CN111646752A - 一种混凝土用保温剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种混凝土用保温剂及其应用。所述混凝土用保温剂，由A组分和B组分按3‑7:8‑13的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。所述无机改性保温材料按重量份计由8‑10份珍珠岩粉、3‑5份岩棉粉、3‑5份炭黑、1‑2份二氧化硅改性制成。所述有机保温材料按重量份计由6‑8份聚苯颗粒、6‑8份聚乙烯、2‑3份酚醛树脂、3‑5份液化木质纤维素混合制成。本发明提供的混凝土用保温剂，采用无机保温材料、有机保温材料组成，有效改善了无机保温材料、有机保温材料之间的分散性、结合性；该保温剂应用到混凝土中，有效解决了现有技术中有机保温混凝土和无机保温混凝土存在的不足。

Description

一种混凝土用保温剂及其应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种混凝土用保温剂及其应用。
背景技术
随着科学技术发展，保温轻集料混凝土这类轻质保温混凝土的应用领域在不断的扩展，应用价值在不断的提升。该类轻质混凝土不仅广泛应用于屋顶保温、墙体填充等保温的围护结构和热工构筑物，还在工业建筑、桥梁隧道等其他土木工程领域得到了运用。
目前保温混凝土主要分为无机保温混凝土和有机保温混凝土类制成，无机保温保温混凝土是通过在混凝土中添加无机火山岩、珍珠岩等无机保温材料制成。有机保温混凝土一般是在混凝土中提添加聚苯泡沫、聚氨酯泡沫等制成。无机保温混凝土存在保温效率差、抗渗性差、可加工性差等缺点；有机保温混凝土存在不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全稳固性差等缺点。
如公开号为CN111116110A的专利提供了一种大宗固废基地聚物保温混凝土，由以下质量份的原料组成：再生粗集料100份，粉煤灰10～45份，矿渣粉10～45份，氢氧化钠2～10份，硅酸钠10～20份，砂子0～130份，漂珠0～30份，玻化微珠10～15份，硅灰0～6份，减水剂0.5～0.8份，水15～25份；其中，按质量份计，所述砂子由天然砂0～50份、再生砂0～35份和铁尾矿砂0～45份组成。该专利技术公开的方案主要是在混凝土中添加玻化学微珠、矿砂等无机保温材料达到保温作用。
又如公开号为CN111018432A的专利公开了一种水泥-树脂轻质防水保温混凝土，其原料配方以重量份数计包括水泥(300kg/m3～800kg/m3)、矿粉(100kg/m3～300kg/m3)、炉渣(200kg/m3～500kg/m3)、增稠剂(0.1kg/m3～0.5kg/m3)、聚苯颗粒(4kg/m3～10kg/m3)、树脂(20kg/m3～100kg/m3)、减水剂(10kg/m3～20kg/m3)、水(180kg/m3～220kg/m3)。该专利技术公开的方案主要是通过在混凝土中添加聚苯颗粒、水性环氧树脂等有机保温材料达到保温效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种混凝土用保温及其应用，具体是通过以下技术方案实现的。
一种混凝土用保温剂，由A组分和B组分按3-7:8-13的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。
优选地，所述混凝土用保温剂由A组分和B组分按5:12的质量比分装组成。
优选地，所述无机改性保温材料按重量份计由8-10份珍珠岩粉、3-5份岩棉粉、3-5份炭黑、1-2份二氧化硅改性制成。
优选地，所述有机保温材料按重量份计由6-8份聚苯颗粒、6-8份聚乙烯、2-3份酚醛树脂、3-5份液化木质纤维素制成。
优选地，所述无机改性保温材料的制备方法为：按上述重量份配比称取各原料，将珍珠岩粉、岩棉混合，加入到盐酸溶液中进行酸改性，清洗，干燥，制得初改性品；将改性初品与炭黑、二氧化硅混合，置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行硅烷化改性，干燥，制得无机改性保温材料。
优选地，所述酸改性的条件为：盐酸溶液的浓度为20％，在35-40℃下处理30min。
优选地，所述硅烷改性的条件为：硅烷偶联剂的乙醇溶液是由KH550与无水乙醇按1:2的质量制成，在80-85℃下搅拌处理30-40min。
优选地，所述改性木质纤维素的制备方法为：将木质素纤维与其质量3倍的聚乙二醇混合，加入聚乙二醇质量3％的浓硫酸，在110-115℃下处理1h，冷却后加入氢氧化钠调节其pH至中性即可。
本发明还提供了一种混凝土保温剂的应用，包括以下步骤：
(1)按照常规技术配制混凝土原料，取混凝土原料质量20-23％的保温剂、混凝土原料质量3-4％的发泡剂；
(2)将发泡剂与其质量40倍水混合搅拌制成发泡剂溶液；
(3)将A组分与B组份混合均匀后，加入发泡剂溶液搅拌均匀，制得混合保温剂；
(4)将混凝土原料与其质量110％的水制成搅拌制成砂浆；
(5)将料浆与混合保温剂一起混合搅拌，制得保温混凝土砂浆，经浇注、养护处理，即可制成保温混凝土。
优选地，所述发泡剂WE-D50、KC-20发泡剂中的一种。
本发明的有益效果在于：
