一種觸變性膠體為模板劑的納米多孔混凝土及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種多孔混凝±及其制備方法，特別涉及W觸變性膠體為模板劑，形 成水相均勻的H維網絡納米多孔結構，通過添加膠凝材料、細骨料、粗骨料、滲合料和外加 劑，制備出一種具有納米多孔的新型混凝±。本發明納米多孔混凝±具有輕質、高強、低導 熱系數的特點，可在工廠預制成磚塊、砲塊和板材或裝配式樓梯、墻板、樓板、陽臺板、屋面 板部件，也可W在施工現場現德，還可W制成砂漿，對推動我國住宅產業化和綠色建筑混凝 ±材料的發展有顯著的現實意義。
【背景技術】
[0002] 為賦予混凝±輕質、保溫等功能，研究人員開發了多孔混凝±。目前制備多孔混凝 ±主要有W下H種方式 1)在混凝±制備過程中加入多孔材料。專利CN200610012726. 2公開了一種玻化微珠 保溫混凝±，其組分為玻化微珠、水泥、砂、石子、水、外滲料。專利CN201210102704. 0公開 了一種保溫承重再生混凝±，采用的組分為復合輕骨滲料、水泥、再生細骨料、砂、再生粗骨 料、石子、陶粒、粉煤灰、水、外加劑；所述的復合輕骨滲料為玻化微珠和氣凝膠的混合物。專 利CN200710300076. 6公開了一種混凝±承重保溫磚W浮石、水泥W及膨脹劑和石膏為主 要原料，經過混合、攬拌、擠壓成型的混凝±承重保溫磚。專利CN201110270949.X公開了自 保溫磚、自保溫砲塊及其生產工藝，涉及一種水泥基膠凝劑為基材，W娃酸巧粉為主要保 溫隔熱材料，還可與歴石、娃藻±、玻化微珠的一種或者幾種的復合制備、生產的自保溫磚 或者自保溫砲塊。專利CN201110084478. 3公開了一種廢棄纖維保溫承重混凝±砲塊的制 作方法，把保溫材料與廢棄纖維混凝±砲塊結合，提供了一種自保溫砲塊的新型砲塊。專利 CN201110222693. 5公開了一種輕質顆粒和纖維混凝±系列自保溫材料，將輕質密閉拒水顆 粒和短纖維引進混凝±，有效解決了加氣混凝±和泡沫混凝±等新型建材吸水率高、強度 低、開裂等問題。專利CN201310557850. 7公開了一種自保溫混凝±，其配方組成為活化再 生混凝±粉、礦渣、激發劑、細輕集料、，粗輕集料、鉛渣。
[0003] 2)在混凝±制備過程中加引入發泡或加氣工藝。專利CN90108097.7公開了一 種泡沫水泥，由硫鉛酸鹽水泥（或鐵鉛酸鹽水泥）、可W滲上娃酸鹽水泥、高巧鋼渣、毛發 泡沫劑和其他無機鹽組成。專利CN85105004公開了一種蒸壓加氣混凝±制品及其制備 方法，W石灰，沙子和石膏為主要材料，W鉛粉為發泡劑，W苯礙酸鋼類洗衣粉，H己醇胺， 燒堿和聚己帰醇縮醒膠為助劑的輕質建筑材料.本發明的制品具有容重輕（400Kg/M3)， 抗壓強度高（29Kg/CM2)等優點。為克服傳統發泡和引氣混凝±產品的強度較低問題，專 利CN201110419707. 2公開了一種用于墻體自保溫的煤巧石泡沫混凝±砲塊，由高強度煤 巧石泡沫混凝±外殼和超低密度泡沫混凝±芯材組成。專利CN201110354321. 8公開了 一種泡沫混凝±，主要組分有水泥、細沙、發泡劑、補償劑，容重為500~1200kg/m3。專利 CN201210388664. 0公開了一種加砂自保溫發泡混凝±，，其組成的物質由；石英砂，水泥， 娃灰，纖維，外加劑，雙氧水，水和膠。專利CN201010620953. X公開了一種制造陶粒自保溫 加氣砲塊的方法，所用原料為陶粒、陶粉、水泥、粉煤灰、泡劑發泡膨脹率、水，上述物料混合 進入攬拌機機腔內攬拌、振動密實后進行護養、脫模、切割。
[0004] 3)在混凝±制備過程中同時加入多孔材料和引氣或發泡工藝。專利CN85100115 公開了一種輕骨料多孔混凝±的制造工藝，其主要特征是利用天然沸石巖為載氣體，把空 氣或者其他氣體帶進料漿中，使料漿體積膨脹，經凝結硬化后得到載體多孔混凝±。
[0005] W上專利的公開和應用，有利于促進了我國多孔混凝±的發展，但仍然存在一些 問題。1)傳統混凝±制備過程中加入多孔材料。理論上可W通過控制多孔材料的種類和 比例來獲得需要強度、密度和導熱系數，實際操作中，多孔材料往往密度較小且容易破碎， 與其他物料不宜形成均勻混合的整體，從而導致產品內部的密度、強度、導熱系數可能出現 分布不均，產品因內部應力集中出現開裂等質量問題。2)在混凝±制備過程中加引入發泡 或加氣工藝。該法的主要問題一般只能獲得強度較低的混凝±產品，不能作為承重結構，雖 然一些改進的做法一定程度上可W提升原有混凝±強度，但幅度有限，很難得到強度IOMPa W上的產品，同時自身也很難達到節能65%的要求。3)在混凝±制備過程中同時加入入多 孔材料和引氣或發泡工藝。該法理論上也能在一定程度上緩解強度和導熱系數的矛盾，實 際實踐中，改進效果不是很明顯。
