[发明专利]一种高强度保温混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程的混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种高强度保温混凝土及其制备方法。

背景技术

目前，国内外的建筑结构93％以上为钢筋混凝土结构，并且这些建筑结构中所使用的混凝土为普通混凝土。普通混凝土具有较好的抗压性能，其保温性能很差，普通混凝土的导热系数较高，保温性能很差，导热系数达到1.8W/m·k左右，因此为使建筑满足人们和设备对室温的需求，外围结构都做内/外保温层等有效措施来减少室内外热交换，以达到保温的效果。

为改善普通混凝土的保温性能差的不足，建筑内/外围结构需要增设保温层。传统保温材料为有机保温材料，其制作时对环境污染严重，并且易燃、易老化、耐久性差，各地保温建筑工程屡屡发生火灾事故，有机保温材料在火灾时很快就会熔化，烟雾大、毒性大，很难扑救，危害严重。不解决墙体保温材料的防火安全问题，我国的建筑节能工程将具有重大火灾隐患，这使得无机保温材料取代有机保温材料成为历史发展及科技进步的必然。2009年9月20日公安部和住建部联合颁布公通字[2009]46号文《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，对民用建筑墙体保温材料燃烧性能级别及防火构造提出了具体要求。根据规定，民用建筑的整体外墙必须采用A级不燃保温材料，市场迫切需要既节能、又具有阻燃等高性能的建筑围护结构材料、制品及其系统。

泡沫混凝土作为新型的无机防火保温材料，普遍存在密度大，强度低以及保温性不及有机材料等缺陷，但是综合相比，它仍然是有机易燃材料的最佳取代品。目前，泡沫混凝土在各个领域的应用并没有被广泛推广使用，主要是由于干密度和抗压强度问题。因为泡沫混凝土的干密度和抗压强度指标是相互对立的，是矛盾的统一体。而国内主要的研究是重点解决在降低泡沫混凝土干密度的前提条件下，如何提高其抗压强度，以及平衡泡沫混凝土的其他性能。

因此，从系统科学的方法与原理出发，研究开发一种既具有普通混凝土的物理力学性能，同时又具有保温性能，符合绿色环保的建筑材料十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高强度保温混凝土，其既具有普通混凝土的物理力学性能，同时又具有保温性能，符合绿色环保的建筑材料。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高强度保温混凝土，以质量份数计，其原料包括：普通硅酸盐水泥300～400份、矿粉100～200份、粉煤灰100～200份、砂子400～600份、石子900～1100份、空心玻璃微珠40～70份、玻化微珠40～70份、SiO₂气凝胶10～20份、钾水玻璃5～9份、减水剂5～15份、水110～180份。

本发明较优选地，所述空心玻璃微珠的粒度为350～450目、壁厚为直径的8％～10％、堆积密度为200Kg·m^-3。

本发明较优选地，所述玻化微珠的密度为80～100Kg·m^-3、吸水率25％～35％、筒压强度小于35％。

本发明较优选地，所述SiO₂气凝胶的孔隙率为80％～99％、比表面积为600～1000m²·g^-1、表观密度为0.003～0.35g·m^-3、孔径为10～40nm。

本发明较优选地，所述钾水玻璃为钾水玻璃K₂O·nSiO₂，其中摩数n为2.6～2.8。

本发明较优选地，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为P.O42.5；所述矿粉为S95级矿粉；所述粉煤灰为II级粉煤灰；所述砂子为II区中砂；所述石子的平均粒径为10～15mm。

本发明的另一目的在于提供上述所述的高强度保温混凝土的制备方法。

一种如上述所述的高强度保温混凝土的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将所述比例的普通硅酸盐水泥、矿粉、粉煤灰、砂子、石子、减水剂和水投入搅拌机中，搅拌均匀；

步骤(2)：将SiO₂气凝胶和钾水玻璃投入步骤(1)中的搅拌机中进行混合均匀；再加入空心玻璃微珠和玻化微珠混合均匀，即可得到高强度保温混凝土。

为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：

一种如上述所述的高强度保温混凝土的制备方法，包括以下步骤：