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      一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土的制作方法

      文檔序號:1903780閱讀:320來源:國知局
      一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,至少由以下重量份的組分制成:水泥80~150份,石灰180~270份,石膏15~25份,粉煤灰550~650份,納米二氧化硅30~45份,硅灰35~50份,固體減水劑30~40份,緩凝劑1.5~3份,發(fā)氣劑1.0~1.5份,穩(wěn)泡劑1.2~1.7份,水玻璃2.1~3.0份,油酸-三乙醇胺二元混合溶液1.6~2.5份,水400~500份。本發(fā)明提供的加氣混凝土成本低廉、制備工藝簡單,改善了加氣混凝土水化產(chǎn)物--托貝莫來石的結(jié)晶程度及晶體數(shù)量,使得加氣混凝土的保溫性能與強度都得到改善。
      【專利說明】—種以粉煤灰-納米二氧化娃-娃灰為主要娃質(zhì)材料制備的加氣混凝土
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域,特別涉及一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要娃質(zhì)材料制備的加氣混凝土。
      【背景技術(shù)】
      [0002]在建筑物能源消耗量急劇增大以及全球呼吁節(jié)能減排的背景下,加氣混凝土以其良好的力學(xué)性能、優(yōu)異的熱工性能以及優(yōu)越的可加工性等特點大大降低了建筑物的使用能耗。此外,加氣混凝土在制作過程中大量使用工業(yè)副產(chǎn)物,保護了環(huán)境。作為綠色環(huán)保材料之一,它不僅可以用于民用建筑的外墻圍護、內(nèi)墻隔斷、平坡屋面,而且可以用于工業(yè)廠房屋面和外墻,也可以作為四層以下混合結(jié)構(gòu)建筑的承重墻體,更是各類鋼結(jié)構(gòu)建筑的內(nèi)、外墻最佳材料,是目前所有外墻材料中惟一能夠滿足JGJ26—95節(jié)能60%要求的單一材料外
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      [0003]“十一五”規(guī)劃后加氣混凝土存在的主要問題包括質(zhì)量、工藝、發(fā)展及推廣應(yīng)用等問題。特別是目前市場加氣混凝土要達(dá)到單一材料節(jié)能60%的要求,需要大幅度提高塊體的厚度,這樣增大了成本的同時造成了空間不必要的浪費。我國加氣混凝土的研究較為廣泛,大多數(shù)針對的是密度500kg/m3以上加氣混凝土抗壓強度和密度的研究,但是密度500kg/m3以下且針對導(dǎo)熱性能方面的研究較少。中國專利文獻(xiàn)CN103232261A介紹了一種?;⒅橹苽浼託饣炷恋姆?法,通過在加氣混凝土中加入保溫效果良好的?;⒅椋档土思託饣炷恋膶?dǎo)熱系數(shù),提高了加氣混凝土的保溫性能。專利文獻(xiàn)CN103113075A介紹了一種用石英微粉和鐵礦尾砂作為主要原料制備了低密度加氣混凝土,但是并沒有改善加氣混凝土的保溫性能。專利文獻(xiàn)CN103342510A介紹了利用鉛鋅尾礦制備了加氣混凝土,通過摻入部分磨細(xì)的石英砂,彌補鉛鋅尾礦中二氧化硅含量不足的缺陷,提高水化合成水化硅酸鈣的含量,從而提高制品的物理性能。然而,現(xiàn)有方法制得的加氣混凝土盡管從某一方面改善了加氣混凝土的性能,然而并不能使保溫性能和強度都得到改善。力學(xué)性能以及熱工性能作為加氣混凝土的一對矛盾體制約著其發(fā)展。這就需要開發(fā)一種具有良好的保溫性能與力學(xué)性能的加氣混凝土。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]發(fā)明目的:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好的保溫性能與力學(xué)性能的加氣混凝土及其制備方法。
      [0005]技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,至少由以下重量份的組分制成:水泥80~150份,石灰180~270份,石膏15~25份,粉煤灰550~650份,納米二氧化硅30~45份,硅灰35~50份,固體減水劑30~40份,緩凝劑1.5~3份,發(fā)氣劑1.0~1.5份,穩(wěn)泡劑1.2~1.7份,水玻璃2.1~
      3.0份,油酸-三乙醇胺二元混合溶液1.6~2.5份,水400~500份。[0006]作為優(yōu)選,所述加氣混凝土至少由以下重量份的組分制成:水泥100~120份,石灰210~240份,石膏18~22份,粉煤灰590~600份,納米二氧化硅35~40份,硅灰40~45份,固體減水劑34~36份,緩凝劑2~2.5份,發(fā)氣劑1.2~1.4份,穩(wěn)泡劑1.4~1.6份,水玻璃2.4~3.6份,油酸-三乙醇胺二元混合溶液1.8~2.2份,水440~460份。
      [0007]作為另一種優(yōu)選,所述發(fā)氣劑為鋁粉。
      [0008]作為另一種優(yōu)選,所述固體減水劑包括聚羧酸高效減水劑、萘系高效減水劑和脂肪酸聞效減水劑。
      [0009]作為另一種優(yōu)選,所述緩凝劑包括檸檬酸鈉、磷酸鈉和木質(zhì)素。
      [0010]作為另一種優(yōu)選,所述穩(wěn)泡劑包括阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑和烷基醇酰胺穩(wěn)泡劑。
      [0011]作為另一種優(yōu)選,所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1: (2~4): (30~40)配制的混合溶液。
      [0012]本發(fā)明還提供了上述以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土的制備方法,包括以下步驟:
      [0013](I)將水泥、石灰、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰混勻;再加入固體減水劑、緩凝劑混勻;再加入水繼 續(xù)攪拌均勻;再加入水玻璃、油酸-三乙醇胺二元混合溶液攪勻?’最后加入發(fā)氣劑和穩(wěn)泡劑攪勻,得混合料;
      [0014](2)將混合料澆筑成形,50-70°C、90%以上濕度下養(yǎng)護l_2h,再于180-200°C、
      1.20-1.30MPa蒸壓下養(yǎng)護12_15h ;冷卻、拆模、切割即得。