[0006] 為解決W上問題，本發明提出了一種新的多孔混凝±及其制備方法。
【發明內容】
[0007] 為解決傳統多孔混凝±存在的不足，本發明提出了一種W觸變性膠體為模板劑的 納米多孔混凝±及其制備方法，其包括W下步驟。
[0008] (1)制備觸變性膠體。
[0009] 所述觸變性膠體，包括無機觸變性膠體和有機觸變性膠體中一種或幾種。
[0010] 所述無機觸變性膠體包括氧化鉛膠體、氧化鐵膠體、氧化鉛膠體、氨氧化鐵膠體、 五氧化二饑膠體、氧化娃-氧化鉛膠體、娃酸鎮鉛、娃酸鎮裡、蒙脫石、鋼基膨潤±、有機膨 潤±、白±、凹凸棒石粉、氣相二氧化娃、氣凝膠、預剪切娃凝膠。優選氧化鉛膠體、氧化 娃-氧化鉛膠體、娃酸鎮鉛、娃酸鎮裡、白±、凹凸棒石粉和預剪切娃凝膠。
[0011] 所述有機觸變性膠體包括纖維素衍生物、淀粉、明膠、海藻酸鋼、干酪素、瓜爾膠、 甲殼胺、阿拉伯膠、黃原膠、大豆蛋白膠、天然橡膠、羊毛脂、瓊脂、聚丙帰醜胺、聚己帰醇、聚 丙帰酸鹽，優選纖維素衍生物、淀粉、黃原膠和聚己帰醇。
[0012] 所述氧化娃-氧化鉛膠體，由娃溶膠與鉛溶膠生產，將娃溶膠用水稀釋，娃溶 膠與水質量分數為廣50:100,得稀釋娃溶膠；鉛溶膠用水稀釋，鉛溶膠與水質量分數為 1~50:100,得稀釋鉛溶膠。將娃溶膠與鉛溶膠按廣100:廣100混合得粘稠狀的氧化娃-氧 化鉛膠體。
[0013] 所述預剪切娃凝膠，是在娃溶膠變稠即將轉變為凝膠時，或在已經變成凝膠后，對 娃凝膠進行攬拌等剪切處理制成娃凝膠漿料。
[0014] 所述纖維素衍生物包括甲基纖維素、駿甲基纖維素、己基纖維素、居己基纖維素、 氯己基纖維素、居丙基纖維素、居丙基甲基纖維素纖維素。
[0015] (2)按比例稱取膠凝材料、骨料、粉料，攬拌均勻，形成預混干料； 所述預混干料組成的質量分數比為膠凝材料；粗骨料：細骨料；滲合料=廣100:廣200 : 1~400:1~50。
[0016] 所述的膠凝材料包括水泥、石灰和石膏的一種或幾種。
[0017] 所述水泥包括娃酸鹽水泥、鉛酸鹽水泥、硫鉛酸鹽水泥、鐵鉛酸鹽水泥，及W上水 泥滲合礦渣、粉煤灰、火山灰和石膏形成的復合水泥。
[0018] 所述粗骨料包括碎石、卵石、粘±陶粒、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、浮石、火山渣中的 一種或幾種。
[0019] 所述細骨料包括細沙、玻化微珠、膨脹珍珠巖中的一種或幾種。
[0020] 所述滲合料包括粉煤灰、高爐礦渣、火山灰、沸石粉、歴石粉、娃灰、娃微粉、娃藻 ±、膨潤±、凹凸棒石粘±、稻殼灰中的一種或幾種。
[0021] (3)將觸變性膠體、纖維、外加劑混合，得到預混濕料。
[0022] 所述預混濕料，其物料質量分數比是觸變性膠體：纖維：外加劑 =10~1000:1~100:0. 01~1。
[0023] 所述纖維包括玻璃纖維、水鎮石纖維、海泡石纖維、無堿玻璃纖維、聚醋纖維、聚丙 帰纖維、木纖維、纖維素纖維、碳纖維。
[0024] 所述外加劑包括減水劑、減縮劑、防水劑、增稠劑、泉送劑、早強劑、緩凝劑中的一 種或幾種。
[00巧](4 )將預混干料與預混濕料混合，成型養護的多孔混凝±。
[0026] 所述預混干料和預混濕料混合，其物料質量分數比是，預混干料；預混濕料 =廣100:廣100,優選廣10:1~10。
[0027] 所述注入模具成型，獲得產品包括磚塊、砲塊、板材和裝配式墻體部件，同時還可 W在施工現場現德成型。
[0028] 所述成型混凝±養護包括自然養護、蒸汽養護、浸水養護、覆膜養護。
[0029] 首先介紹觸變性膠體為模板劑制備納米多孔混凝±的機理。
[0030] 模板劑又叫結構導向劑，在微孔化合物生成過程中起著結構模板作用，誘導特殊 結構的生成，在沸石分子篩的制備過程中廣泛采用有機胺類和季倭離子作為模板劑。
[0031] 觸變性膠體，一類具有觸變結構的膠體，其具有W下特點；（1)從有結構到無結 構，或從結構的拆散作用到結構的恢復作用是一個等溫可逆轉換過程；（2)體系結構的送 種反復轉換與時間有關，即結構的破壞和結構的恢復過程是時間的函數。同時結構的機械 強度變化也與時間有關。實際上，觸變性是體系在恒溫下"凝膠-