專利名稱：用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法，用于制作具有保 溫隔熱和隔音性能的多孔輕質(zhì)材料。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的前提下，各行各業(yè)都提出節(jié)能降耗 的要求。輕質(zhì)多孔材料作為一種新型的建筑材料和保溫隔熱材料，具有重量輕、保溫隔熱、 隔音、抗老化、耐火性能好等優(yōu)良特性，符合近年來日益強(qiáng)調(diào)的綠色、環(huán)保、節(jié)能要求。目前 大部分輕質(zhì)和多孔材料除了采用輕集料外，還采用發(fā)泡助劑在成型時(shí)進(jìn)行發(fā)泡。由于試樣 在養(yǎng)護(hù)初期對發(fā)泡成孔的條件要求較高，在發(fā)泡過程中會(huì)產(chǎn)生部分氣泡合并、上浮和孔隙 分布不均等不良現(xiàn)象，致使所形成的孔洞形狀和大小不一，而且球形度較差，承壓能力較 低，再加上孔洞的形狀大小及分布不易控制，不能很好滿足對各種輕質(zhì)多孔材料的需要?，F(xiàn) 在建筑上使用的加氣混凝土砌塊，雖然可以加強(qiáng)建筑物的保溫隔熱效果，但是在生產(chǎn)過程 中都需經(jīng)過高溫高壓蒸煮，要消耗大量能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可使無機(jī)膠凝材料制品內(nèi)的球形孔洞大小相近、分布均 勻、孔洞大小和疏密可以調(diào)節(jié)、配制過程無需加溫的用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材 料制品的方法。本發(fā)明以如下方案解決上述技術(shù)問題將單一的成孔劑顆粒摻入無機(jī)膠凝材料中制備輕質(zhì)多孔材料的工藝步驟是①將濃度為0. 7% 1. 3%的海藻酸鈉溶液，用噴霧設(shè)備噴入到濃度為0. 5 1. 5mol/L的氯化鈣溶液中，反應(yīng)5 20分鐘，制得的高含水量的凝膠顆粒，用清水沖洗得成 孔劑顆粒；②將成孔劑顆粒按照堆積的體積百分比為30% 90%摻入到無機(jī)膠凝材料水泥 或石膏或地聚物材料中，加水?dāng)嚢柚瞥删鶆虻牧蠞{，入模，24小時(shí)后脫模，自然養(yǎng)護(hù)，制得輕 質(zhì)多孔性的無機(jī)膠凝材料制品。將成孔劑顆粒與膨脹珍珠巖顆?；蚓郾揭蚁┡菽w粒復(fù)摻制備輕質(zhì)多孔材料的 工藝步驟是①將濃度為0. 7% 1. 3%的海藻酸鈉溶液，用噴霧設(shè)備噴入到濃度為0. 5 1. 5mol/L的氯化鈣溶液中，反應(yīng)5 20分鐘，制得的高含水量的凝膠顆粒，用清水沖洗得成 孔劑顆粒；②將成孔劑顆粒與膨脹珍珠巖顆?；蚓郾揭蚁┡菽w粒按照1 3 3 1的體 積比進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配的集料按30% 90%體積百分比摻入無機(jī)膠凝材料中，加水?dāng)嚢柚瞥?均勻的料漿，入模，24小時(shí)后脫模，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)，制得具有輕質(zhì)多孔性的無機(jī)膠凝材料制品。
成孔劑顆?？梢酝ㄟ^改變噴頭孔徑和壓力來調(diào)節(jié)，控制粒徑在0. 5 5mm之間，并用篩網(wǎng)進(jìn)行粒度分級之后放入清水中保存。本發(fā)明方法的有益效果是1、可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制品內(nèi)的孔洞大小和孔洞疏密，通過控制孔洞 的疏密和輕集料復(fù)摻的比例來控制輕質(zhì)多孔材料的體積密度和強(qiáng)度；2、試樣內(nèi)形成的孔洞多數(shù)為球形孔，球形孔洞大小相近、分布均勻，具有球形孔的 輕質(zhì)材料承壓性能相對較好；3、配制過程無需加溫，養(yǎng)護(hù)過程不消耗能量，可與其他輕集料互摻；4、制成的輕質(zhì)多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)僅在0. 12 0. 17w/m.k之間，具有良好的保溫 隔熱性能?？捎糜趯p質(zhì)、保溫、隔熱、隔音、節(jié)能等要求的材料的成型與制作；5.制備成孔劑及用該成孔劑與膠凝材料混合制備輕質(zhì)多孔材料的方法都很簡單、 方便，安全、易于控制和調(diào)節(jié)；能耗低，還可配制出性能各異，用途不同的多種輕質(zhì)多孔材 料。


圖1是試塊切面照片。圖2是試塊切面局部放大10倍的照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方法主要是利用了由于凝膠顆粒的失水干燥在硬化的無機(jī)膠凝材料內(nèi) 部形成了孔洞的原理，保證了輕質(zhì)多孔材料制品導(dǎo)熱系數(shù)低，制備耗能少，制得的輕質(zhì)多孔 材料內(nèi)部孔洞多而勻，而且孔洞大小、密度可控制。(1)成孔劑顆粒的制備1.海藻酸鈉是一種天然線型多糖聚合物，具有很好的水溶性，作為凝膠化母液。按 質(zhì)量百分比配制濃度為0. 7% 1. 3%的海藻酸鈉水溶液將海藻酸鈉在20 80°C下機(jī)械 攪拌使其溶解在水中，(其中在60°C時(shí)攪拌、溶解的綜合效果最好，)形成均一透明的海藻 酸鈉水溶液，冷卻至室溫待用。2.