CN102248578B - 一种超轻发泡水泥材料的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,解决了现有技术引起的水泥发泡材料干体积密度大、保温性能差的不足,采用的技术方案是,制作工艺中采取的基料是水泥、外加剂、加水搅拌形成的基料浆体、与物理法生成的泡沫直接均匀混合后再加入化学发泡剂后再次搅拌,再置入模具后固化成形,本工艺过程中将物理法产生的泡沫直接注入基料浆体搅拌后再注入过氧化氢发泡剂再搅拌。本发明的有益效果是强度高、几何尺寸、导热系数控制准确、工艺稳定,实现了材料干体积密度降低、保温性进一步提高。
Description
技术领域
本发明属于建筑领域,涉及一种建筑用的水泥装饰板的制作工艺,特别是涉及用于外墙外保温超轻发泡水泥材料的制作工艺。
背景技术
目前水泥发泡材料以其不燃、保温、轻质等优异性能引起业界的广泛兴趣,掀起一股研发热潮。目前制作水泥发泡材料的技术大体为二种:一、物理机械方式将水和水泥发泡剂混合采用机械式强化搅拌、膨化生成稳定的泡沫,再将泡沫与水泥浆体强化搅拌后浇入模具中,硬化后成为具有一定强度、含有大量微小封闭气孔的不燃保温材料;以上的工艺方法被称作物理法。二、化学发泡剂直接加入水泥浆体中,充分搅拌后直接注入到成形模具中膨化成形。最常用的化学试剂是过氧化氢,在模具中硬化后成为具有一定强度、含有大量微小封闭气孔的不燃保温材料。化学发泡材料强度较高,但发泡倍数低,干体积密度大、容易塌孔。完全依赖化学发泡工艺不够稳定,无法精确控制容重和几何尺寸。物理方法发泡倍数高、干体积密度小,工艺稳定,但强度低,强度增长慢,干体积密度小时表面起沙严重。用于外墙外保温时,要达到目前市场上塑料发泡保温材料导热系数,水泥发泡材料必须做到孔隙率达85%以上;所形成的泡孔的闭孔率应在90%以上;目前应用于工程的发泡水泥板材干体积密度多在300kg/m3以上,较低的也在200kg/m3以上,为前述塑料等有机保温板材的10倍左右;导热系数约在0.075w/m.k左右,为膨胀聚苯板、挤塑板、聚氨酯板等有机板的2倍左右,这种导热系数下,常用的发泡水泥基板材无法满足国家规定的建筑节能65%的要求,而增加板材的厚度虽然能提高保温性能,但是却极大的提高了墙体板材的容重,难于适应外墙体的施工规范,给现场施工作业增加了难度和成本,现有的技术难题给建材领域的发展带来了极大的挑战。
发明内容
为了解决现有技术带来的水泥发泡材料干体积密度大、保温性能差的不足,本发明设计了一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,借助物理方法和化学方法复合方法改进发泡水泥的制作工艺,保证水泥发泡材料的干体积密度和导热系数达到国家建筑节能65%的标准。
本发明为实现发明目的采用的技术方案是,一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,制作工艺中采取的基料是水泥、外加剂、加水搅拌形成的基料浆体、与用发泡剂生产的泡沫直接均匀混合再加入化学发泡剂后再次搅拌均匀,再置入模具后固化成形,关键是:本工艺过程中将泡沫直接注入基料浆体混合后再注入过氧化氢发泡剂再次搅拌,具体工艺步骤如下:
a、将水泥和外加剂加水搅拌形成基料浆体、备用;
b、通过发泡机将物理发泡剂制成稳定、均匀的泡沫加入到基料浆体中搅拌均匀,形成物理发泡浆体,备用;
c、将过氧化氢溶液倒入泡沫中搅拌,制成复合发泡浆体;
d、将复合发泡浆体倒入模具中、膨胀、固化定型即形成超轻水泥发泡材料。
物理法和化学法生成的泡沫均是为了使水泥发泡,两者配合的优点在于原料的共同作用以及之间配比的变化将产生的水泥发泡材料的强度、导热系数等的变化。
本发明的有益效果是,既借助物理的方法又借助化学的方法进行发泡,使得发泡材料强度高、几何尺寸、导热系数控制准确、工艺稳定,借助外加剂工艺的掌控,实现了材料干体积密度降低、保温性进一步提高。
具体实施方式
一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,制作工艺中采取的基料是水泥、外加剂、加水搅拌形成的基料浆体、与用发泡剂生产的泡沫直接均匀混合再加入化学发泡剂后再次搅拌均匀,再置入模具后固化成形,关键是:本工艺过程中将泡沫直接注入基料浆体混合后再注入过氧化氢发泡剂再次搅拌,具体工艺步骤如下:
a、将水泥和外加剂加水搅拌形成基料浆体、备用;
b、通过发泡机将物理发泡剂制成稳定、均匀的泡沫加入到基料浆体中搅拌均匀,形成物理发泡浆体,备用;
c、将过氧化氢溶液倒入泡沫中搅拌,制成复合发泡泡沫;
d、将复合发泡浆体倒入模具中、膨胀、固化定型即形成超轻水泥发泡材料。
在基料浆体中加入聚苯颗粒和膨胀珍珠岩,可以降低水泥发泡体积密度和导热系数,同时提高水泥发泡抗拉强度,其加入量根据对超轻发泡水泥材料的密度、导热系数、防火性能、强度等要求确定;在浆体中加入粉煤灰和矿渣粉,可以改善和易性、提高强度、抑制泌水、降低水化热、提高抗冻性;水泥可以采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥中的一种、或两种、或两种以上混合成的复合水泥。
所述的发泡剂是唐山北极熊建材有限公司生产的CSA复合型水泥发泡剂。
超轻水泥发泡材料配方一:
所述的基料浆体包括42.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 90份,
过氧化氢溶液 1.5~2份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份,
复合发泡泡沫 85~100份。
超轻水泥发泡材料配方二:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 180份,
过氧化氢溶液 0.6~0.8份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 100份,
复合发泡泡沫 70~190份。
超轻水泥发泡材料配方三:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、18Kg/m3的EPS颗粒、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 75份,
过氧化氢溶液 0.6~0.7份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 91份,
复合发泡泡沫 70~80份。
