一种新型保温混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种新型保温混凝土。

背景技术：

混凝土是现代应用最广泛的建筑材料，指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，其具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。

目前，国内外90％以上的多、高层建筑物是钢筋混凝土结构。少数钢结构建筑物，其围护结构包括外墙与楼盖也主要是混凝土材料建成的。在全面“禁砖”的今天，混凝土结构的使用更加广泛。与内、外保温层使用的保温材料相比，混凝土的导热系数极高，这样就只有将内外保温层加设得很厚，才能保证建筑物内部的温度。这不仅导致建造成本增加，而且不利于结构受力、施工及使用安全。通过改变混凝土玻璃微珠配比的方式提高保温性能，保温效果有限，例如：公开号为cn103359994a的中国专利文献公开了一种保温混凝土，其按质量比的组成为玻化微珠：水泥：砂：可再分散胶粉∶水＝(35-50)：(50-70)：(46-56)：(3-5)：(17-23)。该保温混凝土通过玻化微珠实现混凝土的保温效果，但玻化微珠的保温效果有限，且破坏了该混凝土的整体强度。

因此，急需一种整体强度高、保温性能好的保温混凝土，以适应现代建筑行业对高性能混凝土的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型保温混凝土及其制备方法，用以解决现有混凝土保温效果有限的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型保温混凝土。具体地，所述新型保温混凝土按照质量份数包括：胶凝材料80～120份、填充材料160～240份、水30～40份和相变材料120～180份。

优选地，所述新型保温混凝土按照质量份数包括：胶凝材料90～110份、填充材料180～220份、水33～37份和相变材料135～165份。

优选地，所述新型保温混凝土按照质量份数包括：胶凝材料100份、填充材料200份、水35份和相变材料150份。

优选地，所述胶凝材料为波特兰水泥；所述填充材料为石子；所述水为蒸馏水；所述相变材料为纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料。

优选地，所述波特兰水泥为p.i型，强度标号为525。

优选地，所述石子径粒为25～30mm。

优选地，所述纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料的制备方法包括：室温环境下，将30份蒸馏水与1.1份阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入5.5份正十八烷和1.2份六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入0.1份1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；加入4份三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料。

优选地，所述三甲氧基甲基水溶液为三甲氧基甲基与水1：1混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液。

优选地，所述新型保温混凝土的制备方法包括：将所述胶凝材料、填充材料、相变材料搅拌混匀，加入水后充分混均，再置于模具中，成模，养护，即制得新型保温混凝土。

优选地，所述养护为脱模后20～25℃温度下干燥养护72h。

本发明具有如下优点：

1、本发明的新型保温混凝土选用新型纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料作为保温基体，相变材料在高温下吸热，低温下放热，使温度保持在26-29℃，大大改善混凝土保温性能。

2、本发明的新型保温混凝土通过纳米级二氧化硅薄膜包裹相变材料的流动性极大的填充了石子间的孔隙，与普通混凝土相比极大的提高了其机械性能。

3、本发明的纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料中高密度的si-o-si分子键可以形成致密的二氧化硅薄膜，进而保护了相变材料，提高了其整体强度。

附图说明

图1为本发明制备的纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料电镜下的整体形态。

图2为本发明制备的电镜下纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料电镜下的致密薄膜形态。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例的新型保温混凝土的制备方法，按以下步骤制备：

室温环境下，将4200ml蒸馏水与154g阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入770g正十八烷和168g六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入14g1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；将三甲氧基甲基与水1：2混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液；加入840mlph值为3的三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料；

将1000g强度标号为525，p.i型的波特兰水泥、2000g粒径为28mm的石子和1500g纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料搅拌混匀，加入350g蒸馏水后充分混均，再置于模具中，成模，脱模后23℃温度下干燥养护72h，即制得新型保温混凝土。

实施例2

本实施例的新型保温混凝土的制备方法，按以下步骤制备：

室温环境下，将4800ml蒸馏水与176g阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入880g正十八烷和192g六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入16g1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；将三甲氧基甲基与水1：2混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液；加入960mlph值为3的三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料；

将900g强度标号为525，p.i型的波特兰水泥、1600g粒径为25mm的石子和1650g纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料搅拌混匀，加入300g蒸馏水后充分混均，再置于模具中，成模，脱模后24℃温度下干燥养护72h，即制得新型保温混凝土。

实施例3

本实施例的新型保温混凝土的制备方法，按以下步骤制备：

室温环境下，将54000ml蒸馏水与1980g阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入9900g正十八烷和2160g六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入180g1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；将三甲氧基甲基与水1：2混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液；加入10800mlph值为3的三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料；

将8000g强度标号为525，p.i型的波特兰水泥、22000g粒径为26mm的石子和12000g纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料搅拌混匀，加入3300g蒸馏水后充分混均，再置于模具中，成模，脱模后22℃温度下干燥养护72h，即制得新型保温混凝土。

实施例4

本实施例的新型保温混凝土的制备方法，按以下步骤制备：

室温环境下，将600ml蒸馏水与22g阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入110g正十八烷和24g六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入2g1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；将三甲氧基甲基与水1：2混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液；加入120mlph值为3的三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料；

将120g强度标号为525，p.i型的波特兰水泥、240g粒径为30mm的石子和135g纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料搅拌混匀，加入40g蒸馏水后充分混均，再置于模具中，成模，脱模后20℃温度下干燥养护72h，即制得新型保温混凝土。

实施例5

本实施例的新型保温混凝土的制备方法，按以下步骤制备：

室温环境下，将6600ml蒸馏水与242g阿拉伯胶充分混合，在500r/min的搅拌条件下加入1210g正十八烷和264g六亚甲基二异氰酸酯，50℃反应15min；然后加入22g1％聚乙烯亚胺水溶液，50℃下反应2.5h；将三甲氧基甲基与水1：2混合调节ph值至3后1000r/min搅拌1h，制得的ph值为3的三甲氧基甲基水溶液；加入1320mlph值为3的三甲氧基甲基水溶液，室温环境下反应24h，真空干燥，即制得到纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料；

将1100g强度标号为525，p.i型的波特兰水泥、1800g粒径为29mm的石子和1800g纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料搅拌混匀，加入370g蒸馏水后充分混均，再置于模具中，成模，脱模后25℃温度下干燥养护72h，即制得新型保温混凝土。

表1为实施例1～5制备得到的新型保温混凝土各项技术指标

本发明实施例1～5制备得到的新型保温混凝土选用新型纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料作为保温基体，纳米级二氧化硅薄膜包裹相变材料可以填充混凝土石子之前的空隙，相对一般保温混凝土可以大大改善混凝土的密度；其次，纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料中高密度的si-o-si分子键可以形成致密的二氧化硅薄膜(如图2所示)，进而保护了相变材料，提高了新型保温混凝土的抗压强度及抗折强度；最后，新型保温混凝土选用新型纳米二氧化硅薄膜包裹相变材料作为保温基体，相变材料在高温下吸热，低温下放热，使温度保持在26-29℃，大大改善混凝土保温性能。从表1中可以看出，本发明实施例1～5制备得到的新型保温混凝土各项技术指标均明显高于现有产品。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。