一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其製備方法與流程

2023-04-25 13:37:01 1

本發明涉及一種建築材料及其製備方法，尤其涉及一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其製備方法，屬於輕質、絕熱、防火、隔音材料等領域。

背景技術：

隨著社會的進步，能源危機、環境惡化等問題日趨嚴重。2006年，《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》首次提出「節能減排」概念，提出了「十一五」期間（2006-2010年）單位國內生產總值能耗降低20%左右，主要汙染物排放總量減少10%的約束性指標。「節能」促進「減排」，在國內生產總能耗中，建築能耗佔33%，建築節能是我國節能減排事業的重中之重。據統計，牆體結構的熱損失相對最高，對牆體採取保溫隔熱措施是建築節能的關鍵步驟。

常用的牆體保溫材料有發泡聚苯乙烯、發泡聚氨酯、巖棉、保溫砂漿、發泡玻璃、傳統發泡混凝土等。發泡聚苯乙烯和發泡聚氨酯隔熱性能優異，但是其遇火易燃、產生窒息性煙霧，嚴重威脅業主安全；巖棉隔熱性能優異，但遇水失效，並且施工難度大；保溫砂漿防火性能好，但是導熱係數相對較高；發泡玻璃容易掉渣，成本較高，影響其工程應用。

與現有保溫材料相比，發泡混凝土屬於a級保溫材料，且具有強度高、成本低等優勢，但是，其隔熱保溫性能不及有機泡沫保溫材料。因此，進一步提高發泡混凝土的保溫隔熱性能具有重要意義。

氣凝膠是一種具有三維網絡骨架結構和納米級孔洞的輕質無機固體材料，具有極高的孔隙率、比表面積，極低的密度和固含量，化學惰性和不燃性，表現出優異的輕質、保溫隔熱、防火、隔音、減震吸能等特性，導熱係數可低至0.013w/m·k。因此，若將氣凝膠添加到發泡混凝土中有望突破制約進一步提高發泡混凝土隔熱保溫性能的瓶頸。纖維氈具有優異的力學性能，如柔韌性、抗剪切性、抗壓強度，若將纖維氈與發泡混凝土複合可以顯著提高發泡混凝土的力學性能。

然而，在研發纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土時遇到以下技術瓶頸：（1）由於氣凝膠粉體與混凝土密度差異大，在混合過程中，二者之間極易出現相分離現象，導致氣凝膠很難均勻分布在混凝土體系中，造成發泡混凝土力學性能嚴重下降，且保溫性能提高不明顯；（2）在發泡混凝土製備過程中，氣凝膠納米多孔結構極易被混凝土中的水和水泥原料中的添加劑等破壞，失去氣凝膠因納米多孔結構特徵帶來的優異的絕熱性能；（3）氣凝膠與膠凝材料之間、纖維氈與膠凝材料之間常常因為界面強度低，導致發泡混凝土力學性能顯著降低，且容易導致氣凝膠粉體和纖維氈從混凝土基體中脫落。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本發明提出一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其製備方法。

一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土，由氣凝膠粉體、發泡混凝土和纖維氈組成，所述氣凝膠粉體由內部疏水層和表面親水層構成，所述表面親水層厚度為0.1~100μm。

在其中一個實施例中，所述纖維氈為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、氧化鋁纖維氈、碳纖維氈、碳化矽纖維氈、木質素纖維氈、聚丙烯纖維氈、聚乙烯醇纖維氈、聚氯乙烯纖維氈中的一種或多種。

一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的製備方法，包括以下步驟：

（1）氣凝膠粉體改性；

（2）將步驟（1）得到的氣凝膠粉體與膠凝材料幹混，然後加水溼混；

（3）將步驟（2）得到的溼混合料與化學發泡劑混合，攪拌；

（4）將步驟（3）的溼混合料浸潤至纖維氈上，發泡。

在其中一個實施例中，所述步驟（1）包括疏水改性步驟；所述疏水改性為在密閉的疏水改性劑氣相環境中對氣凝膠粉體進行疏水改性；所述疏水改性劑為三甲基氯矽烷、六甲基二矽氮烷、六甲基二矽氧烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、γ-氨丙基三甲氧基矽烷、γ-氨丙基三乙氧基矽烷、γ-（2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基矽烷中的一種或多種混合物。

