CN111807866A - 一种隔音防火建筑材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种隔音防火建筑材料；包括以下原料及重量分数：复合水泥45～60份、级配骨料30～35份、隔音组分15～20份、防火组分3～5份、减水剂1～2份、调凝组分0.5～1.8份、膨胀组分2～4份、发泡剂0.1～0.2份、消泡剂0.2～0.4份和保水剂0.02～0.04份，所述调凝组分由质量比为2～4：0.5～1:0.6～0.8的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。本发明通过复合水泥、级配骨料、隔音组分、防火组分、减水剂、调凝组分、膨胀组分、发泡剂、消泡剂和保水剂进行合理配比，各原料之间相互配合所得到具有防火、隔音、力学强度高和凝结时间短的优点，对混凝土工业的发展具有重要意义。

Description

一种隔音防火建筑材料
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种隔音防火建筑材料。
背景技术
随着城市的快速发展，城市的建筑规模也逐渐扩大，建筑的建设离不开建筑材料，建筑行业作为消耗自然资源、能源高，废气粉尘排放量大，节能环保已成为重中之重。
现有技术中的建筑材料种类很多，近年来对具有防火、保温、隔音的多功能的建筑材料需求日渐上升，但现有技术中在建筑材料加入隔音材料(例如木屑和海绵边角料)后，易出现建筑材料力学强度低以及凝结时间较长的问题，无法满足人们的需求。
为此，提出一种隔音防火建筑材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔音防火建筑材料，具有防火、隔音、强度高以及凝结时间短的优点。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种隔音防火建筑材料，包括以下原料及重量分数：复合水泥45～60份、级配骨料30～35份、隔音组分15～20份、防火组分3～5份、减水剂1～2份、调凝组分0.5～1.8份、膨胀组分2～4份、发泡剂0.1～0.2份、消泡剂0.2～0.4份和保水剂0.02～0.04份，所述调凝组分由质量比为2～4：0.5～1:0.6～0.8的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
具体的，所述复合水泥由质量比为0.5～1：5～6:20～22的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
具体的，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂70～75份和40～70目河砂25～30份。
具体的，所述隔音组分由质量比为1～1.5：2～3的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
具体的，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
具体的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
进一步的，本发明涉及的隔音防火建筑材料，按照包括以下步骤制备：
S1：按照重量分数称取选取原料；
S2：将防火组分、减水剂、调凝组分、发泡剂、消泡剂和保水剂放入行星式水泥胶砂搅拌机中进行预混，并搅拌3～5min混匀，得到混合物A；
S3：将隔音组分和膨胀组分放入行星式水泥胶砂搅拌机中进行预混，并搅拌3～5min混匀，得到混合物B；
S4：向S3步骤中混合好的混合物B中加入混合物A，并搅拌3～5min混匀，得到混合物C；
S5：向S4步骤中混合好的混合物C中加入复合水泥、级配骨料和水，先低速搅拌30s后，停90s，再高速搅拌60s，得到隔音防火建筑材料，其中水料比为0.16～0.18；
S6：将隔音防火建筑材料注入70×70×160模具成型，标准养护后进行性能测试。
进一步的，本发明通过三组分的复合水泥，与传统的单一组分水泥相比，使用本方案比例的复合水泥不仅改善了凝结时间，还提高了力学强度；在复合体系的组成中，以早期水化活性高的高铝水泥和硫铝酸盐水泥水化为主，增加水泥的水化速度，而在晶体转变过程中释放出结晶水而使得孔隙率增大，随着水化时间的延长，以普通硅酸盐水泥水化为主，水化的胶状体能够填充在晶体间，进一步减小孔隙率，能够使得本发明涉及的隔音防火建筑材料既具有高的早期强度，又保留了良好的长期强度，同时加快了凝结时间。
进一步的，本发明通过使用特殊比例和组分的调凝组分，既具有早强性能又能够适当地延缓凝结时间，主要是因为一方面硫酸钠能够与铝酸三钙与及氢氧化钙生成钙矾石的水化反应加速，消耗硅酸三钙水化释放的氢氧化钙，使硅酸三钙的水化加快；另一方面葡萄糖酸钠和硼酸能够在水泥颗粒表面形成一层致密的吸附膜层，改变了水泥颗粒表面的双电层结构，使水泥颗粒吸附水分的过程及水化反应收到抑制，起到延缓水化的作用；缓凝剂分子中的酸根离子还能够与混凝土体系中的钙离子进行络合作用，抑制氢氧化钙的结晶，进一步延长水泥水化的诱导期。
进一步的，本发明通过使用特殊比例和组分的防火组分，具有较好的阻燃性能，燃烧时释放出结合的水，同时也降低了可燃性，成本低廉。
进一步的，本发明通过使用特殊比例和组分的隔音组分，不仅能够在水泥胶砂体系中充当掺和料，又因为其多孔型蜂窝状结构，能够对声音进行吸收，还通过减少反射，避免空气中的声聚焦来降低噪音，具有隔音效果好的优点。
进一步的，本发明通过使用减水剂、膨胀组分、发泡剂、消泡剂以及保水剂，能够有效改善水泥胶砂的工作性能。