采用氯化鈣作為凝膠化交聯(lián)劑。配制0. 5 1. 5mol/L的氯化鈣溶液，保存待用。3.把步驟1得到的海藻酸鈉溶液，用噴霧設(shè)備噴入到步驟2得到的氯化鈣溶液中， 即可形成高含水量凝膠顆粒，這些凝膠顆粒在氯化鈣溶液中反應(yīng)5 20分鐘，然后取出并 用清水沖洗，制得成孔劑顆粒，經(jīng)篩網(wǎng)進(jìn)行粒徑分級之后放入清水中保存待用。成孔劑顆粒的粒徑可以通過采用不同的噴頭孔徑和壓力來調(diào)節(jié)，控制粒徑在 0. 5 5mm之間。所得成孔劑顆粒的含水量彡92%。在制備成孔劑顆粒的過程中，只要將交聯(lián)劑氯化鈣溶液的濃度保持在一定水平， 成孔劑顆粒的制備就可以連續(xù)進(jìn)行。(2)輕質(zhì)多孔材料的制備1、將制得的成孔劑顆粒單獨(dú)摻入無機(jī)膠凝材料中制備輕質(zhì)多孔材料。制備時(shí)可 將成孔劑顆粒按照堆積的體積百分比為30% 90%摻入到無機(jī)膠凝材料如水泥或石膏等 中，加水?dāng)嚢柚瞥删鶆虻牧蠞{，入模，24小時(shí)后脫模，自然養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中，由于成孔劑顆粒逐漸失水、收縮，一方面可為水泥的進(jìn)一步水化提供水份，另一方面由于收縮而產(chǎn)生孔 洞，從而制得具有輕質(zhì)多孔性的無機(jī)材料制品。2、把成孔劑顆粒與輕集料如膨脹珍珠巖顆粒和/或聚苯乙烯泡沫顆粒按照 1 3 3 1的體積比進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配的集料按30% 90%體積百分比摻入無機(jī)膠凝材 料水泥或石膏等中，加水?dāng)嚢柚瞥删鶆蛄蠞{，入模，24小時(shí)后脫模，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)后，可制得輕 質(zhì)多孔無機(jī)材料制品。實(shí)施例1 用成孔劑顆粒作為集料(粒徑在2 3mm之間)，并按照不同體積百分比加入到 水泥漿中，經(jīng)攪拌、注模、養(yǎng)護(hù)后，制成輕質(zhì)多孔混凝土試塊，具體配比和檢測結(jié)果如下表所 示表1集料為成孔劑顆粒的混凝土配方及性能
權(quán)利要求
一種用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法，其特征是將單一的成孔劑顆粒摻入無機(jī)膠凝材料中制備輕質(zhì)多孔材料的工藝步驟是將濃度為0.7％～1.3％的海藻酸鈉溶液，用噴霧設(shè)備噴入到濃度為0.5～1.5mol/L的氯化鈣溶液中，反應(yīng)5～20分鐘，制得的高含水量的凝膠顆粒，用清水沖洗得成孔劑顆粒；將成孔劑顆粒按照堆積的體積百分比為30％～90％摻入到無機(jī)膠凝材料水泥或石膏或地聚物材料中，加水?dāng)嚢柚瞥删鶆虻牧蠞{，入模，24小時(shí)后脫模，自然養(yǎng)護(hù)，制得輕質(zhì)多孔性的無機(jī)膠凝材料制品。
2.一種用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法，其特征是將成孔劑顆粒與 膨脹珍珠巖顆粒或聚苯乙烯泡沫顆粒復(fù)摻制備輕質(zhì)多孔材料的工藝步驟是將濃度為0. 7% 1. 3%的海藻酸鈉溶液，用噴霧設(shè)備噴入到濃度為0. 5 1. 5mol/L 的氯化鈣溶液中，反應(yīng)5 20分鐘，制得的高含水量的凝膠顆粒，用清水沖洗得成孔劑顆 粒；將成孔劑顆粒與膨脹珍珠巖顆?；蚓郾揭蚁┡菽w粒按照13 31的體積比進(jìn) 行復(fù)配，復(fù)配的集料按30% 90%體積百分比摻入無機(jī)膠凝材料中，加水?dāng)嚢柚瞥删鶆虻?料菜，入模，24小時(shí)后脫模，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)，制得具有輕質(zhì)多孔性的無機(jī)膠凝材料制品。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法，其特 征是成孔劑顆?？梢酝ㄟ^改變噴頭孔徑和壓力來調(diào)節(jié)，控制粒徑在0. 5 5mm之間，并用篩 網(wǎng)進(jìn)行粒度分級之后放入清水中保存。
全文摘要
一種用凝膠顆粒配制輕質(zhì)多孔無機(jī)膠凝材料制品的方法，用一種天然線型多糖聚合物和凝膠化交聯(lián)劑先制備成粒徑為0.5～5mm的成孔劑顆粒，然后將成孔劑顆粒以單獨(dú)或與膨脹珍珠巖顆粒和聚苯乙烯泡沫顆粒按照不同比例復(fù)配的方式，摻入無機(jī)膠凝材料中制備輕質(zhì)多孔材料制品。材料的體積密度、強(qiáng)度、孔洞大小和疏密分布能夠方便地通過改變成孔劑顆粒的粒徑和摻量來進(jìn)行調(diào)節(jié)。制成的輕質(zhì)多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)僅在0.12～0.17w/m.k之間，具有良好的保溫隔熱性能?？捎糜趯p質(zhì)、保溫、隔熱、隔音、節(jié)能等要求的材料的成型與制作。制備方法簡單、安全、能耗低、易于控制和調(diào)節(jié)。
文檔編號C04B28/14GK101948277SQ20101027487
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者張魯湘, 邱樹恒, 陸宇蘭 申請人:廣西大學(xué)