在其中一個實施例中，所述步驟（1）還包括表面親水改性步驟；所述表面親水改性為採用表面親水改性溶液對疏水氣凝膠粉體表面進行改性；所述表面親水改性溶液是表面活性劑和低表面張力溶劑的水溶液或低表面張力溶劑的水溶液；所述表面活性劑為陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑中的一種或多種；所述陰離子型表面活性劑為脂肪醇磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽、烷基硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、甘油脂肪酸酯硫酸鹽、硫酸化蓖麻酸鹽、環烷硫酸鹽、脂肪醯胺烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中的一種或多種；所述陽離子型表面活性劑為脂肪族銨鹽；所述兩性表面活性劑為烷基胺基酸、羧酸基甜菜鹼、磺基甜菜鹼、磷酸酯甜菜鹼、烷基羥基氧化胺中的一種或多種；所述非離子型表面活性劑為脂肪族聚酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的環氧乙烯加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酯醯胺中的一種或多種；所述低表面張力溶劑為丙酮、正己烷、正戊烷、正庚烷、乙醇、異丙醇、叔丁醇、丙二醇、甘油中的一種或多種混合物。

在其中一個實施例中，所述表面親水改性步驟中，還包括外加物理場作用步驟；所述外加物理場作用步驟為遠紅外輻射、攪拌、超聲波處理、球磨中的一種。

在其中一個實施例中，所述步驟（1）還包括乾燥處理步驟；所述乾燥處理步驟為遠紅外乾燥、噴霧乾燥、微波乾燥、常壓乾燥、超臨界乾燥、亞臨界乾燥、冷凍乾燥中的一種。

在其中一個實施例中，所述步驟（2）和/或步驟（3）中還可以加入相變儲能材料、輕骨料、摻合料、纖維、阻燃劑、木粉、外加劑中的一種或多種；所述相變儲能材料為微膠囊包覆的無機水和鹽、高級脂肪烴、多元醇、多羥基羧酸中的一種或多種；所述輕骨料為爐渣、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、玻化微珠、輕砂、聚氨酯泡沫顆粒、聚苯乙烯泡沫顆粒的一種或多種；所述摻和料為增鈣粉煤灰、ⅱ級粉煤灰、矽灰、磨細礦渣粉、磷渣粉中的一種或多種；所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或兩種；所述外加劑為所述表面活性劑、減水劑、憎水劑、促凝劑、緩凝劑、增稠劑、穩泡劑、防腐劑中的一種或多種；所述減水劑為聚羧酸類減水劑、木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系減水劑、脂肪族減水劑、氨基減水劑中的一種或多種；所述憎水劑為硬磺酸鹽憎水劑、有機矽憎水劑中的一種或多種；所述促凝劑為矽酸鈉、硫酸鋁、硝酸鈉、硝酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸鋰中的一種或多種；所述緩凝劑為檸檬酸、多聚磷酸鈉、骨膠蛋白質、硼砂中的一種或多種；所述增稠劑為甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、膨潤土、白炭黑、澱粉中的一種或多種；所述穩泡劑為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇、矽樹脂聚醚乳液、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇醯胺中的一種或多種；所述防腐劑為1,2-苯並異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、1,3,5-三(2-羥乙基)均三嗪、六氫-1,3,5-三乙基-三嗪中的一種或多種。

在其中一個實施例中，所述膠凝材料為矽酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氯氧鎂水泥、石膏、石灰、水玻璃、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂、氟碳樹脂中的一種或多種。

在其中一個實施例中，所述化學發泡劑為雙氧水發泡劑、碳酸氫銨發泡劑、偶氮二甲醯胺發泡劑、鋁粉發泡劑中的一種或多種。

上述一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的導熱係數為0.03~0.09w/m·k，抗壓強度為1.0~20.0mpa，可廣泛應用於牆體保溫、防火、隔音等領域。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

