CN102863251B - 硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可增强隔热保温性能的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法，由下列重量份数原料制成：硅酸盐水泥99份、饱和硫酸铝5份、减水剂1份、双氧水0.5～1份，按配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量比为水︰原料总量=100︰60～80制成发泡水泥浆料，按配比取双氧水加水，经发泡机预发泡制成泡沫体，加水量按重量比为双氧水︰水=0.01︰1，将泡沫体与发泡水泥浆料置入泡沫搅拌机内拌匀，注入模具固化成型，起模，得密度硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，硅酸盐水泥在双氧水的作用下，使凝固后的板材形成泡沫状结构，既能减轻墙体的重量，又能增强隔热保温性能。

Description

硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法

技术领域

本发明属于建筑物墙体保温板材技术领域，具体涉及一种可以大大增强隔热保温性能的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法。

背景技术

目前市场上已有的泡沫保温板材，是以塑料、橡胶等有机高分子材料为基材制成的泡沫保温板材。比如：挤塑板、聚丙烯泡沫板、聚苯板和聚氨酯板等，这种泡沫保温板材的基材来源是石油化工产品，不仅要耗费大量的能源、造成原料资源短缺、综合算账是耗能而不是节能，而且制作工艺复杂，成本高，且存在着不可克服的自然缺陷：不耐高温、易燃烧、抗老化差、释放有毒有害物质等。当前的建筑节能设计，屋面保温以聚苯板为主要材料。聚苯板虽然有很好的保温性能，但应用于屋面保温有一定的缺点，如聚苯板蓄热系数小，隔热性能差，由于华北地区属于冬冷夏热地区，聚苯板蓄热系数小，就不能很好地满足隔热要求。通常在地暖施工中采用聚苯板做隔热层，不能与原基面很好地结合，更没有有效的附着力，造成脱层、空鼓、龟裂等。市场上还有发泡水泥板材，其发泡水泥通常采用的是硫铝水泥，是一种快硬性的水泥，虽然在发泡成型工艺中凝结速度快，但因价格高，增加了发泡水泥板材的制作成本；如果用普通硅酸盐水泥，价格虽然低，但在发泡成型工艺中，成型凝固时间需1天，存在凝结速度慢，容易塌模的缺陷，导致生产效率低，而且产品的质量也难以得到保证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种生产成本低，发泡成型凝固速度快，并能保障产品质量，提高生产效率的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法。

本发明的目的所采取的技术方案是：

一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量份数的原料制备而成：硅酸盐水泥99份、作为速凝剂的饱和硫酸铝5份、减水剂1份、作为发泡剂的双氧水0.5～1份。

一种所述的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块的制作方法，其特征在于：按下述步骤进行：

步骤1：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料； 

步骤2：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟，然后注入模具中在常温下固化成型，30分钟后起模，制得密度在250～300kg/m3的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量份数的原料制备而成：硅酸盐水泥99份、作为速凝剂的饱和硫酸铝5份、减水剂1份、作为发泡剂的双氧水0.5～1份、相变材料30～50份、植物纤维50～70份，所述相变材料采用芒硝、六水氯化钙、正辛酸和硬脂酸丁脂中的任意一种相变材料；所述植物纤维采用的是农作物秸秆，或稻草，或龙须草。

一种所述的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块的制作方法，其特征在于：按下述步骤进行：

步骤1：制备发泡水泥浆料：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料备用；

步骤2、制备秸秆纤维料：将各类农作物秸秆或稻草或龙须草置入秸秆挤压搓丝机中，经该机的挤压、劈裂、揉搓、分丝制成丝绒状的秸秆短纤维料备用； 

步骤3、制备相变纤维混合料：按所述配比取相变材料，将其置入加热容器中，按其材料的熔点加热，融化成液体后，注入搅拌机中，按配比加入步骤2制成的秸秆短纤维料，搅拌均匀，取出晾干，制成相变纤维混合料；并将该相变纤维混合料浸泡到硅溶胶溶液或液体氯化石蜡中进行防火防腐处理，在常温下浸泡1～2小时后，捞出后离心甩干；

步骤4：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与步骤1的发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；同时将步骤3的相变纤维混合料与相变纤维混合料重量10%的丙烯酸粘接剂一起加入到泡沫搅拌机内继续搅拌均匀，然后注入模具中放在压力机上，压制成板材或砌块，成为带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

