CN111592251A - 一种绝热保温轻集料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种绝热保温轻集料，由介孔材料、填料等组分组成。本发明制备的介孔轻集料堆积密度在150‑700kg/m3、导热系数最低可达0.030W/(m.k)、筒压强度最高可达8MPa，相比与传统的轻集料，同类别中具有更优异的保温隔热效果和更高的强度，可广泛应用于保温砂浆、保温板材、自保温混凝土等领域，具有非常可观的应用前景。

Description

一种绝热保温轻集料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，特别是涉及一种绝热保温轻集料及其制备方法。
背景技术
轻集料也称轻骨料，一般指松散容重小于1000kg/m3的多孔集料，主要用以配制轻集料混凝土、保温砂浆、隔热耐火浇注料等。轻集料按其原材料来源分为：(1)天然轻集料，如浮石、火山渣和多孔凝灰岩等；(2)人造轻集料，如陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、沸石轻集料等。这些轻集料在建筑、隔热耐火等领域有非常广泛的应用。但是，这些传统的轻集料都有一定的缺陷，常用的玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等导热系数相对较低，但筒压强度很低；陶粒筒压强度高，但是导热系数也很高，保温隔热性能较差。随着社会的发展，这些传统轻集料越来越不能满足人们的需求，急需一种不仅具有较低的导热系数，还具有较高强度的新型轻集料出现。
发明内容
针对目前集料存在的问题，本发明主要解决的技术问题就是保持较低的导热系数前提下，获得较高的粒子强度。比如介孔轻集料导热系数与传统轻集料相同或略低的前提下，筒压强度明显高于传统轻集料；或者介孔轻集料强度与传统轻集料相同的前提下，导热系数明显低于传统轻集料。
一种绝热保温轻集料，按照质量份数计，由下列组分组成：
介孔材料10-100
填料0.01-90
其中，所述的填料为粘土、膨润土、凹凸棒土、硅灰、海泡石粉、埃洛石中的至少一种。
所述的介孔材料为有序介孔材料，硅基和非硅基有序介孔材料。
所述的介孔材料、填料均为粉体。
本发明没有最佳配比，比如介孔材料少一点，填料多一点，堆积密度高一点，导热系数略高(即保温隔热效果略差)，但是强度高；反之导热系数低，堆积密度低，强度略差，可应用于不同的场合，但是与同类别传统材料相比，综合性能更优。通过对辊挤压造粒后，再经过表面处理(比如憎水处理)。
一种绝热保温轻集料的制备方法，由下列步骤组成：
(1)将粉体介孔材料与粉体填料中的一种或者多种混合均匀；
(2)将混合后的粉体材料投入对辊造粒机进行压片；
(3)将压片后的材料进行破碎、筛分成不同大小的粒子；
(4)将粒子进行表面处理改性。
根据实际工况需求，采用对辊造粒机对复合粉体材料压片的过程，可进行一次压片或者多次压片，以获得更高的粒子强度。
轻集料因其自身结构特性，在实现内部湿度调控、降低混凝土自收缩的同时，还可以降低混凝土的热膨胀系数，因而有助于改善实体结构因温度收缩及自收缩引起的早期施工期内出现的开裂问题。
本发明制备的介孔轻集料堆积密度在150-700kg/m3、导热系数最低可达0.030W/(m.k)、筒压强度最高可达8MPa，相比与传统的轻集料，同类别中具有更优异的保温隔热效果和更高的强度，可广泛应用于保温砂浆、保温板材、自保温混凝土等领域，具有非常可观的应用前景。
比如150-300kg/m3的粒子可应用于无机保温砂浆、保温板材的制备，可以取代传统玻化微珠、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石的一些应用；300-700kg/m3的粒子，可以应用在对材料需要一定强度的场合，比如自保温混凝土、楼地面保温等。
具体实施例
实施例1
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)99.99份，粘土0.01份混合均匀，投入对辊造粒机中进行一次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例2
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)99.99份，粘土0.01份混合均匀，投入对辊造粒机中进行三次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例3
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度300kg/m3)99.99份，粘土0.01份混合均匀，投入对辊造粒机中进行三次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例4
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)90份，粘土10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行一次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例5
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)50份，粘土10份，海泡石40份混合均匀，投入对辊造粒机中进行一次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例6
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)10份，粘土10份，凹凸棒土40份，海泡石40份混合均匀，投入对辊造粒机中进行三次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例7
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度300kg/m3)80份，埃洛石20份混合均匀，投入对辊造粒机中进行二次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例8
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度300kg/m3)50份，埃洛石20份，膨润土10份，硅灰20份混合均匀，投入对辊造粒机中进行二次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例9
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度100kg/m3)10份，介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度200kg/m3)10份，介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度300kg/m3)10份，粘土10份，凹凸棒土30份，海泡石20份，埃洛石10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行三次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例10
称取介孔二氧化硅材料粉体(堆积密度300kg/m3)10份，粘土10份，凹凸棒土50份，海泡石20份，埃洛石10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行三次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例11
称取介孔二氧化钛材料粉体(堆积密度200kg/m3)50份，凹凸棒土20份,海泡石粉20份，埃洛石10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行二次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例12
称取介孔氧化铝材料粉体(堆积密度200kg/m3)50份，凹凸棒土20份,海泡石粉20份，埃洛石10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行二次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
实施例13
称取介孔碳材料粉体(堆积密度200kg/m3)50份，凹凸棒土20份,海泡石粉20份，埃洛石10份混合均匀，投入对辊造粒机中进行二次压片，随后破碎、筛分，得介孔绝热保温轻集料。按照GBT 17431-1998《轻集料及其试验方法》中的测试方法对制得的轻集料进行堆积密度以及筒压强度的测试，采用德国耐驰导热系数测试仪对轻集料进行导热系数的测试。
Figure BDA0002511627850000061
Figure BDA0002511627850000071
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
本发明不限于上述实施例，凡依据本发明的技术实质对上述实施例作的任何简单、等同变化或修饰，均属于本发明技术范围内。

Claims (5)

1.一种绝热保温轻集料，其特征在于，按照质量份数计，由下列组分组成：
介孔材料 10-100
填料 0.01-90
2.根据权利要求1所述的一种绝热保温轻集料，其特征在于，所述的填料为粘土、膨润土、凹凸棒土、硅灰、海泡石粉、埃洛石中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种绝热保温轻集料，其特征在于，所述的介孔材料为有序介孔材料，硅基和非硅基有序介孔材料。
4.根据权利要求1所述的一种绝热保温轻集料，其特征在于，所述的介孔材料、填料均为粉体。
5.一种绝热保温轻集料的制备方法，其特征在于，由下列步骤组成：
(1)将粉体介孔材料与粉体填料中的一种或者多种混合均匀；
(2)将混合后的粉体材料投入对辊造粒机进行压片；
(3)将压片后的材料进行破碎、筛分成不同大小的粒子；
(4)将粒子进行表面处理改性。
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