本發明的纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的一種實施例，由氣凝膠粉體、發泡混凝土和纖維氈組成，所述氣凝膠粉體由內部疏水層和表面親水層構成，所述表面親水層厚度為0.1~100μm。

如此，本發明將氣凝膠粉體、纖維氈與發泡混凝土復配，使得氣凝膠粉體在纖維氈增強發泡混凝土中均勻分布，氣凝膠粉體仍保持納米多孔結構；與市場上現有發泡混凝土相比，本發明的纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土具有更加優異的力學性能和保溫隔熱性能，可廣泛適用於綠色建築和超低能耗以及近零能耗建築的外牆、自保溫牆體、樓層隔板等領域。

本實施例中，所述纖維氈為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、氧化鋁纖維氈、碳纖維氈、碳化矽纖維氈、木質素纖維氈、聚丙烯纖維氈、聚乙烯醇纖維氈、聚氯乙烯纖維氈中的一種或多種。

如此，本發明將氣凝膠發泡混凝土與纖維氈複合，可以顯著提高發泡混凝土的抗折性能、抗壓性能，有可能賦予氣凝膠發泡混凝土一定的柔韌性，並且可以降低氣凝膠發泡混凝土的乾燥收縮值。

一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的製備方法，包括以下步驟：

（1）氣凝膠粉體改性；

（2）將步驟（1）得到的氣凝膠粉體與膠凝材料幹混，然後加水溼混；

（3）將步驟（2）得到的溼混合料與化學發泡劑混合，攪拌；

（4）將步驟（3）的溼混合料浸潤至纖維氈上，發泡。

此外，步驟（4）之前還可以對纖維氈進行加熱或矽烷偶聯劑浸泡等處理，目的是提高纖維氈與膠凝材料之間的界面結合強度，防止纖維氈從發泡混凝土中脫落；步驟（4）中的浸潤可以是將纖維氈浸泡在溼混合料，或者在壓力或負壓條件下，將步驟（3）的溼混合料均勻填充在纖維氈之間的空隙中，溼混合料在纖維氈中發泡，得到纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土。

如此，本發明的氣凝膠發泡混凝土的製備方法具有工藝簡單、工藝周期短、利廢環保等優勢，適合工業化生產。

本實施例中，所述步驟（1）包括疏水改性步驟；所述疏水改性步驟為在密閉的疏水改性劑氣相環境中對氣凝膠粉體進行疏水改性；所述疏水改性劑為三甲基氯矽烷、六甲基二矽氮烷、六甲基二矽氧烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、γ-氨丙基三甲氧基矽烷、γ-氨丙基三乙氧基矽烷、γ-（2,3-環氧丙氧）丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、n-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基矽烷中的一種或多種。

如此，由於現有氣凝膠製備方法中，前軀體、置換溶劑和乾燥工藝對氣凝膠的疏水性有極大的影響，如果氣凝膠的表面與水的接觸角大於90°，可以不預先進行疏水改性，直接進行表面親水改性；如果氣凝膠的表面與水的接觸角小於90°，則需要預先進行疏水改性；在密閉的疏水改性劑氣相環境中對氣凝膠粉體進行疏水改性，除了顯著提高氣凝膠粉體的改性效果，確保後續親水改性時內部納米多孔結構不被破壞外，還顯著提高改性效率和生產效率，降低生產成本。

本實施例中，所述步驟（1）還包括表面親水改性步驟；所述表面親水改性步驟為採用表面親水改性溶液對疏水氣凝膠粉體表面進行改性；所述表面親水改性溶液是表面活性劑和低表面張力溶劑的水溶液或低表面張力溶劑的水溶液；所述表面活性劑為陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑中的一種或多種；所述陰離子型表面活性劑為脂肪醇磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽、烷基硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、甘油脂肪酸酯硫酸鹽、硫酸化蓖麻酸鹽、環烷硫酸鹽、脂肪醯胺烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽中的一種或多種；所述陽離子型表面活性劑為脂肪族銨鹽；所述兩性表面活性劑為烷基胺基酸、羧酸基甜菜鹼、磺基甜菜鹼、磷酸酯甜菜鹼、烷基羥基氧化胺中的一種或多種；所述非離子型表面活性劑為脂肪族聚酯、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的環氧乙烯加成物、失水山梨醇酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基酯醯胺中的一種或多種；所述低表面張力溶劑為丙酮、正己烷、正戊烷、正庚烷、乙醇、異丙醇、叔丁醇、丙二醇、甘油中的一種或多種。

