一种保温隔热墙体材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及c04b38/02，具体涉及一种保温隔热墙体材料及其制备方法。


背景技术：

2.现今建筑行业，加气混凝土材料具有容重轻，保温性好，可加工性优良等优点，蒸压加气混凝土砌块已成为我国最具有发展前途的一种墙体材料之一。
3.专利cn201510870355.0提供了一种蒸压加气混凝土砌块通过优化水泥，石灰，砂，石膏，铝粉，外加剂之间的配比，提高蒸压加气混凝土砌块的强度，保温和隔热性能，且质量轻，吸音及隔音效果也比较好。
4.专利cn201210081130.3铁尾矿砂加气混凝土砌块的生产方法通过原料制备铁尾矿砂浆料，铝粉溶液等进行配料浇注，脱模，切割，蒸养等步骤提高了废物利用率，降低了生产成本。
5.但由于体系内钙质材料和硅质材料中各种原料含有的化合物成分复杂，钙质材料和硅质材料混合后不能很好的进行反应生成水化物，导致制备的保温隔热墙体材料容易发生变形。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种保温隔热墙体材料，包括以下原料：钙质材料20-35份，硅质材料70-80份，脱硫石膏0.7-1份，发气剂0.3-0.4份，减水剂0.08-0.13份，添加剂0.02-0.07份。
7.优选的，所述钙质材料中有效氧化钙的含量为60-85wt％。
8.优选的，所述钙质材料包括第一钙质材料和第二钙质材料。所述第一钙质材料和第二钙质材料的质量比为(2-5)：(8-15)。
9.进一步优选的，所述第一钙质材料中有效氧化钙的含量为60-70wt％，氧化镁的含量为1-1.5wt％，二氧化硅含量为18-23wt％，氧化铝含量为3-7wt％，fe2o3含量为3-7wt％。
10.进一步优选的，所述第二钙质材料中有效氧化钙的含量为75-80wt％，氧化镁含量为1-3wt％，消解时间为6-8min。
11.优选的，所述硅质材料为细砂和矿粉。所述细砂和矿粉的质量比为(7-8)：(1-2)。
12.优选的，所述细砂中二氧化硅的含量为70-75wt％，氧化铝含量为10-13wt％，氧化钙含量为2-4wt％，氧化镁含量为1-1.5wt％，fe2o3含量为3-4wt％。
13.优选的，所述矿粉中二氧化硅的含量为65-75wt％，氧化铝含量为0.8-1wt％，氧化钙含量为2-4wt％，氧化镁含量为2-3wt％，全铁含量为10-15wt％，fe2o3含量为7-8wt％。
14.进一步优选的，所述钙质材料和硅质材料的质量比为(22-25)：(75-78)。
15.本发明意外研究发现当钙质材料和硅质材料的质量比(22-25)：(75-78)时可以显著提高保温隔热墙体材料的保温隔热效果，尺寸稳定性，抗压强度等性能。推测是由于钙质材料中氧化钙等碱性氧化物与硅质材料中的sio2，al2o3发生反应生成的水化产物，水化产
物的晶簇集合体与体系内的其他物质交织在一起形成网状结构，提高了保温隔热墙体材料的保温性能。当钙质材料过少时，托贝莫来石数量减少，结晶度变差，导致制品性能下降。
16.优选的，所述脱硫石膏中caso4·
2h2o的含量为87-93wt％。
17.优选的，所述发气剂为铝粉膏。
18.优选的，所述铝粉膏中活性铝含量为92-98wt％。
19.优选的，所述减水剂包括聚羧酸减水剂和/或氨基酸减水剂。
20.优选的，所述添加剂包括皂苷类物质和/或聚乙烯醇。
21.进一步优选的，所述添加剂包括皂苷类物质和聚乙烯醇。
22.进一步优选的，所述发气剂，皂苷类物质，聚乙烯醇的质量比为(3-4)：(0.1-0.3)：(0.2-0.5)。
23.在墙体材料制备过程中由于生石灰在与水的反应过程中生成了大量的热，气液两相之间的表面能增加，导致制备的墙体材料容易发生变形，且裂隙等缺陷增加。本发明意外研究发现三萜皂苷与聚乙烯醇分子间含有的活性官能团与水分子间以氢键作用结合，改善气液两相界面张力，同时三萜皂苷分子结构较大，形成的分子膜较厚，延缓了起泡破裂的半衰期，同时聚乙烯醇改善体系内铝粉形成的泡空之间形成三维通孔结构，防止体系缺乏相应的支撑能力出现严重的成型问题，同时降低气孔受压变形性，增强体系的抗压能力。
24.优选的，所述聚乙烯醇的粘度为20-28mpa
·
s，醇解度为86-90。
