專利名稱：一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種新型發(fā)泡水泥保溫板的生產技術，屬于建筑材料和環(huán)境工程領域。
背景技術：
建筑物外墻的保溫隔熱是實現(xiàn)建筑節(jié)能的重要方法之一。現(xiàn)有的外墻外保溫材料主要是以聚苯顆粒、聚苯板、聚氨酯板、擠塑板等有機 泡沫材料為隔熱材料制備而成的。這些有機材料具有導熱系數(shù)小、體積密度小、韌性好等優(yōu)點，十多年來在我國得到了廣泛的應用。但是這些材料遇到火源后快速燃燒，并冒出大量的有毒濃煙。所以一旦建筑物外墻著火就很難及時撲滅，會造成大量的人員傷亡和財產損失。解決有機保溫材料容易著火的方法是對其進行阻燃處理。通過加入不同種類和數(shù)量的阻燃劑，可以提高材料的阻燃性能，使其在一定的溫度和氧濃度下不會著火或者不會連續(xù)著火。但當火勢較大時其仍然會燃燒，危害不能完全避免。為此，研究者在建筑物外墻外保溫材料的施工方法上進行了改進，在一定高度和寬度的有機保溫材料之間設立無機材料隔離墻，使有機材料在燃燒時不直接導致整個建筑物外墻被燒毀。但是這些方法都不能從根本上解決有機外墻外保溫材料的防火安全問題。徹底解決建筑物外墻外保溫材料防火安全問題的方法是利用無機材料制備外墻外保溫板。目前，制備無機外墻外保溫板的主要方法有I)利用膨脹珍珠巖、玻化膨脹珍珠巖和水玻璃等無機膠凝材料在一定工藝條件下制備外墻外保溫芯板；2)在水泥混凝土體中加氣發(fā)泡，利用氣泡的隔熱作用制備無機外墻外保溫版。利用膨脹珍珠巖制備的外墻外保溫板導熱系數(shù)較小，強度較高，但是膨脹珍珠巖的供應量有限，市場價格較高，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產和低價格供應。利用發(fā)泡水泥混凝土體系制備的保溫板材料韌性不足、防水性能較差、后期強度難以保證。這些問題使得發(fā)泡水泥保溫材料一直難以大規(guī)模生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以水泥、粉煤灰、礦物外加劑、化學外加劑和水為原料，通過先進的漿料性能調控技術、發(fā)泡效果調控技術和增韌技術制備一種強度高、整體防水、后期強度不倒縮的新型發(fā)泡水泥保溫板的方法。本發(fā)明通過以下措施實現(xiàn)了發(fā)泡水泥保溫板的制備(I)利用水泥、粉煤灰、礦物外加劑、防水增稠劑、速凝劑、纖維增強材料和水按照一定比例配合，并在Imin內快速攪拌均勻,制得水泥衆(zhòng)；(2)將一定量的發(fā)泡劑加入攪拌好的水泥漿中，攪拌均勻后倒入模具中。水泥漿發(fā)泡后進行養(yǎng)護；(3)將養(yǎng)護好的發(fā)泡水泥材料脫模，切割至所需尺寸，即可得到發(fā)泡水泥保溫板材料。礦物外加劑的作用機理為本發(fā)明選用的礦物外加劑為超細礦渣、超細無定型二氧化硅、硅灰、超細硅灰石、超細煅燒高嶺土之一或者它們的混合物。這些超細粉體在使用前，利用羥基硅油進行干法表面改性處理，提高了其在水泥體系中的分散性。在水泥水化過程中，礦物外加劑與水泥、粉煤灰、水泥水化產物一起形成最緊密堆積狀態(tài)，與水泥水化釋放出的氫氧化鈣反應形成水化產物并隨著水泥水化而更加致密。這些礦物外加劑的加入提高了發(fā)泡水泥材料中固體部分的致密性，并參與水化反應，從而提高了發(fā)泡水泥保溫板材料的強度和氣密性。防水增稠劑的作用機理為防水增稠劑為油酸鈣、油酸、硬脂酸、油酸甲酯與乙醇的混合物之一或者它們的混合物。這些防水增稠劑在加入水泥發(fā)泡保溫板體系后，由于其疏水基團的作用而吸附在固體顆粒表面，親水基團指向水。當沒有顆?？