如此，採用表面活性劑和低表面張力溶劑的水溶液或低表面張力溶劑的水溶液，在對疏水氣凝膠粉體表面進行親水改性處理過程中具有表面協同親水改性效應，可顯著提高表面親水改性溶液在氣凝膠粉體表面的潤溼擴展速率，同時顯著減緩向氣凝膠粉體內部的潤溼擴展，通過調控改性溶液的用量，可以精確地實現對氣凝膠粉體表面親水層厚度的調控，低表面張力溶劑不僅與水以及表面活性劑具有表面協同親水改性效應，而且可以大大地降低進入氣凝膠粉體表層納米孔中的親水改性溶液的毛細管力，很容易通過乾燥工藝將氣凝膠粉體表層納米孔中的親水改性溶液蒸發出來，而不破壞其納米多孔結構，本發明的氣凝膠粉體呈現內部疏水、表面親水、表面親水層仍保留納米多孔結構且表面親水層厚度為0.1~100μm的結構特徵，與膠凝材料之間具有良好的界面結合；該工藝具有步驟簡單、周期短、生產效率高等特點，適用於工業化生產。

本實施例中，所述表面親水改性步驟中，還包括外加物理場作用步驟；所述外加物理場作用步驟為遠紅外輻射、攪拌、超聲波處理、球磨中的一種。

如此，外加物理場作用可以顯著提高表面親水改性溶液的活性以及與氣凝膠粉體的接觸機率，降低表面活性劑用量，提高氣凝膠粉體的表面親水改性速率，降低成本，提高生產效率。

本實施例中，所述步驟（1）還包括乾燥處理步驟；所述乾燥處理步驟為遠紅外乾燥、噴霧乾燥、微波乾燥、常壓乾燥、超臨界乾燥、亞臨界乾燥、冷凍乾燥中的一種。

如此，如果親水改性後的氣凝膠粉體與膠凝材料複合時，表層殘餘的親水改性溶液會影響界面結合，需預先乾燥處理；利用上述乾燥工藝，在確保氣凝膠粉體表層納米孔結構不被破壞的前提下，將氣凝膠粉體表層納米孔中殘餘的表面親水改性溶液蒸發出來，提高氣凝膠粉體與膠凝材料之間的界面結合強度。

本實施例中，所述步驟（2）和/或步驟（3）中還可以加入相變儲能材料、輕骨料、摻合料、纖維、阻燃劑、木粉、外加劑中的一種或多種；所述相變儲能材料為微膠囊包覆的無機水和鹽、高級脂肪烴、多元醇、多羥基羧酸中的一種或多種；所述輕骨料為爐渣、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、玻化微珠、輕砂、聚氨酯泡沫顆粒、聚苯乙烯泡沫顆粒的一種或多種；所述摻和料為增鈣粉煤灰、ⅱ級粉煤灰、矽灰、磨細礦渣粉、磷渣粉中的一種或多種；所述阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁中的一種或兩種；所述外加劑為所述表面活性劑、減水劑、憎水劑、促凝劑、緩凝劑、增稠劑、穩泡劑、防腐劑中的一種或多種；所述減水劑為聚羧酸類減水劑、木質素磺酸鈉鹽減水劑、萘系減水劑、脂肪族減水劑、氨基減水劑中的一種或多種；所述憎水劑為硬磺酸鹽憎水劑、有機矽憎水劑中的一種或多種；所述促凝劑為矽酸鈉、硫酸鋁、硝酸鈉、硝酸鈣、硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸鋰中的一種或多種；所述緩凝劑為檸檬酸、多聚磷酸鈉、骨膠蛋白質、硼砂中的一種或多種；所述增稠劑為甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、膨潤土、白炭黑、澱粉中的一種或多種；所述穩泡劑為聚丙烯醯胺、聚乙烯醇、矽樹脂聚醚乳液、十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇醯胺中的一種或多種；所述防腐劑為1,2-苯並異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、1,3,5-三(2-羥乙基)均三嗪、六氫-1,3,5-三乙基-三嗪中的一種或多種。