本发明具有如下积极效果：

项目	纯硫铝水泥	纯普通硅酸盐水泥
			抗压强度	≥0.3MPa	≥0.45MPa
垂直板面抗拉强度	≥0.1MPa	≥0.2MPa
			软化系数	0.75	0.85

本发明硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块及其制作方法，采用的硅酸盐水泥在水泥发泡剂的作用下，使凝固后的板材形成泡沫状结构，既能减轻墙体的重量，又能大大增强隔热保温性能，同时水泥本身具有较强的水硬性和胶结特性。而且采用减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能够减少拌合用水量、提高保温板材及砌块的强度，或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量。 

按照上述方案制作的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，可适用于建筑物外墙体的保温，其有益效果为：

（1）、该板材或砌块使用普通硅酸盐水泥制作发泡水泥，原料成本投入低，在造价低廉的状况下，能够达到与硫铝水泥相同的拆模时间，而且制作工序简单，使产品造价降低1/2，该发泡水泥制成轻体保温隔墙板、保温外墙板、保温隔音隔热板等系列板材，市场需求广泛，应用面广。

（2）、环保性能好，硅酸盐水泥发泡保温材料为环保产品，而聚苯板是不能降解的，与聚苯板相比承载力大，且与结构层结合紧密，不易发生龟裂现象。 

（3）、混凝土填充层和墙面层组合厚度与聚苯板相当，且整体重量轻。由于发泡保温材料导热系数大于聚苯板的导热系数，要达到同等绝热效果，其绝热层厚度也要相应提高，但混凝土填充层与发泡水泥很容易融为一体，因此填充层厚度可适当减小。

（4）、施工方法规范、进度快，采用普通硅酸盐发泡水泥，其发泡稳定而均匀，料浆的流平性好，施工质量易于保证，施工速度快。因此，可用于生产砌块和保温板材，并可节约水泥，大大降低材料成本，生产出的产品具有重量轻、强度高、成本低、保温隔热隔音、用途广等特点。

（5）、使用普通硅酸盐发泡水泥制作保温板或砌块，用于屋面保温和外墙保温，与聚苯乙烯板等其他隔热材料相比，导热系数较高，而且硅酸盐发泡水泥与结构层的附着性能较强，施工较方便、环保性较好。生产成本较低，用其做屋面保温，与聚苯板做屋面保温相比，每平方米造价低10元左右，而且施工方便，隔热保温性能十分可靠。在节能建筑中推广应用，将会大量节约聚苯板等保温材料，也就意味着节约大量的石油资源，使建筑节能真正实现保护环境和节约资源的目的，实现可持续发展。

本发明的硅酸盐水泥发泡保温板材及砌块，用于屋面和楼层保温，属于国家重点推广地节能环保建材产品。 室内墙体或屋顶使用发泡板材或砌块可起保温、隔热作用。保温、隔热效果是普通材料的20-30倍，可保持顶楼室内温度与其它楼层室内温度基本一致，冬暖夏凉，利用发泡水泥浇灌的屋面还具有良好的抗渗作用，加入适量的添加剂后具有较强的防水作用，可替代其它防水材料解决长期以来屋面漏水的难题，是高效的保温、隔热、防水材料，成本低廉，工序简单。

本发明相变储能植物纤维复合保温板材，可用来做建筑保温隔墙板、保温装饰板、保温隔音隔热板或保温床板，板材中所含的相变材料，在设定的相变温度范围外能发生固态和液态的相变。当环境温度升高时，该相变材料将由固态向液态转变，并伴随吸收储存大量的热能；反之，环境温度降低时，该相变材料将由液态向固态转变，并向环境释放潜热，由此自然对室内环境的温度进行双向调节，起到优良的节能保温作用。采用的植物纤维主要是能够大大增加板材的抗拉、抗压强度，有效地防止板材的破碎和断裂，延长板材的使用寿命。同时采用水泥或石膏粉作为增强材料，水泥本身又具有较强的水硬性和胶结特性，能与其它原料很好地融合在一起，再加上有机粘接剂，使制成的板材具有质轻高强的特性。该板材通过各组分原料及其反应的协同作用，相得益彰，充分保持并优化了各自的优良特性，因此使板材的节能、环保、防火阻燃、防水防潮、抗压、抗拉、抗老化，以及使用寿命等综合技术性能达到较为理想的效果。

