[发明专利]一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土及其制备方法，其特征在于，气凝胶泡沫混凝土由气凝胶粉体和泡沫混凝土组成，所述气凝胶粉体由内部疏水层和表面亲水层构成，所述表面亲水层厚度为0.1~100μm。本发明的超级绝热气凝胶泡沫混凝土的制备方法包括以下步骤：（1）气凝胶粉体改性；（2）将步骤（1）得到的气凝胶粉体与胶凝材料干混，然后加水湿混；（3）将步骤（2）得到的湿混合料与预制泡沫混合，搅拌。本发明的气凝胶泡沫混凝土可广泛应用于墙体保温、防火、隔音以及钢结构防火等领域。

技术领域

本发明涉及一种建筑保温材料的制备方法，尤其涉及一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土及其制备方法，属于轻质、绝热、防火、隔音材料等领域。

背景技术

随着社会的进步，能源危机、环境恶化等问题日趋严重。2006年，《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》首次提出“节能减排”概念，提出了“十一五”期间（2006-2010年）单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。“节能”促进“减排”，在国内生产总能耗中，建筑能耗占33%，建筑节能是我国节能减排事业的重中之重。据统计，墙体结构的热损失相对最高，对墙体采取保温隔热措施是建筑节能的关键步骤。

常用的墙体保温材料有发泡聚苯乙烯、发泡聚氨酯、岩棉、保温砂浆、发泡玻璃、传统泡沫混凝土等。发泡聚苯乙烯和发泡聚氨酯隔热性能优异，但是其遇火易燃、产生窒息性烟雾，严重威胁业主安全；岩棉隔热性能优异，但遇水失效，并且施工难度大；保温砂浆防火性能好，但是导热系数相对较高；发泡玻璃容易掉渣，成本较高，影响其工程应用。

与现有保温材料相比，泡沫混凝土属于A级保温材料，且具有强度高、成本低等优势，但是，其隔热保温性能不及有机泡沫保温材料。因此，进一步提高泡沫混凝土的保温隔热性能具有重要意义。

气凝胶是一种具有三维网络骨架结构和纳米级孔洞的轻质无机固体材料，具有极高的孔隙率、比表面积，极低的密度和固含量，化学惰性和不燃性，表现出优异的轻质、保温隔热、防火、隔音、减震吸能等特性，导热系数可低至0.013W/m·K。因此，若将气凝胶添加到泡沫混凝土中有望突破制约进一步提高泡沫混凝土隔热保温性能的瓶颈。

然而，在研发气凝胶泡沫混凝土中遇到以下技术瓶颈：（1）由于气凝胶粉体与混凝土密度差异大，在混合过程中，二者之间极易出现相分离现象，导致气凝胶很难均匀分布在混凝土体系中，造成泡沫混凝土力学性能严重下降，且保温性能提高不明显；（2）在泡沫混凝土制备过程中，气凝胶纳米多孔结构极易被混凝土中的水和水泥原料中的添加剂等破坏，失去气凝胶因纳米多孔结构特征带来的优异的绝热性能；（3）气凝胶与胶凝材料之间常常因为界面强度低，导致泡沫混凝土力学性能显著降低，且容易导致气凝胶粉体从混凝土基体中脱落。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土及其制备方法。

一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土，由气凝胶粉体和泡沫混凝土组成，所述气凝胶粉体由内部疏水层和表面亲水层构成，所述表面亲水层厚度为0.1~100μm。

一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）气凝胶粉体改性；

（2）将步骤（1）得到的气凝胶粉体与胶凝材料干混，然后加水湿混；

（3）将步骤（2）得到的湿混合料与预制泡沫混合，搅拌。