如此，相變儲能材料可以通過相變吸收或釋放大量熱能，以此調節建築室內溫度，提高建築舒適度，節約能源，並且，加入相變儲能材料可以提高本發明的氣凝膠發泡混凝土的抗凍融性能；輕骨料具有低的密度、高的抗壓強度、良好的絕熱性能，添加輕骨料可以提高氣凝膠發泡混凝土力學性能、絕熱性能，不明顯增加或降低其密度；使用摻合料可以提高混凝土的和易性、黏聚性，降低混凝土的塌落度，有利於氣凝膠發泡混凝土的孔徑分布均勻，進而提高氣凝膠發泡混凝土的力學性能和絕熱性能；並且，使用摻合料有利於工業廢料的使用，降低氣凝膠發泡混凝土的成本，節能利廢；添加阻燃劑可以提高本發明的氣凝膠發泡混凝土的防火等級，由於氫氧化鎂、氫氧化鋁等阻燃劑遇火發生脫水吸熱反應，延長基體溫度升高的速率；添加木粉可以提高氣凝膠發泡混凝土與錨固件、螺釘之間的強度；添加表面活性劑可以提高膠凝材料對纖維、輕骨料等表面的潤溼效率，進而提高膠凝材料與纖維、膠凝材料與輕骨料之間的界面結合強度；添加減水劑可以改善混凝土流動性和坍塌度，降低用水量，提高氣凝膠發泡混凝土的力學性能；添加憎水劑可以顯著降低氣凝膠發泡混凝土、特別是具有通孔結構的氣凝膠發泡混凝土的吸水率，提高氣凝膠發泡混凝土的抗凍融性和耐候性；添加促凝劑加速膠凝材料的固化速率，可以降低氣凝膠發泡混凝土的初凝時間，減少氣凝膠發泡混凝土孔徑，使得氣凝膠發泡混凝土孔徑分布均勻，提高氣凝膠發泡混凝土力學性能和絕熱性能；添加緩凝劑可以減緩膠凝材料的固化速率，當使用石膏時，由於石膏固化速率過快，需要添加緩凝劑調節硬化時間；添加增稠劑可以增加混凝土粘度，提高發泡混凝土泡孔的穩定性和孔隙率，使得氣凝膠發泡混凝土泡孔的形狀多為規則的球型，進而提高氣凝膠發泡混凝土的力學性能和絕熱性能；添加穩泡劑可以提高氣凝膠發泡混凝土的泡孔穩定性和孔隙率，進而提高氣凝膠發泡混凝土的力學性能和絕熱性能；添加防腐劑可以避免氣凝膠發泡混凝土發生黴變，提高其使用壽命和耐久性；本發明的步驟（2）採用幹混-溼混的兩步混合工藝，解決因氣凝膠粉體與膠凝材料的比重差大混合時引起分層，實現改性氣凝膠粉體在混凝土中的均勻混合，同時減少氣凝膠粉體對發泡過程的影響，有利於控制發泡質量，實現低的導熱係數。

本實施例中，所述膠凝材料為矽酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氯氧鎂水泥、石膏、石灰、水玻璃、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂、氟碳樹脂中的一種或多種。

本實施例中，所述化學發泡劑為雙氧水發泡劑、碳酸氫銨發泡劑、偶氮二甲醯胺發泡劑、鋁粉發泡劑中的一種或多種。

如此，發泡劑類型對氣凝膠發泡混凝土的孔型、孔徑分布、吸水率、保溫性能有較大影響，本發明使用一種或多種發泡劑製備具有優異保溫隔熱、隔音、防火性能的纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土。