超轻水泥发泡材料配方四:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、42.5级硅酸盐水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 90份,
过氧化氢溶液 1~2份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份,
复合发泡泡沫 85~95份。
超轻水泥发泡材料配方五:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、42.5级硅酸盐水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 60份,
过氧化氢溶液 4.5~5.5份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份,
复合发泡泡沫 60~70份。
超轻水泥发泡材料配方六:
所述的基料浆体包括CA50型铝酸盐水泥、石膏粉、18Kg/m3的EPS颗粒、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液组成,其重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 75份,
过氧化氢溶液 0.6~0.7份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 91份,
复合发泡泡沫 70~80份。
超轻水泥发泡材料配方七:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 87份,
过氧化氢溶液 0.4~0.6份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 68份,
复合发泡泡沫 80~90份。
超轻水泥发泡材料配方八:
所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
所述的复合发泡泡沫包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 100份,
过氧化氢溶液 0.1~0.5份,
上述复合发泡泡沫和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 55份,
复合发泡泡沫 95~110份。
下面为根据上述的制作方法进行材料配比的实施例的成分含量及其效果:以下实施例中的泡沫均采用的是唐山北极熊建材有限公司生产的CSA复合型水泥发泡剂兑入50倍水制成的水溶液,过氧化氢溶液的浓度均为27.5%,采用的EPS颗粒的密度均为18Kg/m3,干密度的单位:Kg/m3,干态的导热系数单位:W/m·k。
实施例1(采用的水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例2(采用的水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例3(采用的水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例4(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例5(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例6(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例7(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例8(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例9(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例10(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例11(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例12(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例13(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例14(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例15(水泥1为72.5级快硬硫铝酸盐水泥,水泥2为42.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例16(采用的水泥为CA50型铝酸盐水泥)
实施例17(采用的水泥为CA50型铝酸盐水泥)
实施例18(采用的水泥为CA50型铝酸盐水泥)
实施例19(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例20(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例21(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例22(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例23(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
实施例24(采用的水泥为72.5级快硬硫铝酸盐水泥)
Claims (9)
1.一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,制作工艺中采取的基料是水泥、外加剂、加水搅拌形成的基料浆体、与用发泡剂生产的泡沫直接均匀混合再加入化学发泡剂后再次搅拌均匀,再置入模具后固化成形,其特征在于:本工艺过程中将泡沫直接注入基料浆体混合后再注入过氧化氢发泡剂再次搅拌,具体工艺步骤如下:
a、将水泥和外加剂加水搅拌形成基料浆体、备用;
b、通过发泡机将物理发泡剂制成稳定、均匀的泡沫加入到基料浆体中搅拌均匀,形成物理发泡浆体,备用;
c、将过氧化氢溶液倒入物理发泡浆体中搅拌,制成复合发泡浆体;
d、将复合发泡浆体倒入模具中、膨胀、固化定型即形成超轻水泥发泡材料,
所述的基料浆体包括42.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
