CN102643108B - 一种用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于硅酸盐水泥发泡板的助剂体系，按质量百分比该助剂体系由以下组分组成，水：62.5～75.5％，氯化钠：20～30％，三乙醇胺：2～3％，硫酸亚铁：2～3％，盐酸：0.5～1.5％。该助剂体系能大大加快硅酸盐水泥的凝结硬化，缩短硅酸盐水泥发泡块的脱模时间，使用该助剂体系的发泡水泥板的后期强度不衰减。
Description
技术领域
本发明涉及一种助剂体系，更具体的说涉及一种用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系。
技术背景
根据中华人民共和国公安部进一步明确民用建筑外保温材料消防建筑管理有关要求的通知，《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》第二条规定，民用建筑外保温材料必须采用燃烧性能为A级的材料。根据该规定，原来民用建筑外保温系统所采用的XPS，EPS等有机板被禁止使用，而无机板中的复合水泥发泡板与岩棉板、玻化微珠、膨胀珍珠岩、泡沫玻璃相比，由于其原料来源广泛、成型工艺简单、成本低廉、性能优异，逐渐成为外墙外保温系统中的建筑第一保温材料。
现在市面上使用的复合水泥发泡板主要有硫铝酸盐体系和硅酸盐体系。硫铝酸盐体系由于采用的是早强快干水泥，在较短的时间内硬化成型，所以出现下沉塌模的现象可能性不大，而硅酸盐水泥由于硬化较慢，水泥发泡板的泡壁结构难以在一段时间内承受上部浆料的重力，水泥发泡板在成型过程中极易出现下沉塌模的现象，成品率低，材料成本较高，这就需要寻找一种适合硅酸盐水泥发泡板的早强体系，使其能够在较短时间例如3-4小时硬化，以提高水泥发泡板的成品率以及模具的周转率。
不少科研文献和实践证明，使用复合早强体系，效果比较理想，目前市场上存在的这类体系很多，例如：
①二组分：TEA(三乙醇胺)∶NaCl＝0.05％∶0.5％～1.0％
②三组分：TEA(三乙醇胺)∶NaCl∶NaNO2＝0.05％∶0.5％～1.0％∶1％
③三组分：TEA(三乙醇胺)∶NaNO2∶CaSO4·2H2O＝0.05％∶1％∶2％。
但是这些复合早强体系在使用过程中，也存在不足，主要是孔位置分布和孔径大小不均匀，影响了水泥发泡板的质量。本发明在三乙醇胺和氯化钠的基础上，经过大量的试验研究和最终成本板的性能检测发现，往上述体系中加入少量的硫酸亚铁，微量的盐酸可形成新的适合于硅酸盐水泥发泡板的复合助剂体系。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系，该助剂体系能使水泥发泡板中孔的位置和孔径大小均匀，提高水泥发泡板的成品率以及模具的周转率。
为实现本发明的目的，本发明的技术方案是：
一种用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系，按质量百分比该助剂体系由以下组分组成，
水 62.5～75.5％，
氯化钠 20～30％，
三乙醇胺 2～3％，
硫酸亚铁 2～3％，
盐酸 0.5～1.5％。
在本发明的一优选实施例中，按质量百分比该助剂体系由以下组分组成，
水 69％，
氯化钠 25％，
三乙醇胺 2.5％，
硫酸亚铁 2.5％，
盐酸 1.0％。
在本发明的一优选实施例中，所述盐酸为工业盐酸。
本发明的用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系中，氯化钠和三乙醇胺作为早强剂，硫酸亚铁对发泡板的孔径大小和孔位置分布的均匀性起着非常重要的作用，盐酸能够作为这个体系的稳定剂，防止析出沉淀，溶液不稳定。该体系大大加快了硅酸盐水泥的凝结硬化，缩短了硅酸盐水泥发泡块的脱模时间，且使用该发明的助剂体系的发泡水泥板的后期强度不衰减。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
对比例1
助剂体系I，原料配比见表7。
助剂体系I与发泡水泥粉料按质量比1∶25混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
结果：所得的料浆底部孔径很小，上部孔径很大，孔径大小分布极为不均匀，检测该料浆制成的发泡板的孔发现其位置不一样、孔径大也不一样，得到的数据非常杂乱，基本属于不合格品。
对比例2
助剂体系II，原料配比见表7。
①助剂体系II配制1天使用，将该体系与发泡水泥粉料按质量比1∶25混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
结果：整个发泡水泥板上下孔径大小均匀，在2mm左右，将成品板送检，得到的检测数据见表1。
表1
| 项目 | 检测结果 |
| 干表观密度(Kg/m3) | 224.6 |
| 抗压强度(MPa) | 0.53 |
| 抗拉强度(MPa) | 0.12 |
| 吸水率(％) | 9.8 |
| 软化系数 | 0.81 |
| 导热系数(W/(m·k)) | 0.066(外部送检) |
②助剂体系II配制7天后使用，发现体系底部大量红褐色沉淀，搅拌，然后将该体系与发泡水泥粉料按质量比1∶25混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