梢晕綍r，則有機基團指向空氣。這些藥劑在水泥發(fā)泡體系中水分使用完畢后，均勻的排布在各個氣泡表面。由于這些藥劑的強疏水性而使得發(fā)泡水泥保溫板具有整體防水的性能。纖維增強材料的作用機理為纖維增強材料選用聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維、聚碳酸酯纖維、聚氨酯纖維和巖棉纖維。這些纖維在發(fā)泡水泥體系強烈攪拌時在體系中形成亂向分布。當水泥保溫板固化后，由于物理作用而提高材料的韌性和抗折強度?！?br> 本發(fā)明使用新型的防水增稠劑而使得發(fā)泡水泥體系在發(fā)泡量較大時能穩(wěn)定養(yǎng)護，由于加入速凝劑而使材料可以在材料發(fā)泡后20min到5h內脫模，由于加入了合適的防水增稠劑而使得材料可以有合適的粘稠度而發(fā)泡并具備整體防水性能，由于加入纖維增強材料而使材料具有合適的韌性和抗折強度，并由于主要成分均為無機材料而具備極佳的防火性能。獲得的產品防火性能好、防水性能好、體積穩(wěn)定性好、后期強度高，可以作為有機泡沫保溫板的替代材料使用。實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)泡水泥保溫板的具體制備方法是原材料選用I.水泥，要求普通硅酸鹽水泥或復合硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥，標號42. 5MPa或以上；2.粉煤灰，一級粉煤灰、二級粉煤灰、三級粉煤灰或者它們的混合物。要求無大于Imm的雜質顆粒；3.防水增稠劑，油酸鈣、油酸、硬脂酸、油酸甲酯與乙醇的混合物之一或者它們的混合物，工業(yè)級；4.礦物外加劑，超細礦渣、超細無定型二氧化硅、硅灰、超細硅灰石、超細煅燒高嶺土之一或者它們的混合物。要求這些粉體d9(l < 20 μ m，并用羥基硅油進行干法表面改性處理，輕基娃油用量為干粉質量的O. 5 4. 5% ；5.纖維增強材料，聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維、聚碳酸酯纖維、聚氨酯纖維、巖棉纖維之一或者它們的混合物，要求纖維長度5mm 25mm ；6.速凝劑，碳酸鋁或者硅酸鈉，工業(yè)級；7.發(fā)泡劑，雙氧水，質量濃度為25% 30%。原則生產工藝過程的具體步驟是(I)按照水泥、粉煤灰、礦物外加劑形成質量比為40 80 15 40 5 20的要求稱量各種原料，并加入總質量O 3%的防水增稠劑、O I. 5%的速凝劑和O 5%的纖維增強材料，攪拌均勻；
(2)加入水泥、粉煤灰、礦物外加劑總質量的10% 25%的水，攪拌均勻；(3)將水泥、粉煤灰、礦物外加劑總質量的O. 01% 2%的發(fā)泡劑加入攪拌好的水泥漿中，在15秒內攪拌均勻，并倒入模具中。水泥漿發(fā)泡后進行養(yǎng)護20min 36h ；(4)將養(yǎng)護好的發(fā)泡水泥材料脫模并繼續(xù)養(yǎng)護3d 15d，然后進行切割，即可得到發(fā)泡水泥保溫板材料。附圖
內容本發(fā)明實施例I得到的發(fā)泡水泥保溫板的實物圖片見附圖I。
具體實施例方式實施例I :(I)稱取普通硅酸鹽水泥(42. 5MPa)60kg、二級粉煤灰30kg、粉石英(d9Q = 15 μ m，輕基娃油改性)10kg、油酸鈉I. 5kg、娃酸鈉O. 2kg、0. 3kgPP纖維(長度7mm 12mm),在攪拌機中攪拌均勻，得到混合料；(2)向混合料中加入20kg水，攪拌均勻，得到待發(fā)泡的漿料；(3)將漿料中加入質量濃度為25. 5%的雙氧水2. 3kg，在10秒內攪拌均勻，并倒入模具中。水泥漿發(fā)泡后進行養(yǎng)護4h，脫模；(4)將脫模后的發(fā)泡水泥塊繼續(xù)養(yǎng)護7d，然后進行切割，即得到發(fā)泡水泥保溫板材料。按實施例I制成的發(fā)泡水泥保溫板的性能列于表I。