42.5级快硬硫铝酸盐水泥 160份,
聚丙烯纤维 0.9~1份,
聚羧酸减水剂 0.1~0.15份,
水 60~70份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 90份,
过氧化氢溶液 1.5~2份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份,
复合发泡浆体 85~100份。
2.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:在步骤a中基料浆体中加入粉煤灰、或聚苯颗粒、或膨胀珍珠岩作为填料。
3.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的发泡剂是唐山北极熊建材有限公司生产的CSA复合型水泥发泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 70份,
聚丙烯纤维 0.4~0.5份,
聚羧酸减水剂 0.045~0.055份,
水 25~30份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 180份,
过氧化氢溶液 0.6~0.8份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 100份,
复合发泡浆体 70~190份。
5.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、密度为18Kg/m3的EPS颗粒、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 55.9份,
EPS颗粒 9~9.5份,
PP聚丙烯纤维 0.5~0.55份,
聚羧酸减水剂 0.045~0.05份,
水 25~30份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 75份,
过氧化氢溶液 0.6~0.7份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 91份,
复合发泡浆体 70~80份。
6.根据权利要求2所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、42.5级硅酸盐水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 123.2份,
42.5级硅酸盐水泥 4.5~5份,
粉煤灰 30~35份,
聚丙烯纤维 0.9~1份,
聚羧酸减水剂 0.1~0.15份,
水 60~70份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 90份,
过氧化氢溶液 1~2份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份
复合发泡浆体 85~95份。
7.根据权利要求2所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、42.5级硅酸盐水泥、粉煤灰、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 76.8份,
42.5级硅酸盐水泥 3~3.5份,
粉煤灰 70~90份,
聚丙烯纤维 0.9~1份,
聚羧酸减水剂 0.1~0.15份,
水 60~70份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 60份,
过氧化氢溶液 4.5~5.5份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 225份,
复合发泡浆体 60~70份。
8.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征在于:所述的基料浆体包括CA50型铝酸盐水泥、石膏粉、密度为18Kg/m3的EPS颗粒、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
CA50型铝酸盐水泥 47.52份,
石膏粉 8~8.5份,
EPS颗粒 9~9.5份,
聚丙烯纤维 0.5~0.55份,
聚羧酸减水剂 0.04~0.05份,
水 20~30份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液组成,其重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 75份,
过氧化氢溶液 0.6~0.7份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 91份,
复合发泡浆体 70~80份。
9.根据权利要求1所述的一种超轻发泡水泥材料的制作工艺,其特征 在于:所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 50份,
聚丙烯纤维 0.4~0.5份,
聚羧酸减水剂 0.08~0.12份,
水 15~20份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 87份,
过氧化氢溶液 0.4~0.6份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 68份,
复合发泡浆体 80~90份;
或者,所述的基料浆体包括72.5级快硬硫铝酸盐水泥、聚丙烯纤维、聚羧酸减水剂和水,重量份数比为:
72.5级快硬硫铝酸盐水泥 40份,
聚丙烯纤维 0.25~0.5份,
聚羧酸减水剂 0.05~0.09份,
水 12~16份,
所述的复合发泡浆体包括CSA复合型水泥发泡剂和浓度为27.5~50%的过氧化氢溶液,重量份数比为:
CSA复合型水泥发泡剂 100份,
过氧化氢溶液 0.1~0.5份,
上述复合发泡浆体和基料浆体混合制备水泥发泡材料的重量份数比:
基料浆体 55份,
复合发泡浆体 95~110份。
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- 2011-02-23 CN CN 201110050706 patent/CN102248578B/zh active Active
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