本发明将珍珠岩粉、岩棉等无机保温材料经改性处理后，能使无机保温材料表面由亲水性变为憎水性，能与有机保温材料充分结合在一起，在混凝土砂浆中具有良好的分散性能，有效解决了现有技术中有机保温砂浆和无机保温砂浆存在的不足。在有机保温材料中添加液化木质纤维素，对有机保温材料具有良好的增强作用，同时也能促进有机保温组分与的无机保温的结合。本发明在应用时，将保温剂与发泡剂溶液搅拌混合后再加入到混凝土砂浆中，发泡剂溶液与保温剂混合搅拌时生成的气泡，能进入保温剂的孔结构中，防止混合过程中砂浆流入孔结构中而影响混凝土的性能；同时发泡剂也能促进有机保温组分与无机保温组分充分混合。
本发明提供的混凝土用保温剂，采用无机改性保温材料、有机保温材料制成，有效改善了无机改性保温材料、有机保温材料之间的分散性、结合性；该保温剂应用到混凝土中，有效解决了现有技术中有机保温砂浆和无机保温砂浆存在的不足。
具体实施方式
下面结核具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种混凝土用保温剂，由A组分和B组分按3:8的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。
所述无机改性保温材料按重量份计由10份珍珠岩粉、3份岩棉粉、5份炭黑、1份二氧化硅改性制成。
所述有机保温材料按重量份计由8份聚苯颗粒、6份聚乙烯、3份酚醛树脂、3份液化木质纤维素制成。
所述无机改性保温材料的制备方法为：按上述重量份配比称取各原料，将珍珠岩粉、岩棉混合，加入到浓度为20％的盐酸溶液,在35-40℃下处理30min，清洗，干燥，制得初改性品；将改性初品与炭黑、二氧化硅混合，置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中,在80-85℃下搅拌处理30-40min，干燥，制得无机改性保温材料。其中，硅烷偶联剂的乙醇溶液是由KH 550与无水乙醇按1:2的质量制成。
所述改性木质纤维素的制备方法为：将木质素纤维与其质量3倍的聚乙二醇混合，加入聚乙二醇质量3％的浓硫酸，在110-115℃下处理1h，冷却后加入氢氧化钠调节其pH至中性即可。
上述混凝土保温剂的应用，包括以下步骤：
(1)按照常规技术配制混凝土原料(胶砂比为1:3)，取混凝土原料质量20-23％的保温剂、混凝土原料质量3-4％的发泡剂；
(2)将E-D50发泡剂与其质量40倍水混合搅拌制成发泡剂溶液；
(3)将A组分与B组份混合均匀后，加入发泡剂溶液搅拌均匀，制得混合保温剂；
(4)将混凝土原料与其质量110％的水制成搅拌制成砂浆；
(5)将料浆与混合保温剂一起混合搅拌，制得保温混凝土砂浆，经浇注、养护处理，即可制成保温混凝土。
上述应用中，混凝土原料中所用的胶凝材料为PO42.5普通硅酸盐水泥。
实施例2
一种混凝土用保温剂，由A组分和B组分按5:12的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。
所述无机改性保温材料按重量份计由8.5份珍珠岩粉、4份岩棉粉、4份炭黑、1.2份二氧化硅改性制成。
所述有机保温材料按重量份计由6.5份聚苯颗粒、7份聚乙烯、2.4份酚醛树脂、4份液化木质纤维素制成。
所述无机改性保温材料的制备方法为：按上述重量份配比称取各原料，将珍珠岩粉、岩棉混合，加入到浓度为20％的盐酸溶液,在35-40℃下处理30min，清洗，干燥，制得初改性品；将改性初品与炭黑、二氧化硅混合，置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中,在80-85℃下搅拌处理30-40min，干燥，制得无机改性保温材料。其中，硅烷偶联剂的乙醇溶液是由KH 550与无水乙醇按1:2的质量制成。
所述改性木质纤维素的制备方法为：将木质素纤维与其质量3倍的聚乙二醇混合，加入聚乙二醇质量3％的浓硫酸，在110-115℃下处理1h，冷却后加入氢氧化钠调节其pH至中性即可。
上述混凝土保温剂的应用，包括以下步骤：
(1)按照常规技术配制混凝土原料(胶砂比为1:3)，取混凝土原料质量20-23％的保温剂、混凝土原料质量3-4％的发泡剂；
(2)将KC-20发泡剂与其质量40倍水混合搅拌制成发泡剂溶液；
(3)将A组分与B组份混合均匀后，加入发泡剂溶液搅拌均匀，制得混合保温剂；
(4)将混凝土原料与其质量110％的水制成搅拌制成砂浆；
(5)将料浆与混合保温剂一起混合搅拌，制得保温混凝土砂浆，经浇注、养护处理，即可制成保温混凝土。
上述应用中，混凝土原料中所用的胶凝材料为PO42.5普通硅酸盐水泥。
实施例3
一种混凝土用保温剂，由A组分和B组分按7:13的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。
所述无机改性保温材料按重量份计由8份珍珠岩粉、5份岩棉粉、3份炭黑、2份二氧化硅改性制成。
所述有机保温材料按重量份计由6份聚苯颗粒、8份聚乙烯、2份酚醛树脂、5份液化木质纤维素制成。
所述无机改性保温材料的制备方法为：按上述重量份配比称取各原料，将珍珠岩粉、岩棉混合，加入到浓度为20％的盐酸溶液,在35-40℃下处理30min，清洗，干燥，制得初改性品；将改性初品与炭黑、二氧化硅混合，置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中,在80-85℃下搅拌处理30-40min，干燥，制得无机改性保温材料。其中，硅烷偶联剂的乙醇溶液是由KH550与无水乙醇按1:2的质量制成。