序號測試項目Γ^Ι測試結果~
抗壓強度 MP^5735
—I體積吸水率 %7
3干密度g/cm3 0.26
~防火等級Al
~燃燒性能W
6導熱系數(shù)W/m. K 0.065
~軟化系數(shù)0權利要求
1.一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其特征是利用水泥、粉煤灰、礦物外加劑、防水增稠劑、速凝劑、纖維增強材料、發(fā)泡劑和水按照一定比例混合，并快速攪拌均勻后倒入模具中發(fā)泡、養(yǎng)護，最后脫模、切割制備發(fā)泡水泥保溫板材料的方法。
要求水泥為普通硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥，標號42. 5MPa或以上；粉煤灰為一級粉煤灰、二級粉煤灰、三級粉煤灰之一或者它們的混合物，無> Imm的雜質顆粒；要求纖維增強材料為聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維、聚碳酸酯纖維、聚氨酯纖維、巖棉纖維之一或者它們的混合物，纖維長度5mm 25mm ;速凝劑為碳酸招或者娃酸鈉，工業(yè)級；發(fā)泡劑為雙氧水，質量濃度為25% 30%。
2.一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其制備工藝和方法特征為 A.按照水泥、粉煤灰、礦物外加劑形成質量比為40 80 15 40 5 20的要求稱量各種原料，并加入總質量O 3%的防水增稠劑、O I. 5%的速凝劑和O 5%的纖維增強材料，攪拌均勻； B.加入水泥、粉煤灰、礦物外加劑總質量的10% 25%的水，攪拌均勻； C.將水泥、粉煤灰、礦物外加劑總質量的O.01% 2%的發(fā)泡劑加入攪拌好的水泥漿中，在15秒內攪拌均勻，并倒入模具中。水泥衆(zhòng)發(fā)泡后養(yǎng)護20min 36h ； D.將養(yǎng)護好的發(fā)泡水泥材料脫模并繼續(xù)養(yǎng)護3d 15d，然后切割，即得到發(fā)泡水泥保溫板材料。
3.—種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其特征是權利要求I中的防水增稠劑為油酸鈣、油酸、硬脂酸、油酸甲酯與乙醇的混合物之一或者它們的混合物。
4.一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其特征是權利要求I中的礦物外加劑為經過羥基硅油干法表面改性處理的超細礦渣、超細無定型二氧化硅、硅灰、超細硅灰石、超細煅燒高嶺土之一或者它們的混合物。且粉體d9(l < 20 μ m，改性用羥基硅油用量為干粉質量的O. 5 4. 5%。
全文摘要
一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其特征是利用水泥、粉煤灰、礦物外加劑、防水增稠劑、速凝劑、纖維增強材料、發(fā)泡劑和水按照一定比例混合，并快速攪拌均勻后倒入模具中發(fā)泡、養(yǎng)護，最后脫模、切割制備發(fā)泡水泥保溫板材料的方法。所制得的材料防火性能好、整體具備防水性能、強度高。
文檔編號C04B28/06GK102815903SQ20121028745
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2012年8月14日
發(fā)明者杜高翔, 楊敏 申請人:中國地質大學(北京)