      [0015]有益效果:本發(fā)明提供的加氣混凝土成本低廉、制備工藝簡單,利用納米二氧化硅具有超高活性和高比表面積的特性,通過納米材料的微集料效應(yīng)、填充效應(yīng)以及具活性火山灰效應(yīng),與粉煤灰、硅灰一起形成致密結(jié)構(gòu),經(jīng)過鈣質(zhì)材料激發(fā)后再經(jīng)蒸壓養(yǎng)護技術(shù)后形成輕質(zhì)(400~500kg/m3)、高強(2.5~3.5MPa)、低導(dǎo)熱(0.08~0.1ff/ (m.K))自保溫加氣混凝土 ;改善了加氣混凝土水化產(chǎn)物一托貝莫來石的結(jié)晶程度及晶體數(shù)量,使得加氣混凝土的保溫性能與強度都得到改善。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]圖1為本發(fā)明加氣混凝土的制備工藝流程圖。
      【具體實施方式】
      [0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。
      [0018]實施例1
      [0019]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按107份:223份:20份:604份:33份:40份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌均勻;再加入35份聚羧酸高效減水劑和2.6份檸檬酸鈉混合均勻;再加入370份50°C的水,水料比為0.4 ;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;再加入1.94份水玻璃和2份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,繼續(xù)攪拌漿體,溫度控制在38°C ;將1.3份阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑,1.15份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h (溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0020]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0021]實施例2
      [0022]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按104份:217份:20份:588份:34份:48份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌;再加入35份萘系高效減水劑和2.6份磷酸鈉混合均勻;再加入370份50°C的水,水料比為0.4 ;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;加入1.94份水玻璃和2份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,溫度控制在37°C;將1.4份烷基醇酰胺穩(wěn)泡劑,1.15份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h(溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0023]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:2:40配制的混合溶液。
      [0024]實施例3
      [0025]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按102份:223份:21份:576份:34份:48份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌;再加入35份脂肪酸高效減水劑和2.8份木質(zhì)素混合均勻;再加入370份50°C的水,水料比為0.4 ;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;加入1.94份水玻璃和2份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,溫度控制在37°C ;將1.35份阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑,1.15份鋁粉和30份37°C的水配 置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h (溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0026]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:4:30配制的混合溶液。
      [0027]實施例4
      [0028]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按80份:270份:15份:550份:30份:40份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌均勻;再加入30份聚羧酸高效減水劑和1.5份檸檬酸鈉混合均勻;再加入370份50°C的水;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;再加入2.1份水玻璃和1.6份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,繼續(xù)攪拌漿體,溫度控制在38°C ;將1.2份阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑,1.0份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h (溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0029]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0030]實施例5
      [0031]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按150份:180份:25份:650份:45份:50份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌;再加入40份萘系高效減水劑和3.0份磷酸鈉混合均勻;再加入470份50°C的水;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;加入3.0份水玻璃和2.5份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,溫度控制在37°C ;將1.7份烷基醇酰胺穩(wěn)泡劑,1.5份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h (溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0032]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0033]實施例6