结果：料浆底部孔径很小，上部孔径很大，孔径大小分布极为不均匀，检测料浆制成的发泡水泥板的孔发现其位置不一样、孔径大小也不一样，得到的数据较杂乱，板的质量得不到控制。说明该助剂体系质量不稳定，使用该助剂体系，发泡水泥板的质量也不稳定。
实施例1
本发明的助剂体系III，原料配比见表7。
①助剂体系III配制1天使用，将该溶液与发泡水泥粉料按质量比1∶25混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
结果：整个发泡水泥板上下孔径大小均匀，在2mm左右，将成品板送检，得到的数据见表2。
表2
| 项目 | 检测结果 |
| 干表观密度(Kg/m3) | 211.8 |
| 抗压强度(MPa) | 0.51 |
| 抗拉强度(MPa) | 0.12 |
| 吸水率(％) | 9.9 |
| 软化系数 | 0.81 |
| 导热系数(W/(m·k)) | 0.062(外部送检) |
②助剂体系III配置7天后使用，将该体系与发泡水泥粉料按质量比1∶25，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
结果：体系上下颜色一致，较为均匀，制备所得的发泡水泥板上下孔径大小均匀，在2mm左右，将成品板送检，得到的数据见表3。
表3
| 项目 | 检测结果 |
| 干表观密度(Kg/m3) | 221.4 |
| 抗压强度(MPa) | 0.52 |
| 抗拉强度(MPa) | 0.12 |
| 吸水率(％) | 9.8 |
| 软化系数 | 0.81 |
| 导热系数(W/(m·k)) | 0.063(外部送检) |
③助剂体系III配置30天后使用，将该体系与发泡水泥粉料按质量比1∶25，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺混合生产一批发泡水泥板。
结果：溶液上下颜色一致，较为均匀，制备所得的发泡水泥板上下孔径大小均匀，在2mm左右，将成品板送检，得到的数据见表4。
表4
| 项目 | 检测结果 |
| 干表观密度(Kg/m3) | 217.3 |
| 抗压强度(MPa) | 0.5 |
| 抗拉强度(MPa) | 0.13 |
| 吸水率(％) | 9.6 |
| 软化系数 | 0.82 |
| 导热系数(W/(m·k)) | 0.061(外部送检) |
三组试验数据较为接近，说明该助剂体系质量较为稳定，使用该助剂体系，发泡水泥板的质量也较为稳定。
实施例2
本发明的助剂体系III与硅酸盐水泥发泡板粉料以1∶25的比例混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺生产一批发泡水泥板。
使用该助剂体系的发泡水泥块脱模时间见表5：
表5
制备所得的发泡水泥板上下孔径大小均匀，在2mm左右，将成品板送检，得到的数据见表6：
表6
表5和表6说明，按照该发明中的助剂体系与硅酸盐水泥发泡板粉料以1∶25的比例混合，按配料(将生产发泡板的水、水泥、粉煤灰、助剂、发泡剂计量好，置于发泡机旁边)-打浆(将水、水泥、粉煤灰、助剂投入搅拌机中搅拌2.5分钟，是料浆分散均匀)-发泡(短时间内投入发泡剂置料浆中高速搅拌5s，发泡剂在料浆中分布均匀)-浇筑(将发泡机中的混合均匀的料浆浇筑至模具)-养护(将发泡好的料浆推进养护室养护，养护室的温度湿度在较小的范围内维持恒定)-切割(将养护好的水泥发泡试块标准跟客户需求切割成标准板、检测、包装)的工艺可生产出孔径稳定，均匀，大小基本一致(气孔直径2mm左右)、脱模时间短、符合《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》苏JC/T041-2011中的标准要求的发泡水泥板。
表7：三种助剂体系溶液配比
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种用于复合硅酸盐水泥发泡板的助剂体系，其特征在于，按质量百分比该助剂体系由以下组分组成，
水 62.5～75.5％，
氯化钠 20～30％，
三乙醇胺 2～3％，
硫酸亚铁 2～3％，
盐酸 0.5～1.5％。
2.根据权利要求1所述的助剂体系，其特征在于，按质量百分比该助剂体系由以下组分组成，
水 69％，
氯化钠 25％，
三乙醇胺 2.5％，
硫酸亚铁 2.5％，
盐酸 1.0％。
3.根据权利要求1或2所述的助剂体系，其特征在于，所述盐酸为工业盐酸。
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Application publication date: 20120822 Assignee: Shanghai Zhonggu Material Technology Co.,Ltd. Assignor: Shanghai Tianbu Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2023310000116 Denomination of invention: An Additive System for Composite Portland Cement Foam Board Granted publication date: 20140409 License type: Common License Record date: 20230626 |
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