專利名稱：一種類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保溫隔音板材，尤其涉及一種應(yīng)用于建筑物外墻或非承重墻墻體填充或建筑物頂層的輕質(zhì)保溫隔音板材，更具體是涉及一種采用地聚合物作為膠凝材料的應(yīng)用于建筑物外墻或非承重墻墻體填充或建筑物頂層的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材。本發(fā)明還涉及這種類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材的制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的保溫板材是采用聚苯乙烯泡沫顆粒、水泥、起泡劑和穩(wěn)定劑經(jīng)攪拌成型后養(yǎng)護(hù)而制成。水泥是一種傳統(tǒng)膠凝材料，由于其高資源，高能源消耗，高碳排放，越來(lái)越不符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。地聚合物是利用粘土、粉煤灰、鋼渣或礦渣等工業(yè)廢渣(以鋁硅酸鹽為主要成分) 與堿性硅酸鹽溶液混合，在強(qiáng)堿激發(fā)下固化生成的一類新的、有高強(qiáng)度等級(jí)、無(wú)水泥熟料的高性能地聚合物材料，該材料具有和天然沸石相近的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這種地聚合物產(chǎn)物結(jié)構(gòu)被稱為類沸石結(jié)構(gòu)。地聚合物是堿激活膠凝材料中最具前途的一類新型的高性能無(wú)機(jī)聚合材料，由于其特殊的無(wú)機(jī)縮聚三維氧化物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得地聚合物在眾多方面具有比高分子材料、水泥、陶瓷和金屬更高的高溫性能和機(jī)械性能；另一方面，地聚合物材料制造過(guò)程中的能耗和三廢排放量都非常低，材料對(duì)環(huán)境友好并且可以很好地被回收利用，是一種可持續(xù)發(fā)展的“綠色環(huán)保材料”。近年來(lái)EPS板在較多領(lǐng)域中得到使用，但大多數(shù)為一次性使用，因此每年大約有上千萬(wàn)立方米廢棄的EPS板，由于處理與降解困難而成為危害環(huán)境的白色污染。發(fā)達(dá)國(guó)家出于環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用需要，將廢棄EPS加工成顆粒作為輕骨料，配制輕混凝土和輕質(zhì)砂漿，已在建筑工程中得到應(yīng)用。利用大量工業(yè)廢料聚乙烯泡沫作為改性EPS輕集料混凝土的輕骨料，不僅有環(huán)保、利廢的作用，而且由于EPS顆粒的輕質(zhì)保溫性能，改性EPS輕集料混凝土相對(duì)于普通混凝土更具有輕質(zhì)、隔熱、節(jié)能等優(yōu)越性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以地聚合物粉煤灰為膠凝材料、以廢棄聚苯乙烯泡沫塑料為輕骨料制成的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，該板材具有成本低、強(qiáng)度高、輕質(zhì)、保溫和隔音等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的提供一種上述類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材的制備方法。為實(shí)現(xiàn)以上第一個(gè)目的，本發(fā)明的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，包括干粉漿料和輕骨料，特點(diǎn)是，干粉漿料是采用粉煤灰通過(guò)復(fù)合堿激發(fā)劑進(jìn)行激發(fā)形成的類沸石型地聚合物，其組成包括重量配比為70-85 %的粉煤灰、5-15 %的磷渣、8-20 %的復(fù)合堿激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維；輕骨料為EPS顆粒；干粉漿料和輕骨料的重量配比為 85-95 5-15。上述復(fù)合堿激發(fā)劑是由NaOH和水玻璃組成，復(fù)合堿激發(fā)劑的模數(shù)為0. 8-1. 5。
