CN102838333A - 一种外墙用无机泡沫水泥保温材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外墙用无机泡沫水泥保温材料及其制作方法，其组分简单，使得制作过程容易控制，产品性能保持稳定；采用物理发泡方法，提高泡沫均匀度，降低泡沫破损度，进而提高隔热保温性能；同时克服了目前无机防火保温材料自重大、吸水率高、力学强度低等缺点。

Description

一种外墙用无机泡沫水泥保温材料

技术领域

本发明涉及保温材料领域，具体涉及一种无机泡沫保温材料及其制备方法。

背景技术

我国建筑节能保温墙体保温技术和产品的推广应用起步于上世纪80年代中期，历经多年的发展，我国建筑节能外墙外保温市场已发展成为种类繁多、技术构造多样、产品需求量巨大的一个产业。市场上推广应用的系统有发泡聚苯板（EPS板）薄抹灰外墙外保温系统、发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统、挤塑聚苯板（XPS板）外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒复合型外墙外保温系统、聚氨酯（现浇、喷涂和板类）外墙外保温系统、膨胀玻化微珠外墙外保温系统、墙体自保温系统以及复合保温系统和保温装饰一体化系统等。

聚苯板材料是国际上性能最好的保温材料。聚苯板具有很多优异性能，在欧美国家广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热材料。欧美等发达国家的建筑保温材料在中国的发展还有很大的空间。但是目前聚苯板材料开始受到大面积的质疑，认为它是造成火灾的罪魁祸首，原因就是沈阳大火、央视大火以及上海“11.5”特大火灾的发生，大家的矛头一致对准聚苯板材料，公安部下发公消字65号文件，要求保温用的材料必须达到A级阻燃，目前已经有很多科研工作者对聚苯板和挤塑板等有机保温材料进行了大量的技术改良，但是还没有见到达到A级阻燃要求的有机保温材料的报道。

自2011年3月公安部发布65号文件后，传统建筑外墙保温材料聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、聚苯乙烯挤塑板等有机保温材料因存在火灾隐患而被禁用，各种无机保温材料开始被应用。比较常用的有：岩棉、泡沫玻璃、聚氨酯等，甚至被淘汰的珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石和与有机硅复合的外墙保温沙浆等也重新被采用。岩棉因其吸水性，存在安全隐患，使用受到限制；聚氨酯强度不够，不能大面积使用，泡沫玻璃、珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石和与有机硅复合的外墙保温砂浆导热系数大，达不到要求的保温效果。在保温材料行业出现了，保温性能和阻燃性能两者不可兼得的现状。

在此背景下，泡沫混凝土保温板由于其具有轻质保温、防火、耐久的特点，同时由于其为无机材料阻燃性能能达到A级阻燃材料要求，而受到广泛关注并迅速发展，已在工程中得到广泛应用，是一种理想的建筑保温材料。但目前市场上所采用的泡沫混凝土保温板的显著缺点是组分过多，配比繁琐，每种组分的含量波动都会对最终产品的性能产生很大影响，比如，专利申请号为201110234305.5的专利中公开了一种保温防火蜂窝水泥板及其制备方法，其所述的水泥板组分达到10项之多，而且其发泡方法采用的直接添加到水泥浆体组分中，即所谓的化学发泡，此方法得到的泡沫效果比物理发泡效果要差很多，此外目前泡沫混凝土保温板都存在着收缩率大，极易造成墙体外表开裂；吸水率大，降低了保温性能；力学强度低，在运输、施工过程中易破损等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外墙用无机泡沫水泥保温材料及其制作方法，其组分简单，使得制作过程容易控制，产品性能保持稳定；采用物理发泡方法，提高泡沫均匀度，降低泡沫破损度，进而提高隔热保温性能；同时克服了目前无机防火保温材料自重大、吸水率高、力学强度低等缺点。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

本外墙用无机泡沫水泥保温材料，由分别制得的水泥浆体和泡沫混合搅拌而成，所述的水泥浆体的主要组成为：

硫铝酸盐水泥 150-260份

有机硅防水剂 0.2-0.5份

纤维 0.5-3份

减水剂 0.2-0.5份

水 30-120份。

所述的泡沫组成为:

稳泡剂 0.002-0.01份

泡沫剂 1份

水 20-30份。

纤维为聚乙烯醇纤维，或者聚丙烯纤维，或者二者的混合物。

减水剂为聚羧酸，或者萘系减水剂，或者二者的混合物。

稳泡剂至少由SDS、阿拉伯树胶和硬脂酸钙中的一种组分组成。

泡沫剂为动物脂，或者植物脂，或者二者的混合物。

水泥浆体和泡沫的配比为体积百分数0.1-0.2︰0.8-0.9。

本发明提供的一种优选的本外墙用无机泡沫水泥保温材料的制作工艺，其具体步骤如下：

（1）水泥浆体制备：将硫铝酸盐水泥和水按所述比例混合搅拌2-4分钟至搅拌均匀，然后按所述比例加入有机硅防水剂，或者有机硅防水剂和减水剂，搅拌1-2分钟至均匀，最后再按所述比例缓慢加入纤维搅拌1-3分钟。