25.本发明的第二个方面提供了一种保温隔热墙体材料的制备方法，包括以下步骤：将钙质材料，脱硫石膏预混合；然后依次加入硅质材料，水减水剂，添加剂，发气剂混合搅拌均匀得到浆料，将得到的浆料注入到模具，静停恒温养护后切割，然后蒸压养护即得。
26.有益效果：
27.保温隔热墙体材料中钙质材料和硅质材料中含有众多的化合物，每种化合物含量的不同会导致制备得到的墙体材料的性能各异，为了得到高性能的墙体材料，本发明对钙质材料和硅质材料进行限定，通过钙质材料水化形成的氢氧化钙等物质与硅质材料中的游离硅或游离铝反应得到托贝莫来石，结晶的水化产物与骨料交织在一起形成网状结构，制备的得到的墙体材料具有抗压强度好，保温性能优异，放射性低等众多优点，还增强了墙体材料抗渗能力，尤其适合外墙使用。
具体实施方式
28.实施例
29.实施例1
30.一种保温隔热墙体材料，包括以下原料：钙质材料23份，硅质材料77份，脱硫石膏0.8份，发气剂0.35份，减水剂0.1份，添加剂0.05份。
31.所述钙质材料包括第一钙质材料和第二钙质材料。所述第一钙质材料和第二钙质材料的质量比为3：10。所述第一钙质材料中有效氧化钙的含量为68.4wt％，氧化镁的含量为1.2wt％，二氧化硅含量为20wt％，氧化铝含量为3.8wt％，fe2o3含量为3.4wt％。所述第一钙质材料为水泥。所述第二钙质材料中有效氧化钙的含量为78.3wt％，氧化镁含量为2.1wt％，消解时间为7min。所述第二钙质材料为生石灰。所述第一钙质材料购自河北省唐山市天路水泥有限公司；所述第二钙质材料购自龙门县平陵镇恒丰灰粉厂。
32.所述硅质材料为细砂和矿粉。所述细砂和矿粉的质量比为7.5：1.5。所述细砂中二氧化硅的含量为73.2wt％，氧化铝含量为11.3wt％，氧化钙含量为3.1wt％，氧化镁含量为1.2wt％，fe2o3含量为3.1wt％。所述细砂为河砂。所述河砂为机制砂。所述细砂购自天津燕东矿产品有限公司。所述矿粉中二氧化硅的含量为70.2wt％，氧化铝含量为0.9wt％，氧化钙含量为2.7wt％，氧化镁含量为2.2wt％，全铁含量为12.3wt％，fe2o3含量为7.2wt％。所述矿粉购自鞍山钢铁集团矿业公司。
33.所述钙质材料和硅质材料的质量比为23：77。
34.所述脱硫石膏中caso4·
2h2o的含量为90.2wt％。所述脱硫石膏购自荆门市磊鑫石膏制品有限公司。
35.所述发气剂为铝粉膏。所述铝粉膏中活性铝含量为95.4wt％。所述发气剂购自山东蓝犇建材有限公司。
36.所述减水剂为聚羧酸减水剂。购自山东黄腾建材有限公司。
37.所述添加剂包括皂苷类物质和聚乙烯醇。所述发气剂，皂苷类物质，聚乙烯醇的质量比为3.5：0.2：0.3。
38.所述皂苷类物质为三萜皂苷。购自绍兴市上虞正远建筑材料有限公司。
39.所述聚乙烯醇的粘度为20-28mpa
·
s，醇解度为86-90。购自安徽龙洋环保科技有限公司，型号：17-88(l)。
40.一种保温隔热墙体材料的制备方法，包括以下步骤：将钙质材料，脱硫石膏预混合；然后依次加入硅质材料，水减水剂，添加剂，发气剂混合搅拌均匀得到浆料，将得到的浆料注入到模具，静停恒温养护后切割，然后蒸压养护即得。
41.实施例2
42.一种保温隔热墙体材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述钙质材料和硅质材料的质量比为22：75。
43.实施例3
44.一种保温隔热墙体材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述细砂和矿粉的质量比为8：2。
45.对比例1
46.一种保温隔热墙体材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述钙质材料和硅质材料的质量比为22：75。
47.对比例2
48.一种保温隔热墙体材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述发气剂，皂苷类物质，聚乙烯醇的质量比为3.5：0.2：0.05。
49.性能测试
50.1.尺寸偏差和外观：按gb/t 11968-2006进行测试，每种样品总量为50；
51.2.抗压强度测试：按gb/t 11969-2008进行测试。
52.3..导热系数(干态)：按gb/t 10294-2008进行测试；
53.4..放射性核素限量：按gb/t 6566-2010进行测试。
54.