上述NaOH優(yōu)選分析純NaOH，水玻璃可以采用模數(shù)為3. 2的工業(yè)水玻璃。為了使干粉漿料的強(qiáng)度達(dá)到最高，上述復(fù)合激發(fā)劑的模數(shù)優(yōu)選1. 2。上述干粉漿料各組分的重量配比優(yōu)選75-80%、10_15%的磷渣、8-15%的復(fù)合激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維。上述抗裂纖維優(yōu)選聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、木質(zhì)素纖維的一種或兩種以上混合物。上述EPS顆粒是采用EPS板破碎而成，粒度優(yōu)選2_4mm。為實(shí)現(xiàn)以上第二個(gè)目的，本發(fā)明的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材制備方法是將重量配比為70-85%的粉煤灰、5-15%的磷渣、8-20%的復(fù)合堿激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維混合均勻制成干粉漿料，再加入EPS顆粒，充分混合壓入模具成型，脫模后蒸汽養(yǎng)護(hù)，干粉漿料與EPS顆粒的投料重量配比為85-95 5-15。上述的制備方法中，養(yǎng)護(hù)溫度優(yōu)選30_60°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間優(yōu)選3-7天。上述的制備方法中，復(fù)合堿激發(fā)劑是采用分析純的NaOH溶液滴加到工業(yè)水玻璃溶液中，調(diào)整其模數(shù)為0. 8-1.5。本發(fā)明的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，干粉漿料是以粉煤灰作為主要原料的地聚合物，通過(guò)自制的復(fù)合堿激發(fā)劑進(jìn)行激發(fā)，并用磷渣來(lái)調(diào)整干粉漿料的凝結(jié)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)將工業(yè)廢渣變廢為寶、再次利用的目的；而將廢棄的EPS破碎成顆粒作為輕質(zhì)骨料使用，也有環(huán)保利廢的作用；另外，本發(fā)明中的磷渣，既可代替部分粉煤灰，又可緩解溶膠形成和脫水反應(yīng)的速度，延緩凝結(jié)時(shí)間，省去了緩凝劑的加入。本發(fā)明的輕質(zhì)保溫隔音板材，采用具有類沸石型結(jié)構(gòu)的地聚合物作為膠凝材料和EPS顆粒作為輕質(zhì)骨料，使制品具有輕質(zhì)、 保溫、隔音等優(yōu)勢(shì)，制品的容重僅為500-700kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)在0. 087-0. 113ff/(m. K)，對(duì) 1700-6300HZ頻段有較強(qiáng)的吸聲效果，在中頻波段2500_4000Hz和高頻波段5000_6300Hz的平均吸聲系數(shù)大于0. 2，不僅具有良好的保溫隔熱性能，而且對(duì)聲波吸音效果特別好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例11、干粉漿料的配方及配制粉煤灰79%磷渣10%復(fù)合堿性激發(fā)劑10.7%聚丙稀纖維0.3%按上述重量比，將各組分?jǐn)嚢杈鶆蚺渲瞥筛煞蹪{料，其中復(fù)合堿激發(fā)劑是采用分析純的NaOH溶液滴加到模數(shù)為3. 2的工業(yè)水玻璃溶液中，調(diào)整其模數(shù)為1. 2，Na2O含量為 9% ；2、輕質(zhì)保溫隔音板材的制備取上述干粉漿料90份，EPS顆粒10份，充分混合后壓入模具成型，成型1天后脫模，在60°C下養(yǎng)護(hù)3天；其中EPS顆粒是將廢棄的EPS板破碎成粒度為3mm的顆粒。3、板材性能容重為500kg/m3，28d抗壓強(qiáng)度為7. 6Mpa,導(dǎo)熱系數(shù)0. 083W/ (m · K)，在低頻頻段200-2000Hz的平均吸聲系數(shù)為0. 15、中頻頻段2500_4000Ηζ的平均吸聲系數(shù)為0. 20、高頻 頻段5000-6300Ηζ的平均吸聲系數(shù)為0. 38。實(shí)施例21、干粉漿料的配方及配制粉煤灰79%磷渣10%復(fù)合堿性激發(fā)劑10.7%聚脂纖維0.3%按上述重量比，將各組分?jǐn)嚢杈鶆蚺渲瞥筛煞蹪{料，其中復(fù)合堿激發(fā)劑是采用分析純的NaOH溶液滴加到模數(shù)為3. 2的工業(yè)水玻璃溶液中，調(diào)整其模數(shù)為1. 2，Na2O含量為 9% ；2、輕質(zhì)保溫隔音板材的制備取上述干粉漿料92份，EPS顆粒8份，充分混合后壓入模具成型，成型1天后脫模， 在60°C下養(yǎng)護(hù)4天；其中EPS顆粒是將廢棄的EPS板破碎成粒度為2mm的顆粒。3、板材性能容重為800kg/m3，28d抗壓強(qiáng)度為11. 8Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)0. 113ff/(m · K)，在低頻頻段 200-2000HZ的平均吸聲系數(shù)為0. 02、中頻頻段2500_4000Ηζ的平均吸聲系數(shù)為0. 22、高頻頻段5000-6300Ηζ的平均吸聲系數(shù)為0. 34。實(shí)施例3 1、干粉漿料的配方及配制粉煤灰75%磷渣15%堿性激發(fā)劑9.7%聚丙稀腈纖維0.3%按上述重量比，將各組分?jǐn)嚢杈鶆蚺渲瞥筛煞蹪{料，其中復(fù)合堿激發(fā)劑是采用分析純的NaOH溶液滴加到模數(shù)為3. 2的工業(yè)水玻璃溶液中，調(diào)整其模數(shù)為1. 2，Na2O含量為 9%。2、輕質(zhì)保溫隔音板材的制備取上述干粉漿料90份，EPS顆粒10份，充分混合后壓入模具成型，成型1天后脫模，在60°C下養(yǎng)護(hù)3天；其中EPS顆粒是將廢棄的EPS板破碎成粒度為4mm的顆粒。3、板材性能容重為510kg/m3，28d抗壓強(qiáng)度為7. IMpa,導(dǎo)熱系數(shù)0. 087W/ (m · K)，在低頻頻段 200-2000HZ的平均吸聲系數(shù)為0. 16、中頻頻段2500_4000Ηζ的平均吸聲系數(shù)為0. 19、高頻頻段5000-6300ΗΖ的平均吸聲系數(shù)為0. 37。從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明輕質(zhì)保溫隔音板材，容重低，導(dǎo)熱好，對(duì)聲波各頻段都有較好的吸音性能。