上述一種超級絕熱氣凝膠發泡混凝土的導熱係數為0.03~0.09w/m·k，抗壓強度為1.0~15.0mpa，可廣泛應用於牆體保溫、防火、隔音等領域。

下面為具體實施例部分。

實施例1

採用以下步驟製備玄武巖纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土：

（1）使用接觸角測量儀檢測待處理的sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為55°，然後將粒徑為56μm的sio2氣凝膠粉體放置於真空加熱爐中，用容器將稱量後的六甲基二矽氮烷放置於真空加熱爐中，加熱氣化，疏水改性1.5h，得到疏水sio2氣凝膠粉體，用接觸角測量儀檢測疏水sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為147°；

（2）在室溫下，按質量比1:1:100稱取乙醇、正己烷以及去離子水，混合均勻，配置成表面親水改性溶液；

（3）按疏水sio2氣凝膠粉體和表面親水改性溶液的體積比1:3，稱取表面改性溶液，並倒入相應容器中，將經過步驟（1）的疏水sio2氣凝膠粉體與表面親水改性溶液混合，球磨處理25min後，取出過濾；

（4）將步驟（3）得到的表面含有親水改性溶液的sio2氣凝膠粉體放置於遠紅外乾燥爐中，在120℃溫度下，乾燥0.5h，隨爐冷卻到50℃以下後取出，對sio2氣凝膠粉體的橫截面進行檢測，檢測結果顯示，表面親水層厚度為7.9μm；

（5）按配比依次稱取步驟（4）製得的改性sio2氣凝膠粉體、425普通矽酸鹽水泥、可再分散乳膠粉、羥甲基纖維素、聚羧酸類減水劑、硫酸鈉，進行幹法混合，得到幹混合料；

（6）將步驟（5）得到的幹混合料加水進行溼法混合，得到溼混合料；

（7）將步驟（6）得到的溼混合料與鋁粉發泡劑混合，機械攪拌5min；然後在1.5mpa的空氣壓力下，將上述溼料浸潤至150kg/m3的玄武巖纖維氈中，發泡，即得玄武巖纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土，表1為本實施例製得的玄武巖纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土經過28d標準養護的性能指標。

表1實施例1的玄武巖纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土的性能指標

實施例2

採用以下步驟製備玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土：

（1）使用接觸角測量儀檢測待處理的sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為45°，然後將粒徑為67μm的sio2氣凝膠粉體放置於真空加熱爐中，用容器將稱量後的三甲基氯矽烷放置於真空加熱爐中，加熱氣化，疏水改性1.5h，得到疏水sio2氣凝膠粉體，用接觸角測量儀檢測疏水sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為146°；

（2）在室溫下，按質量比1:1:1000稱取脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、正己烷和去離子水，混合均勻，配置成表面親水改性溶液；

（3）按疏水sio2氣凝膠粉體和表面親水改性溶液的體積比1:3，稱取表面改性溶液，並倒入相應容器中，將經過步驟（1）的疏水sio2氣凝膠粉體放入由過濾網製成的盛具中，一同浸入表面親水改性溶液中，2min後取出；

（4）將步驟（3）得到的表面含有親水改性溶液的sio2氣凝膠粉體放置於鼓風乾燥箱中，在120℃溫度下，乾燥0.5h，隨爐冷卻到50℃以下後取出，對sio2氣凝膠粉體的橫截面進行檢測，檢測結果顯示，表面親水層厚度為1.3μm；

（5）按配比依次稱取步驟（4）製得的改性sio2氣凝膠粉體、425普通矽酸鹽水泥可再分散乳膠粉、羥乙基纖維素、聚羧酸類減水劑、硝酸鈉，進行幹法混合，得到幹混合料；

（6）將步驟（5）得到的幹混合料加水進行溼法混合，得到溼混合料；

（7）將步驟（6）得到的溼混合料與雙氧水發泡劑混合，機械攪拌2min；

（8）將容重為180kg/m3的玻璃纖維氈浸泡在矽烷偶聯劑kh550中，處理時間為10min，然後置於鼓風乾燥箱中60℃條件下乾燥1h；

（9）在真空條件下，將步驟（7）的溼混合料浸潤到步驟（8）的玻璃纖維氈之間的空隙中，發泡，得到玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土，表2為本實施例的玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土經過28d標準養護的性能指標。