本发明的有益效果是:本发明通过复合水泥、级配骨料、隔音组分、防火组分、减水剂、调凝组分、膨胀组分、发泡剂、消泡剂和保水剂进行合理配比，各原料之间相互配合所得到具有防火、隔音、力学强度高和凝结时间短的优点，对混凝土工业的发展具有重要意义。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下列实施案例中若无特殊说明，所用技术手段为本领域技术人员熟知的常规手段。
实施例1
本实施例中，一种隔音防火建筑材料，包括以下原料及重量分数：复合水泥45份、级配骨料30份、隔音组分15份、防火组分3份、减水剂1份、调凝组分0.5份、膨胀组分2份、发泡剂0.1份、消泡剂0.2份和保水剂0.02份，所述调凝组分由质量比为2：0.5:0.6的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
具体的，所述复合水泥由质量比为0.5：5:20的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
具体的，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂70份和40～70目河砂30份。
具体的，所述隔音组分由质量比为1：2的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
具体的，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
具体的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
进一步的，本发明涉及的隔音防火建筑材料，按照包括以下步骤制备：
S1：按照重量分数称取选取原料；
S2：将防火组分、减水剂、调凝组分、发泡剂、消泡剂和保水剂放入行星式水泥胶砂搅拌机中进行预混，并搅拌3～5min混匀，得到混合物A；
S3：将隔音组分和膨胀组分放入行星式水泥胶砂搅拌机中进行预混，并搅拌3～5min混匀，得到混合物B；
S4：向S3步骤中混合好的混合物B中加入混合物A，并搅拌3～5min混匀，得到混合物C；
S5：向S4步骤中混合好的混合物C中加入复合水泥、级配骨料和水，先低速搅拌30s后，停90s，再高速搅拌60s，得到隔音防火建筑材料，其中水料比为0.16～0.18；
S6：将隔音防火建筑材料注入70×70×160模具成型，标准养护后进行性能测试。
实施例2
本实施例中，一种隔音防火建筑材料，包括以下原料及重量分数：复合水泥60份、级配骨料35份、隔音组分20份、防火组分5份、减水剂2份、调凝组分1.8份、膨胀组分4份、发泡剂0.2份、消泡剂0.4份和保水剂0.04份，所述调凝组分由质量比为4：1:0.8的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
具体的，所述复合水泥由质量比为1：6:22的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
具体的，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂75份和40～70目河砂25份。
具体的，所述隔音组分由质量比为1.5：3的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
具体的，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
具体的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
实施例3
本实施例中，一种隔音防火建筑材料，包括以下原料及重量分数：复合水泥50份、级配骨料33份、隔音组分18份、防火组分4份、减水剂1.5份、调凝组分1份、膨胀组分3份、发泡剂0.15份、消泡剂0.3份和保水剂0.03份，所述调凝组分由质量比为3：0.8:0.7的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
具体的，所述复合水泥由质量比为0.8：5.5:21的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
具体的，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂72份和40～70目河砂28份。
具体的，所述隔音组分由质量比为1.2：2.5的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
具体的，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
具体的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
实施例4
本实施例中，一种隔音防火建筑材料，包括以下原料及重量分数：复合水泥55份、级配骨料34份、隔音组分19份、防火组分4.5份、减水剂1.8份、调凝组分1.5份、膨胀组分3.5份、发泡剂0.18份、消泡剂0.33份和保水剂0.035份，所述调凝组分由质量比为3.5：0.9:0.75的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
具体的，所述复合水泥由质量比为0.8：5.6:21.3的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
具体的，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂74份和40～70目河砂26份。
具体的，所述隔音组分由质量比为1.4：2.8的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
