[发明专利]一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆材料，所述掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆材料包括水泥、矿渣、碳酸钠、砂、硅基气凝胶、减水剂、引气剂，纤维素醚；所述砂为普通河砂；所述纤维素醚为羟丙甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚的混合物；所述硅基气凝胶为SiOsubgt;2/subgt;气凝胶。本发明还公开了掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆材料的制备方法。本发明提供的砂浆不仅具有良好的保温防火性能，还利用矿物集料取代部分水泥，是一种绿色环保的建筑材料。

技术领域

本发明属于复合材料砂浆技术领域，具体涉及到一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆及其制备方法。

背景技术

作为一种常见的且易于生产的建筑基础材料，水泥具有许多有用的功能和经济特点，其生产过程中的低能源和低成本要求，并且能够确保建筑施工中的结构元素易于生产。但现有的研究表明水泥生产对全球变暖造成了一定的影响(5-8％的二氧化碳排放)。因此，在材料工艺上要求使用环境友好型、易于回收、CO₂排放低的材料，提高现有材料的环境友好性，这是各行各业共同的目标。高炉炉渣具有高抗硫酸盐性、高极限强度、特别是低CO₂释放的特点，可作为废渣型粘结剂取代胶凝材料中的熟料。

在水泥工艺中，多年来一直采用粉煤灰、矿渣颗粒、石灰石等辅助材料部分替代熟料，设计出降低熟料比的复合粘结剂。一般来说，在取代50％或以上时，水泥制品机械强度会观察到显著的损失。因此，需要利用碱激活剂掺加到胶凝材料中提高机械强度。

能源是国民经济发展的支柱之一，是人类社会发展的重要物质基础，是经济增长和发展的前提。建筑节能具有十分重要的意义。保温材料的应用对降低建筑物长期使用的能耗十分有效，目前保温材料主要有保温板和保温砂浆。所用的保温材料主要是有机保温材料，导热系数低，容重轻，但耐火性差，在发生火灾时，严重威胁人民的生命财产安全。而无机保温材料耐候性和耐火性好，但导热系数较高，容重较重，保温效果不如有机保温材料理想。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆，包括胶凝材料、硅酸钠、水、砂、减水剂、纤维素醚，其质量比为胶凝材料：硅酸钠：水：砂：减水剂：引气剂：纤维素醚＝100：(1.2-1.8)：50：(100-300)：1：0.1：0.1。

作为本发明所述保温防火砂浆的一种优选方案，其中：所述减水剂为聚羧酸减水剂。

作为本发明所述保温防火砂浆的一种优选方案，其中：所述胶凝材料：硅酸钠：水：砂的质量比为100：(1.2-1.8)：50：(100-300)时，可获得力学性能与保温防火性能较好的砂浆。

作为本发明所述保温防火砂浆的一种优选方案，其中：所述胶凝材料为水泥和矿渣，水泥和矿渣的质量比为(60-40)：(40-60)。

作为本发明所述保温防火砂浆的一种优选方案，其中：所述SiO₂气凝胶比表面积为400-700m²/g，导热系数为0.017-0.023W/(m·K)，表观密度为90-100kg/m³，孔径为8-15nm，孔隙率为大于92％。

本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种一种掺加矿物集料的气凝胶保温防火砂浆的制备方法。