[发明专利]一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土

说明书

本发明公开了一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，耐高温混凝土按照重量份数包括普通硅酸盐水泥13‑19份、二氧化硅气凝胶0.05‑0.45份、硅灰0.6‑3份、减水剂0.01‑0.3份、石英砂12‑24份、河沙3‑9份、玻璃粉6‑8份和水4.5‑10份。本发明采用上述结构的一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，同时将玻璃粉和二氧化硅气凝胶加入耐高温混凝土中，高温下融化后的玻璃粉细小颗粒包裹在二氧化硅气凝胶颗粒表面，形成一层保护膜，有效防止二氧化硅气凝胶与水泥和水接触，阻止二氧化硅气凝胶由疏水性向亲水性转变，有效提高了混凝土的强度和耐高温性能。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，特别是涉及一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土。

背景技术

随着中国城市化的快速发展与社会生产水平的提高，高层和特殊类型的建筑物层出不穷。生产力的飞速发展也要求像天然气、煤气以及电器设备可以在室内为人们提供便利的工作与生活条件，这使得建筑物发生火灾得几率明显提高。现有的数据显示，若高层的寿命以30年寿命计，火灾发生概率高达42.15％；如果按高层建筑寿命70年来算，火灾发生的概率可以达到99％。一旦发生火灾，建筑物长期处在高温的环境下，会有倒塌的风险，每年全球都会发生约数百万起火灾，约有7-8万人因此失去生命。

气凝胶是指通过溶胶凝胶法用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料，其孔隙尺寸大部分分布在纳米级别，孔隙率在95％以上，由于气凝胶极低的导热系数，被称为“导热系数最低的固体材料”。由于其低导热率、高比表面积以及耐高温等特点多应用中航空航天、物理研究等高精尖领域。近些年来，因为其低导热率的性质，越来越多的研究人员将气凝胶运用在建筑材料领域中，尝试将其与胶凝材料结合做出一种保温材料。现有研究中，大多数研究都把重点放在气凝胶的掺入方式或者气凝胶对力学性能以及保温方面的研究上，并且有其它研究人员在混凝土中掺入像膨胀珍珠岩、玻化微珠以及粉煤灰漂珠等其它材料，其强度改善效果并不是很明显。

玻璃是非晶无机非金属材料，具有良好的透明性和化学稳定性，在生活中应用非常广泛，如各种玻璃器皿、餐具、杯、盘、碟等玻璃日用品和装饰品；制作精巧的艺术玻璃、花瓶、人造玻璃宝石，以及极为普遍的灯泡、灯管、显示器等。作为一种消耗品，废弃玻璃的回收与利用近些年来得到人们的重视。目前国内废玻璃回收率基本在50％左右，而且我国废玻璃回收利用主要是由玻璃工厂自行回收边角废料、酒厂回收酒瓶等，用废玻璃生产再生玻璃是我国废玻璃利用的主要途径。废气玻璃的回收与利用手段较为有限。

目前对于气凝胶与玻璃粉复合合成的混凝土的耐高温性能还没有研究，急需一种在不降低混凝土强度的情况下提高含气凝胶混凝土耐高温性能的材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，以解决上述气凝胶混凝土耐高温性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种含二氧化硅气凝胶和废弃玻璃粉的耐高温混凝土，耐高温混凝土按照重量份数包括普通硅酸盐水泥13-19份、二氧化硅气凝胶0.05-0.45份、硅灰0.6-3份、减水剂0.01-0.3份、石英砂12-24份、河沙3-9份、玻璃粉6-8份和水4.5-10份。更优选的，耐高温混凝土按照重量份数包括普通硅酸盐水泥13-18.16份，石英砂12.68-24份，河沙3.32-8.4份，硅灰0.6-3份，减水剂0.01-0.08份，水4.5-10份，气凝胶0.05-0.45份，玻璃粉6-8份。