具体的，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
具体的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
对比例1
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中复合水泥由质量比为0.4：4:19的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成。
对比例2
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中复合水泥由质量比为1.2：6.2:22.5的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成。
对比例3
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中调凝组分由质量比为1.5：0.4:0.5的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
对比例4
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中调凝组分由质量比为4.5：1.2:1的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
对比例5
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中隔音组分由质量比为0.8：1.8的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
对比例6
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中隔音组分由质量比为1.8：3.3的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
对比例7
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中防火组分由质量比为5:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
对比例8
本对比例中一种隔音防火建筑材料的成分同实施例1，在此不再赘述，不同之处在于，本对比例中防火组分由质量比为4:1.5的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
本发明实施例和对比例中涉及的所有原料均为市售，具体原料的生产厂家如表1所示。聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
表1各原料的生产厂家
Figure BDA0002598877320000101
Figure BDA0002598877320000111
测试依据：GB/T 19889.3、GB/T 8624-20125.1以及GB/T17671进行，本发明中实施例与对比例的试验结果如表2所示。
表2实施例与对比例的试验结果
Figure BDA0002598877320000112
由表2可知，通过复合水泥、级配骨料、隔音组分、防火组分、减水剂、调凝组分、膨胀组分、发泡剂、消泡剂和保水剂进行合理配比进行合理配比，各原料之间相互配合所得到的隔音防火建筑材料28d抗压强度大于等于84.5MPa，28d抗折强度大于等于18.7MPa，初凝时间小于等于273min，终凝时间小于等于460min，隔音大于等于41dB，防火等级为A1级，本发明所述的隔音防火建筑材料与普通的隔音防火建筑材料相比，具有防火、隔音、强度高和凝结时间短的优点，同时工艺操作简单便捷，适于大规模生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隔音防火建筑材料，其特征在于，包括以下原料及重量分数：复合水泥45～60份、级配骨料30～35份、隔音组分15～20份、防火组分3～5份、减水剂1～2份、调凝组分0.5～1.8份、膨胀组分2～4份、发泡剂0.1～0.2份、消泡剂0.2～0.4份和保水剂0.02～0.04份，所述调凝组分由质量比为2～4：0.5～1:0.6～0.8的硫酸钠、葡萄糖酸钠和硼酸组成。
2.根据权利要求1所述的一种隔音防火建筑材料，其特征在于，所述复合水泥由质量比为0.5～1：5～6:20～22的高铝水泥、硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成，所述高铝水泥的强度等级为62.5级，所述硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的强度等级均为42.5级。
3.根据权利要求1所述的一种隔音防火建筑材料，其特征在于，所述级配骨料包括以下原料及重量分数：30～50目河砂70～75份和40～70目河砂25～30份。
4.根据权利要求1所述的一种隔音防火建筑材料，其特征在于，所述隔音组分由质量比为1～1.5：2～3的玻化微珠颗粒和粉煤灰组成。
5.根据权利要求1所述的一种隔音防火建筑材料，其特征在于，所述防火组分由质量比为4:1的氢氧化镁和氢氧化铝组成。
6.根据权利要求1所述的一种隔音防火建筑材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，胶砂减水率≥25％，所述膨胀组分为氧化镁，所述发泡剂为偶氮化合物，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，所述保水剂为文莱胶。
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