（2）泡沫的制备：将泡沫剂、稳泡剂和水按所述比例混合均匀，移入发泡机中，在发泡机中制取均匀稳定的泡沫。

（3）将水泥浆体及泡沫按所述体积比在搅拌机中搅拌3-10分钟至拌合均匀。

（4）将制备好的泡沫水泥浇筑到用保温板制作的模具中，浇注后模具上面覆盖保温板，3-72h后拆模、切割，保温养护。

本保温材料的制备中所用水的水温为18-35℃。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中的水泥浆体组分少，所以产品各项技术指标稳定；而物理发泡方法的采用使得泡沫效果与现有技术相比有明显改善，同时也降低了产品的自重；有机硅防水剂的使用，有效的降低了产品的吸水率；减水剂的使用，减少了水的用量，从而提高了水泥强度；另外，制备过程中用水的水温对产品的综合性能起着至关重要的影响，在大量实验条件的基础上，本发明采用15-35℃的水温。

按本发明制得的产品的孔隙率为80%-95%，直径在0.5-3mm的孔占总孔的85%以上，干密度为180-300kg/m³,导热系数为0.049-0.060，强度为0.5-2.0Mpa。

具体实施方式：

　　为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例 1：

（1）水泥浆体制备：取硫铝酸盐水泥170g和水75g混合搅拌2-4分钟至搅拌均匀，然后加入有机硅防水剂0.3g，减水剂0.3g，搅拌1-2分钟至均匀，最后再缓慢加入纤维1.2g搅拌1-3分钟。

（2）泡沫的制备：取泡沫剂1kg、稳泡剂0.005kg和水25kg混合均匀，移入发泡机中，在发泡机中制取均匀稳定的泡沫。

（3）将水泥浆体及泡沫按体积比0.17：0.83在搅拌机中搅拌3-10分钟至拌合均匀。

（4）将制备好的泡沫水泥浇筑到用保温板制作的模具中，浇注后模具上面覆盖保温板，12h后拆模、切割，保温养护。

本保温材料的制备中所用水的水温为25℃。

实施例 2：

（1）水泥浆体制备：取硫铝酸盐水泥150g和水60g混合搅拌2-4分钟至搅拌均匀，然后加入有机硅防水剂0.2g，减水剂0.2g，搅拌1-2分钟至均匀，最后再缓慢加入纤维2.0g搅拌1-3分钟。

（2）泡沫的制备：取泡沫剂1g、稳泡剂0.007g和水28g混合均匀，移入发泡机中，在发泡机中制取均匀稳定的泡沫。

（3）将水泥浆体及泡沫按体积比0.1：0.9，在搅拌机中搅拌3-10分钟至拌合均匀。

（4）将制备好的泡沫水泥浇筑到用保温板制作的模具中，浇注后模具上面覆盖保温板，8h后拆模、切割，保温养护。

本保温材料的制备中所用水的水温为27℃。

实施例 3：

（1）水泥浆体制备：取硫铝酸盐水泥230g和水95g混合搅拌2-4分钟至搅拌均匀，然后加入有机硅防水剂0.4g，减水剂0.4g，搅拌1-2分钟至均匀，最后再缓慢加入纤维2.8g搅拌1-3分钟。

（2）泡沫的制备：将泡沫剂1kg、稳泡剂0.008kg和水24kg按所述比例混合均匀，移入发泡机中，在发泡机中制取均匀稳定的泡沫。

（3）将水泥浆体及泡沫按体积比0.2：0.8在搅拌机中搅拌3-10分钟至拌合均匀。

（4）将制备好的泡沫水泥浇筑到用保温板制作的模具中，浇注后模具上面覆盖保温板，30h后拆模、切割，保温养护。

本保温材料的制备中所用水的水温为20℃。

以上实施例中制得的无机泡沫水泥保温材料的性能参数如下：

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，由分别制得的水泥浆体和泡沫混合搅拌而成，其特征是：所述的水泥浆体的主要组成为：

硫铝酸盐水泥 150-260份

有机硅防水剂 0.2-0.5份

减水剂 0.2-0.5份

纤维 0.5-3份

水 30-120份；

所述的泡沫由稳泡剂、泡沫剂和水组成，其份数比例为0.002-0.01:1:20-30；

上述的制备中所用水的水温为18-35℃。

2.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的纤维为聚乙烯醇纤维，或者聚丙烯纤维，或者二者的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的减水剂为聚羧酸，或者萘系减水剂，或者二者的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的稳泡剂至少由SDS、阿拉伯树胶和硬脂酸钙中的一种组分组成。

5.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的泡沫剂为动物脂，或者植物脂，或者二者的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的水泥浆体和泡沫的配比为体积百分数0.1-0.2：0.8-0.9。

7.根据权利要求1所述的一种外墙用无机泡沫水泥保温材料，其特征是：所述的保温材料的制作工艺如下：

（1）水泥浆体制备：将硫铝酸盐水泥和水按所述比例混合搅拌2-4分钟至搅拌均匀，然后按所述比例加入有机硅防水剂，或者有机硅防水剂和减水剂，搅拌1-2分钟至均匀，最后再按所述比例缓慢加入纤维搅拌1-3分钟，

（2）泡沫的制备：将泡沫剂、稳泡剂和水按所述比例混合均匀，移入发泡机中，在发泡机中制取均匀稳定的泡沫，

（3）将水泥浆体及泡沫按所述体积比在搅拌机中搅拌3-10分钟至拌合均匀，

（4）将制备好的泡沫水泥浇筑到用保温板制作的模具中，浇注后模具上面覆盖保温板，3-72h后拆模、切割，保温养护。