器中，搅拌均匀后加入乙二醇锑，继续搅拌30min，升温至220℃，继续搅拌反应4h，精馏除去副产物水，加入预先研碎过的电石，搅拌至分散均匀，再加入磷酸和松香酸钠，升温至250℃，继续搅拌反应8h，用适量的水洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到聚酯包覆的电石；
（2）将玻璃微珠置于12倍重量份的85℃的水中磁力搅拌30min清洗去油，水洗3次，真空抽滤；将清洗后的玻璃微珠置于10倍重量份的5%的氢氟酸溶液中磁力搅拌表面粗化8min，水洗3次，真空抽滤，干燥，得到表面粗化玻璃微珠；将硅烷偶联剂kh-570加入到30倍重量份的无水乙醇与去离子水以1：1的质量比配置的混合液中，磁力搅拌60min，加入表面粗化玻璃微珠，65℃恒温磁力搅拌5h，真空抽滤，干燥，得到表面偶联处理玻璃微珠；
（3）将硫酸钛和硝酸镧加入到1/2的去离子水中，升高温度至70℃，混合搅拌至完全溶解，加入尿素，继续磁力搅拌60min；加入表面偶联处理玻璃微珠，超声震荡40min，加入剩余的去离子水，转移至反应釜中，密封后将其放置在均相反应器中，以3℃/min的速率升温至150℃后，恒温反应4h；待反应结束后，过滤，用丙酮、无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，80℃真空干燥，得到修饰空心玻璃微珠；
（4）将粉煤灰、石膏和铁矿尾渣以1：0.4：0.9的质量比混合放入球磨机中球磨30min，过200目筛，在60℃烘箱内烘干，得到混合料；将混合料、水泥和修饰空心玻璃微珠以1：0.9：0.4的质量比混合加入到反应釜中，加入聚酯包覆的电石、水，开始搅拌，以3000r/min的搅拌速率混合搅拌6min，加入0.05倍重量份的羧甲基纤维素，继续搅拌4min，通入蒸汽并继续搅拌2min，得到浇筑料；
（5）将浇筑料迅速倒入模具内，放入温度为35℃、湿度为98RH%的恒温恒湿箱内，养护12h，修胚，送入蒸压釜内，通蒸汽，1.5MPa的蒸养压力，170-180℃温度条件下，恒温蒸压养护8h，冷却至室温，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。
本实施例的步骤（1）中1，4-丁二醇、对苯二甲酸、甲苯、乙二醇锑、电石、磷酸和松香酸钠的质量比为1：0.9：25：0.03：1.2：3：0.6。
本实施例的步骤（1）中磷酸的浓度为0.1mol/L。
本实施例的步骤（3）中硫酸钛、硝酸镧、尿素、表面偶联处理玻璃微珠和去离子水的质量比为1：0.25：0.6：10：120。
本实施例的步骤（4）中水与固相的质量比为0.7：1。

Claims (6)

1.一种高反射隔热保温的混凝土加气砖，其特征在于，首先以电石和松香酸钠为复合加气剂，表面包覆一层聚酯，得到聚酯包覆的电石；其次将空心玻璃微珠清洗去油、表面粗化和偶联处理得到表面偶联处理玻璃微珠；采用水热法将二氧化钛和氧化镧沉积在空心玻璃微珠的表面，得到修饰空心玻璃微珠；然后，通过原料混合，蒸汽加热得到浇注料；最后，注模，恒温恒湿养护，修胚和高温蒸汽养护，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。
2.根据权利要求书1所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖，其特征在于，其由如下具体步骤制备而成：
（1）将1，4-丁二醇、对苯二甲酸和甲苯加入到带有搅拌和精馏装置的反应容器中，搅拌均匀后加入乙二醇锑，继续搅拌20-30min，升温至200-220℃，继续搅拌反应3-4h，精馏除去副产物水，加入预先研碎过的电石，搅拌至分散均匀，再加入磷酸和松香酸钠，升温至230-250℃，继续搅拌反应6-8h，用适量的水洗涤2-3次，50-60℃真空干燥20-24h，得到聚酯包覆的电石；
（2）将玻璃微珠置于10-12倍重量份的80-90℃的水中磁力搅拌20-30min清洗去油，水洗2-3次，真空抽滤；将清洗后的玻璃微珠置于8-10倍重量份的4-5%的氢氟酸溶液中磁力搅拌表面粗化5-8min，水洗2-3次，真空抽滤，干燥，得到表面粗化玻璃微珠；将硅烷偶联剂kh-570加入到25-30倍重量份的无水乙醇与去离子水以1：1的质量比配置的混合液中，磁力搅拌50-60min，加入表面粗化玻璃微珠，60-65℃恒温磁力搅拌4-5h，真空抽滤，干燥，得到表面偶联处理玻璃微珠；
（3）将硫酸钛和硝酸镧加入到1/2的去离子水中，升高温度至60-70℃，混合搅拌至完全溶解，加入尿素，继续磁力搅拌50-60min；加入表面偶联处理玻璃微珠，超声震荡30-40min，加入剩余的去离子水，转移至反应釜中，密封后将其放置在均相反应器中，以2-3℃/min的速率升温至140-150℃后，恒温反应3-4h；待反应结束后，过滤，用丙酮、无水乙醇和去离子水分别洗涤2-3次，70-80℃真空干燥，得到修饰空心玻璃微珠；
（4）将粉煤灰、石膏和铁矿尾渣以1：0.3-0.4：0.9-1.1的质量比混合放入球磨机中球磨20-30min，过150-200目筛，在50-60℃烘箱内烘干，得到混合料；将混合料、水泥和修饰空心玻璃微珠以1：0.8-0.9：0.3-0.4的质量比混合加入到反应釜中，加入聚酯包覆的电石、水，开始搅拌，以2800-3000r/min的搅拌速率混合搅拌5-6min，加入0.04-0.05倍重量份的羧甲基纤维素，继续搅拌3-4min，通入蒸汽并继续搅拌1-2min，得到浇筑料；
（5）将浇筑料迅速倒入模具内，放入温度为30-35℃、湿度为95-98RH%的恒温恒湿箱内，养护10-12h，修胚，送入蒸压釜内，通蒸汽，1.2-1.5MPa的蒸养压力，170-180℃温度条件下，恒温蒸压养护6-8h，冷却至室温，得到一种高反射隔热保温的混凝土加气砖。
3.根据权利要求书2所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中1，4-丁二醇、对苯二甲酸、甲苯、乙二醇锑、电石、磷酸和松香酸钠的质量比为1：0.8-0.9：20-25：0.02-0.03：1-1.2：2-3：0.5-0.6。
4.根据权利要求书2所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（1）中磷酸的浓度为0.1-0.12mol/L。
5.根据权利要求书2所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（3）中硫酸钛、硝酸镧、尿素、表面偶联处理玻璃微珠和去离子水的质量比为1：0.2-0.25：0.5-0.6：8-10：100-120。
6.根据权利要求书2所述的高反射隔热保温的混凝土加气砖的制备方法，其特征在于，步骤（4）中水与固相的质量比为0.6-0.7：1。
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