表2實施例2的玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土的性能指標

實施例3

採用以下步驟製備聚丙烯纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土：

（1）使用接觸角測量儀檢測待處理的粒徑為77μm的sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為140°，則該sio2氣凝膠粉體具有疏水性；

（2）在室溫下，按質量比1:4:10稱取正己烷、烷基苯磺酸鈉以及去離子水，混合均勻，配置成表面親水改性溶液；

（3）按疏水sio2氣凝膠粉體和表面親水改性溶液的體積比1:3，稱取表面改性溶液，並倒入相應容器中，將經過步驟（1）的疏水sio2氣凝膠粉體放入由過濾網製成的盛具中，一同浸入表面親水改性溶液中，1min後取出；

（4）將步驟（3）得到的表面含有親水改性溶液的sio2氣凝膠粉體放置於遠紅外乾燥爐中，在120℃溫度下，乾燥0.5h，隨爐冷卻到50℃以下後取出，折斷後，對sio2氣凝膠粉體的橫截面進行檢測，檢測結果顯示，表面親水層厚度為99.7μm；

（5）按配比依次稱取步驟（4）製得的改性sio2氣凝膠粉體、425普通矽酸鹽水泥、可再分散乳膠粉、澱粉、聚羧酸類減水劑、硫酸鋁，進行幹法混合，得到幹混合料；

（6）將步驟（5）得到的幹混合料加水進行溼法混合，得到溼混合料；

（7）將步驟（6）得到的溼混合料與碳酸氫銨發泡劑混合，機械攪拌2min，然後將100kg/m3的聚丙烯纖維氈浸泡在上述溼混合料中15min，發泡，即得聚丙烯纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土，表3為本實施例製得的聚丙烯纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土經過28d標準養護的性能指標。

表3實施例3的聚丙烯纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土的性能指標

實施例4

採用以下步驟製備玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土：

（1）使用接觸角測量儀檢測待處理的粒徑為75μm的sio2氣凝膠粉體表面與水的接觸角，檢測結果為141°，則該sio2氣凝膠粉體具有疏水性；

（2）在室溫下，按質量比1:0.5:1000稱取正己烷、烷基苯磺酸鈉以及去離子水，混合均勻，配置成表面親水改性溶液；

（3）按疏水sio2氣凝膠粉體和表面親水改性溶液的體積比1:3，稱取表面改性溶液，並倒入相應容器中，將經過步驟（1）的疏水sio2氣凝膠粉體放入由過濾網製成的盛具中，一同浸入表面親水改性溶液中，1min後取出；

（4）將步驟（3）得到的表面含有親水改性溶液的sio2氣凝膠板材放置於遠紅外乾燥爐中，在120℃溫度下，乾燥0.5h，隨爐冷卻到50℃以下後取出，對sio2氣凝膠粉體的橫截面進行檢測，檢測結果顯示，表面親水層厚度為0.1μm；

（5）按配比依次稱取步驟（4）製得的改性sio2氣凝膠粉體、425普通矽酸鹽水泥、玻化微珠、可再分散乳膠粉、羥甲基纖維素、聚羧酸類減水劑、硫酸鈉、有機矽憎水劑，進行幹法混合，得到幹混合料；

（6）將步驟（5）得到的幹混合料加水進行溼法混合，得到溼混合料；

（7）將步驟（6）得到的溼混合料與雙氧水發泡劑混合，機械攪拌2min；

（8）將容重為180kg/m3的玻璃纖維氈浸泡在矽烷偶聯劑kh550中，處理時間為10min，然後置於鼓風乾燥箱中60℃條件下乾燥1h；

（9）在真空條件下，將步驟（7）的sio2氣凝膠發泡混凝土溼料浸潤到步驟（8）的玻璃纖維氈之間的空隙中，發泡，得到玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土。表4為本實施例製得的玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土經過28d標準養護的性能指標。

表4實施例4的玻璃纖維氈增強sio2氣凝膠發泡混凝土的性能指標

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。