[发明专利]一种常温养护保温隔热材料的制备方法

说明书

本发明为一种常温养护保温隔热材料的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明利用工业废料制备高强保温隔热材料，无需添加水泥，既降低了生产的成本，又实现了工业固废的再利用。基于提出的气泡稳定性公式选取合适的发泡剂制备密度为200～1200kg/m³的保温隔热材料，并考虑了泡沫的消泡率，在常温养护下，抗压强度为0.5～44.98MPa，抗折强度为0.22～13.86MPa，导热系数为0.07W/(m·K)～0.249W/(m·K)，具有绿色环保、轻质高强及保温隔热等优点，同时实现了废弃物的再生利用，产生了资源节约和环境保护的功效。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种常温养护保温隔热材料的制备方法。

背景技术

能源短缺浪费、气候不断变暖等问题是目前全人类所面临的重大考验。近年来，我国每年和建筑相关的能耗占到社会总能耗的46.7%。其中水泥生产能源消耗占全国能源总消耗的7%，水泥生产会导致大量CO₂以及其他污染物排放。同时，煤电厂等能源提供设施在使用过程中形成大量的固体废料，例如：粉煤灰和矿渣等，通常每消耗2吨煤就会产生1吨粉煤灰，我国每年粉煤灰产量达到6.86亿吨。传统固废处理方式包括陆地填埋以及海洋焚烧等，不仅利用率低同时还会对生态环境造成破坏。因此，亟待一种能够有效提高固废利用率的方式。

我国每年用于供暖、空调等的消耗占建筑总能源消耗的60%-70%，主要原因是我国建筑本身的外墙保温材料性能较差。开发节能、减排、利废、高强、轻质的新型保温隔热材料，对于节约能源、降低二氧化碳排放具有极其重要的意义。泡沫混凝土凭借其高流态、轻质保温、耐火性能优越等特点，引起了人们越来越多的重视。传统泡沫混凝土是指通过化学或者物理发泡法，使水泥净浆和泡沫均匀混合，再经发泡机的泵送系统进行现场施工或模具成型，经自然养护形成的一种含有大量封闭气孔的轻质保温材料。但不足之处在于目前主要以水泥为原材料，生产过程具有相当大的能耗，而且制品存在强度偏低、最低成型密度较大、易塌模及干缩大的问题，在一定程度上限制了泡沫混凝土的应用。因此利用工业废料制备综合性能优异的泡沫混凝土，具有重要的生态、经济和社会效益。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种常温养护保温隔热材料的制备方法，该制备方法的生产过程不使用水泥，所需原材料种类少，制备工艺简单，充分考虑泡沫在混合浆体中的受力，有效抑制气泡合并上浮趋势，提高材料的强度，明显减少塌模和干缩的现象，制品密度为200kg/m³-1200kg/m³，综合性能优异，在建筑节能领域与工程领域具有广泛的应用前景。

本发明解决所述技术问题采用以下技术方案：一种常温养护保温隔热材料的制备方法，该制备方法包括以下内容：

以固废基微粉、碱激发剂、水和发泡剂为原料，给出保温隔热材料密度，按照保温隔热材料密度确定原料配比进行小批量实验，使用屈服应力计测量由固废基微粉、碱激发剂、水、发泡剂所制备的泡沫构成的混合浆体的屈服应力；使用密度计测量混合浆体的密度，S表示泡沫中气泡稳定性，需满足≥1，其中g=9.8N/kg，S越大，气泡稳定性越好；

通过物理发泡方式制备出满足气泡平均直径d要求的泡沫，同时气泡密度控制在30-70kg/m³范围内；若发泡剂所制备泡沫中气泡的平均直径和密度不能满足要求，则对发泡剂的种类和发泡剂与水的质量比、物料组成进行调试，确定出最终满足要求的物料组成；

按照最终满足要求的物料组成进行实际生产，获得常温养护保温隔热材料。

在获得满足气泡平均直径和密度要求的发泡剂后，再测定混合浆体的消泡率并计算出对应的游离水量，同时在原有配合比的基础上增加泡沫用量，减少游离水用量，确定出最终满足要求的物料组成。