權(quán)利要求
1.一種類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，包括干粉漿料和輕骨料，其特征在于所述干粉漿料是采用粉煤灰通過(guò)復(fù)合堿激發(fā)劑進(jìn)行激發(fā)形成的類沸石型地聚合物，其組成包括重量配比為70-85%的粉煤灰、5-15%的磷渣、8-20%的復(fù)合堿激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維；所述輕骨料為EPS顆粒；干粉漿料和輕骨料的重量配比為85-95 5-15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述復(fù)合堿激發(fā)劑是由NaOH和水玻璃組成，復(fù)合堿激發(fā)劑的模數(shù)為0. 8-1. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述NaOH為分析純NaOH，水玻璃為模數(shù)3. 2的工業(yè)水玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述復(fù)合激發(fā)劑的模數(shù)優(yōu)選1. 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述干粉漿料各組分的重量配比為75-80%、10-15%的磷渣、8-15%的復(fù)合激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述抗裂纖維為聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、木質(zhì)素纖維的一種或兩種以上混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，其特征在于所述EPS顆粒是采用EPS板破碎而成，粒度為2-4mm。
8.—種權(quán)利要求1所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材制備方法，其特征在于將重量配比為70-85%的粉煤灰、5-15%的磷渣、8-20%的復(fù)合堿激發(fā)劑和0. 1-0. 3%的抗裂纖維混合均勻制成干粉料，再加入EPS顆粒，充分混合壓入模具成型，脫模后蒸汽養(yǎng)護(hù)，干粉料與EPS顆粒的投料重量配比為85-95 5-15。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材制備方法，其特征在于所述的養(yǎng)護(hù)溫度為30-60°C，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3-7天。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材制備方法，其特征在于所述的復(fù)合堿激發(fā)劑是采用分析純的NaOH溶液滴加到工業(yè)水玻璃溶液中，調(diào)整其模數(shù)為 0. 8-1. 5。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于建筑物外墻或非承重墻墻體填充或建筑物頂層的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，該板材包括干粉漿料和輕骨料，干粉漿料是采用粉煤灰通過(guò)復(fù)合堿激發(fā)劑進(jìn)行激發(fā)形成的類沸石型地聚合物，其組成包括重量配比為70-85％的粉煤灰、5-15％的磷渣、8-20％的復(fù)合堿激發(fā)劑和0.1-0.3％的抗裂纖維；輕骨料為EPS顆粒；干粉漿料和輕骨料的投料比為85-95∶5-15。本發(fā)明的類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材，容重低，抗壓強(qiáng)度高，不僅具有良好的保溫隔熱性能，而且對(duì)聲波各頻段的吸音效果特別好。本發(fā)明還提供了一種上述類沸石型輕質(zhì)保溫隔音板材的制備方法，該方法工藝條件簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)C04B16/08GK102167546SQ201010597468
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者張鉻, 曹青, 林華強(qiáng), 洪永順 申請(qǐng)人:廣東龍湖科技有限公司