本發(fā)明專利技術(shù)屬于建筑材料領(lǐng)域，特別是納米材料在建筑外墻保溫系統(tǒng)中的應(yīng)用。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種外墻無機(jī)保溫面磚，其特征是在其配方中加入了納米顆粒，可提高其抗壓、抗拉、粘接強(qiáng)度。制作該含納米材料的高強(qiáng)度、高絕熱外墻無機(jī)保溫面磚是由水泥、輔助膠凝材料、高分子粘合劑、無機(jī)輕質(zhì)保溫材料、纖維以及水的混合體系中添加并均勻混合粒徑在納米級(jí)的納米材料，將混合體系經(jīng)加壓成型。經(jīng)有機(jī)高分子材料交聯(lián)過程及水泥水化干燥過程，加上防水涂層即成外墻保溫面磚。由本法制備的外墻保溫面磚防火性能優(yōu)異，抗壓、抗拉、粘接強(qiáng)度高，保溫效果好。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于建筑材料領(lǐng)域，特別是納米材料在建筑外墻保溫系統(tǒng)中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
發(fā)展節(jié)能建筑是解決資源、能源問題的重要途徑。以中國(guó)為例，中國(guó)有440億平方米既有建筑，能耗普遍較高。建筑耗能一般占社會(huì)總耗能的30%,再加上建筑材料生產(chǎn)過程的消耗，在社會(huì)總耗能的占比則達(dá)到46%至47%。其中，北方地區(qū)的建筑單位面積采暖能耗比氣候條件相近的歐洲國(guó)家高1.5至2倍，因建筑能耗高，僅北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)億噸，更嚴(yán)重的是，在每年近20億平方米的竣工面積當(dāng)中，只有五、六千萬平方米是節(jié)能建筑，只占3%左右，也就是說有97%屬于高耗能建筑。按照目前建筑能耗水平發(fā)展，到2020年，我國(guó)建筑能耗將達(dá)到10.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。比較中外建筑能耗差異可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國(guó)家建筑通常建筑物的保溫效果較好，在墻體上有高效的絕熱層，熱量不易在建筑物內(nèi)外進(jìn)行傳遞。近年來，為了節(jié)能減排的需要，中國(guó)制定了一系列建筑節(jié)能規(guī)范，要求新建建筑必須達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)外墻體必須進(jìn)行外保溫處理。外墻保溫材料除要求有出色的保溫效果外，還必須具有以下幾種特性:1，為非易燃品，滿足消防要求。2，有足夠的強(qiáng)度，保證在施工過程及建筑使用壽命期間安全抵御各種外力及內(nèi)力的作用。申請(qǐng)?zhí)枮?00810052086.7，03140404.9等專利報(bào)道了以發(fā)泡高分子材料制備的外墻保溫板，保溫效果優(yōu)良，但因以有機(jī)聚合物為主要絕熱材料，極易燃燒，即使加入阻燃劑也未能使其易燃性能有一個(gè)根本性的改變。北京央視大火以及上海靜安區(qū)的兩場(chǎng)大火所造成的巨大損失，提醒人們對(duì)有機(jī)外墻保溫材料的使用必須要有足夠的慎重。無機(jī)外墻保溫材料很好的解決了有機(jī)外墻保溫材料的易燃燒問題，大多數(shù)能達(dá)到A級(jí)防火阻燃的標(biāo)準(zhǔn)。但無機(jī)外墻保溫材料通常密度較大，導(dǎo)熱系數(shù)高，保溫性能有待加強(qiáng)。為提高無機(jī)外墻保溫材料的絕熱性能，降低導(dǎo)熱系數(shù)，通常方法為降低無機(jī)外墻保溫材料的表觀密度(表觀容重)，加入了輕質(zhì)保溫材料，如申請(qǐng)?zhí)枮?01110168767.1,200710304328.2等專利采用了發(fā)泡混凝土或發(fā)泡氯化鎂等為保溫材料，另外一些方法采用低密度保溫材料，如石棉、玻化微珠、陶粒、蛭石、膨脹珍珠巖等材料。這些材料多孔導(dǎo)熱系數(shù)較 低，如申請(qǐng)?zhí)枮?01110027771.6,200610012729.6等采取了添加玻化微珠的方法保溫。但是，這些材料多孔，強(qiáng)度較低，以目前的生產(chǎn)工藝，用這些材料制作的外墻保溫板/磚強(qiáng)度相應(yīng)較低，既不能滿足工程需要，又易產(chǎn)生安全隱患，為提高其強(qiáng)度，需添加過量膠凝材料及輔助膠凝材料，又會(huì)大大地增加其導(dǎo)熱系數(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是:在制備外墻保溫材料時(shí)添加納米材料，對(duì)外墻無機(jī)保溫面磚進(jìn)行改性，以提高其抗壓、抗裂、抗剪強(qiáng)度以及粘接強(qiáng)度，制造出一種含納米材料的高強(qiáng)度、高絕熱外墻無機(jī)保溫面磚。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是:在制備外墻保溫材料時(shí)添加納米材料，對(duì)外墻無機(jī)保溫面磚進(jìn)行改性，以提高其抗壓、抗裂、抗剪強(qiáng)度以及粘接強(qiáng)度，制造出一種含納米材料的高強(qiáng)度、高絕熱外墻無機(jī)保溫面磚。在以水泥、輔助膠凝材料、高分子粘合劑、無機(jī)輕質(zhì)保溫材料、纖維以及水的混合體系中添加并均勻混合粒徑在納米級(jí)的納米材料，混合體系經(jīng)加壓成型。外墻無機(jī)保溫面磚成型后經(jīng)有機(jī)高分子材料交聯(lián)過程和水泥水化干燥過程即成外墻保溫面磚。針對(duì)上述配方，為減少水泥用量，增加和易性，在制備時(shí)加入減水劑。為加快水泥初凝速度，提高早期強(qiáng)度，縮短工期可加入適量早強(qiáng)劑。