所述改性木质纤维素的制备方法为：将木质素纤维与其质量3倍的聚乙二醇混合，加入聚乙二醇质量3％的浓硫酸，在110-115℃下处理1h，冷却后加入氢氧化钠调节其pH至中性即可。
上述混凝土保温剂的应用，包括以下步骤：
(1)按照常规技术配制混凝土原料(胶砂比为1:3)，取混凝土原料质量20-23％的保温剂、混凝土原料质量3-4％的发泡剂；
(2)将发泡剂KC-20发泡剂与其质量40倍水混合搅拌制成发泡剂溶液；
(3)将A组分与B组份混合均匀后，加入发泡剂溶液搅拌均匀，制得混合保温剂；
(4)将混凝土原料与其质量110％的水制成搅拌制成砂浆；
(5)将料浆与混合保温剂一起混合搅拌，制得保温混凝土砂浆，经浇注、养护处理，即可制成保温混凝土。
上述应用中，混凝土原料中所用的胶凝材料为PO42.5普通硅酸盐水泥。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于保温剂中只有A组分。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于保温剂中只有B组分。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于无机保温材料未经改性处理，直接混合制成A组分。
实验例1
对实施例1-3和对比例1-3所制得的混凝土材料进行性能测试，测试方法为：干表观密度利用混凝土材料密度测试仪测定；根据GB50107-2010进行混凝土强度检测，采用JC275-1996测定导热系数。性能测试结果如表1所示。
表1
干表观密度(g/cm<sup>3</sup>) 28d抗压强度(MPa) 导热系数(W/m.K)
实施例1 541.23 46.14 0.136
实施例2 533.46 46.37 0.137
实施例3 538.12 45.86 0.134
对比例1 551.78 46.32 0.119
对比例2 518.43 40.17 0.121
对比例3 534.62 43.62 0.128
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种混凝土用保温剂，其特征在于，由A组分和B组分按3-7:8-13的质量比分装组成，A组分为无机改性保温材料，B组分有机保温材料。
2.如权利要求1所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述混凝土用保温剂由A组分和B组分按5:12的质量比分装组成。
3.如权利要求1所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述无机改性保温材料按重量份计由8-10份珍珠岩粉、3-5份岩棉粉、3-5份炭黑、1-2份二氧化硅改性制成。
4.如权利要求1所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述有机保温材料按重量份计由6-8份聚苯颗粒、6-8份聚乙烯、2-3份酚醛树脂、3-5份液化木质纤维素制成。
5.如权利要求3所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述无机改性保温材料的制备方法为：按上述重量份配比称取各原料，将珍珠岩粉、岩棉混合，加入到盐酸溶液中进行酸改性，清洗，干燥，制得初改性品；将改性初品与炭黑、二氧化硅混合，置于硅烷偶联剂的乙醇溶液中进行硅烷化改性，干燥，制得无机改性保温材料。
6.如权利要求5所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述酸改性的条件为：盐酸溶液的浓度为20％，在35-40℃下处理30min。
7.如权利要求5所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述硅烷改性的条件为：硅烷偶联剂的乙醇溶液是由KH 550与无水乙醇按1:2的质量制成，在80-85℃下搅拌处理30-40min。
8.如权利要求4所述的混凝土用保温剂，其特征在于，所述改性木质纤维素的制备方法为：将木质素纤维与其质量3倍的聚乙二醇混合，加入聚乙二醇质量3％的浓硫酸，在110-115℃下处理1h，冷却后加入氢氧化钠调节其pH至中性即可。
9.一种如权利要求1-8中任意所述混凝土用保温剂的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照常规技术配制混凝土原料，取混凝土原料质量20-23％的保温剂、混凝土原料质量3-4％的发泡剂；
(2)将发泡剂与其质量40倍水混合搅拌制成发泡剂溶液；
(3)将A组分与B组份混合均匀后，加入发泡剂溶液搅拌均匀，制得混合保温剂；
(4)将混凝土原料与其质量110％的水制成搅拌制成砂浆；
(5)将料浆与混合保温剂一起混合搅拌，制得保温混凝土砂浆，经浇注、养护处理，即可制成保温混凝土。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述发泡剂WE-D50、KC-20发泡剂中的一种。
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CN114751768A (zh) * 2022-05-12 2022-07-15 浙江天造环保科技有限公司 用于3d打印的轻质高强再生骨料地聚物砂浆及其制备方法

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