      [0034]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按100份:210份:22份:590份:35份:45份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌均勻;再加入34份聚羧酸高效減水劑和2.0份檸檬酸鈉混合均勻;再加入410份50°C的水;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;再加入2.4份水玻璃和1.8份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,繼續(xù)攪拌漿體,溫度控制在38°C ;將1.4份阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑,1.2份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h ( 溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0035]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0036]實施例7
      [0037]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按120份:240份:18份:600份:40份:40份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌;再加入36份萘系高效減水劑和2.5份磷酸鈉混合均勻;再加入430份50°C的水;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;加入3.6份水玻璃和2.2份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,溫度控制在37°C ;將1.6份烷基醇酰胺穩(wěn)泡劑,1.4份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h (溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0038]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0039]對比例
      [0040]將PII52.5型水泥、生石灰粉、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰按80份:223份:21份:588份:0份:72份的干質(zhì)量比一次性投入攪拌機攪拌;再加入35份脂肪酸高效減水劑和2.8份木質(zhì)素混合均勻;再加入370份50°C的水,水料比為0.4 ;隨著漿體流動性的增加,逐步加大電機的轉(zhuǎn)速,提高漿體體系的均勻化程度;加入1.94份水玻璃和2份油酸-三乙醇胺二元混合溶液,溫度控制在37°C ;將1.35份阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑,1.15份鋁粉和30份37°C的水配置成懸浮液后加入其內(nèi);攪拌1.5min后,將漿體倒入試模澆注成型,養(yǎng)護1.5h(溫度60°C,濕度>90%),取出靜養(yǎng),然后入釜190°C、1.25MPa蒸壓14h,出釜拆模即得。
      [0041]所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1:3:36配制的混合溶液。
      [0042]測定實施例1至7以及對比例的加氣混凝土的抗壓強度和導(dǎo)熱系數(shù)。
      [0043]表1實施例加氣混凝土的抗壓強度和導(dǎo)熱系數(shù)
      【權(quán)利要求】
      1.一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:至少由以下重量份的組分制成:水泥80~150份,石灰180~270份,石骨15~25份,粉煤灰550~650份,納米二氧化硅30~45份,硅灰35~50份,固體減水劑30~40份,緩凝劑1.5~3份,發(fā)氣劑1.0~1.5份,穩(wěn)泡劑1.2~1.7份,水玻璃2.1~3.0份,油酸-三乙醇胺二元混合溶液1.6~2.5份,水400~500份。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:至少由以下重量份的組分制成:水泥100~120份,石灰210~240份,石骨18~22份,粉煤灰590~600份,納米二氧化娃35~40份,娃灰40~45份,固體減水劑34~36份,緩凝劑2~2.5份,發(fā)氣劑1.2~1.4份,穩(wěn)泡劑1.4~1.6份,水玻璃2.4~3.6份,油酸-三乙醇胺二元混合溶液1.8~2.2份,水440~460份。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:所述發(fā)氣劑為鋁粉。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:所述固體減水劑包括聚羧酸高效減水劑、萘系高效減水劑和脂肪酸高效減水劑。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:所述緩凝劑包括檸檬酸鈉、磷酸鈉和木質(zhì)素。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:所述穩(wěn)泡劑包括阿拉伯樹膠粉穩(wěn)泡劑和烷基醇酰胺穩(wěn)泡劑。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰-納米二氧化硅-硅灰為主要硅質(zhì)材料制備的加氣混凝土,其特征在于:所述油酸-三乙醇胺二元混合溶液為油酸、三乙醇胺和水按體積比為1: (2~4): (30~40)配制的混合溶液。
      8.權(quán)利要求1-6任一項所述的加氣混凝土的制備方法,其特征在于:包括以下步驟: (1)將水泥、石灰、石膏、粉煤灰、納米二氧化硅、硅灰混勻;再加入固體減水劑、緩凝劑混勻;再加入水繼續(xù)攪拌均勻;再加入水玻璃、油酸-三乙醇胺二元混合溶液攪勻;最后加入發(fā)氣劑和穩(wěn)泡劑攪勻,得混合料; (2)將混合料澆筑成形,50-700C >90%以上濕度下養(yǎng)護l_2h,再180-200 V、1.20-1.30MPa蒸壓下養(yǎng)護12_15h ;冷卻、拆模、切割即得。
      【文檔編號】C04B38/02GK103964889SQ201410159508
      【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
      【發(fā)明者】李敏, 吳智深, 彭歡 申請人:東南大學(xué)
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