納米材料的數(shù)均粒徑應(yīng)該在150nm以下,最好在80nm以下,加入量可以占總重量的0.1%至25%，納米材料包括但不限于以下納米材料中的一種或幾種混合物:納米碳酸鈣粉末、納米二氧化鈦粉末、納米二氧化硅粉末、納米膨潤(rùn)土粉末、納米粉煤灰粉末、納米高嶺土粉末、納米碳酸鎂粉末、納米氧化鎂粉末、納米硫酸鋇微粒、納米粘接劑微粒、納米氧化鐵微粒、納米氧化鋁微粒和納米硅酸鈣微粒。在上述配方中所述的水泥可以是但不限于硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、高鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、白水泥等一種或它們的兩種及兩種以上混合物。在上述配方中所述的輔助膠凝材料可以是但不限于石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、礦渣粉及磷渣粉。在上述配方中所述的高分子粘合劑的加入量可在0.05%至3%之間，高分子粘合劑可以是但不限于聚乙烯醇、聚乙 烯酯、改性聚氧化乙烯、聚乙烯酸酯、聚氟碳樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽、苯丙乳液、聚馬來酸酐、聚馬來酸酯、聚氯乙烯、乙烯/月桂酸乙烯酯/氯乙烯三元共聚膠粉、乙烯醋酸酯/乙烯二元共聚物、淀粉及氧化淀粉、淀粉醚、羧基化纖維素、羥基化纖維素，可以是它們的一種或幾種的混合物或其接技、共聚物。其形態(tài)可以是樹脂、可分散膠粒、乳液、懸濁液、乳濁液或溶液。在上述配方中所述的無機(jī)輕質(zhì)保溫材料表觀密度應(yīng)該在200kg/m3以下，可以是但不限于玻化微珠，中空陶粒、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、中空玻璃珠，可以是它們的兩種或幾種的混合物。在上述配方中所述的纖維直徑最好在0.1mm以下，長(zhǎng)度最好在70mm以下，可以是但不限于有機(jī)合成高分子纖維如尼龍纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、丙腈纖維、聚酰胺纖維，聚碳酸酯纖維以及天然高分子纖維如紙漿纖維、木漿纖維、桔桿纖維、粘膠纖維、麻纖維、蛋白質(zhì)纖維和角質(zhì)纖維。可以是單一纖維，也可以是兩種或兩種以上纖維的混合物。減水劑的用量小于I %，可以是但不限于聚羧酸高效減水劑、木質(zhì)素磺酸鈉、苯磺酸鹽甲醛縮合物、多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物、磺化聚苯乙烯、馬來酸磺酸鹽聚氧乙烯酯、多元醇磺酸鹽與環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷共聚物、磺化脂肪酸聚氧乙烯酯等，也可以是兩種或兩種以上減水劑的混合物。早強(qiáng)劑用于縮短初凝時(shí)間，提高早期強(qiáng)度，可以是但不限于氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鋁、甲酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鈉、生石膏，可以是早強(qiáng)減水劑，也可以是兩種或兩種以上早強(qiáng)劑的混合物。為固定外墻無機(jī)保溫面磚，可以在磚上預(yù)留兩個(gè)或兩個(gè)以上的錨固孔，以備在施工過程中在粘接料起作用之如將外墻無機(jī)保溫面磚固定在墻上。為強(qiáng)化本專利技術(shù)的外墻無機(jī)保溫面磚的防水防潮效果，可以在磚的外表面涂上防水涂層。防水涂層使用包括但不限于有機(jī)硅防水劑。運(yùn)用本專利技術(shù)，不僅可以制備高強(qiáng)度、高絕熱外墻無機(jī)保溫面磚，還可以制造無機(jī)保溫面板、無機(jī)外墻保溫沙漿。以下是對(duì)實(shí)施例1的檢測(cè)結(jié)果并用圖示表示，檢測(cè)方法分別參照標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T5486、JGJ 144、JG 149 和 GB/T 10294。圖1為隨著納米微粒加入量的提高，外墻無機(jī)保溫面磚抗壓強(qiáng)度的變化。在外墻無機(jī)保溫面磚中，按實(shí)施例1配方制備(但不添加納米微粒)，抗壓強(qiáng)度為0.171MPa，當(dāng)逐漸提高納米碳酸鈣顆粒的重量百分比時(shí)，外墻無機(jī)保溫面磚抗壓強(qiáng)度大幅度提高。圖2為隨著納米微粒加入量的提高，外墻無機(jī)保溫面磚抗拉強(qiáng)度的改變。在外墻無機(jī)保溫面磚中，按實(shí)施例1配方制備(但不添加納米微粒)，抗拉強(qiáng)度為0.171MPa，當(dāng)逐漸提高納米碳酸鈣顆粒的重量百分比時(shí)，外墻無機(jī)保溫面磚抗拉強(qiáng)度大幅度提高。圖3為隨著納米微粒加入量的提高，外墻無機(jī)保溫面磚與水泥砂漿之間的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的改變(MPa)，(破壞面在發(fā)泡水泥板上)。在外墻無機(jī)保溫面磚中，按實(shí)施例1配方制備(但不添加納米微粒)，抗拉強(qiáng)度為0.153MPa，當(dāng)逐本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種外墻無機(jī)保溫面磚，其特征是在制作過程中加入了納米顆粒，以提高其抗壓、抗拉、粘接強(qiáng)度。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡林，江寧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：平湖市法而特建筑保溫科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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