同时本发明按照上述方案制作的带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其还具有相变储能植物纤维的有益效果：

（1）该板材的原料组分中加入的相变材料具有潜热高，相变过程可逆性好、膨胀收缩性小、过冷或过热现象少，相变温度范围在18~26℃，与人们生活环境适宜温度相适应，从而使制成的相变保温层具有良好的蓄热特性，能有效地改善室内的温度环境，节能效果显著。

 （2）该板材充分利用农作物秸秆等废弃物，将其用在建筑保温材料上，变为有用之材，达到将农作物秸秆等废弃物进行综合利用变废为宝的目的。而且，该板材的当量导热系数小于聚苯板的导热系数，与聚苯板相比承载力大，且与结构层结合紧密，不易发生龟裂现象，而且强度好、自重轻、环保性能好，其节能效果是聚苯板的1.3倍，能有效的避免在使用过程中的开裂、脱落现象，有效防止安全事故发生。      （3）该板材为绿色环保建材，无毒、无害、无污染，原料成本投入低，成本低廉，制作工序简单，可制成轻体保温隔墙板、保温装饰板、保温隔音隔热板等系列板材，市场需求广泛，应用面广。

具体实施方式

实施例1：一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量克数的原料制备而成：硅酸盐水泥99千克、饱和硫酸铝（速凝剂）5千克、减水剂1千克、双氧水（发泡剂）0.5千克；并按下述步骤进行：

步骤1：按上述配比取硅酸盐水泥、速凝剂和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按上述重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料；

步骤2：按上述配比称取双氧水（水泥发泡剂）加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为 发泡剂︰水=0.01︰1，再将泡沫体与发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟，然后注入模具中在常温下固化成型，30分钟后起模，制得密度在300～350kg/m3的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

实施例2：一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量克数的原料制备而成：硅酸盐水泥99千克、饱和硫酸铝（速凝剂）5千克、减水剂1千克、双氧水（水泥发泡剂）1千克；按下述步骤进行：

步骤1：按所述配比取硅酸盐水泥、速凝剂和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料；

步骤2：按所述配比称取双氧水（水泥发泡剂）加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为 发泡剂︰水=0.01︰1，再将泡沫体与发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟，然后注入模具中在常温下固化成型，30分钟后起模，制得密度在250～300kg/m3的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

实施例3：一种带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量克数的原料制备而成：硅酸盐水泥99千克、饱和硫酸铝（速凝剂）5千克、减水剂1千克、双氧水（水泥发泡剂）1千克或0.5千克；相变材料30千克、植物纤维70千克，所述相变材料采用芒硝、六水氯化钙、正辛酸和硬脂酸丁脂中的任意一种相变材料；所述植物纤维采用的是农作物秸秆，或稻草，或龙须草。

按下述步骤进行：

步骤1：制备发泡水泥浆料：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料备用；

步骤2、制备秸秆纤维料：将各类农作物秸秆或稻草或龙须草置入秸秆挤压搓丝机中，经该机的挤压、劈裂、揉搓、分丝制成丝绒状的秸秆短纤维料备用； 

步骤3、制备相变纤维混合料：按所述配比取相变材料，将其置入加热容器中，按其材料的熔点加热，融化成液体后，注入搅拌机中，按配比加入步骤2制成的秸秆短纤维料，搅拌均匀，取出晾干，制成相变纤维混合料；并将该相变纤维混合料浸泡到硅溶胶溶液或液体氯化石蜡中进行防火防腐处理，在常温下浸泡1～2小时后，捞出后离心甩干；

步骤4：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与步骤1的发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；同时将步骤3的相变纤维混合料与相变纤维混合料重量10%的丙烯酸粘接剂一起加入到泡沫搅拌机内继续搅拌均匀，然后注入模具中放在压力机上，压制成板材或砌块，成为带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

实施例4：一种带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量克数的原料制备而成：硅酸盐水泥99千克、饱和硫酸铝（速凝剂）5千克、减水剂1千克、双氧水（水泥发泡剂）1千克或0.5千克；相变材料50千克、植物纤维50千克，所述相变材料采用芒硝、六水氯化钙、正辛酸和硬脂酸丁脂中的任意一种相变材料；所述植物纤维采用的是农作物秸秆，或稻草，或龙须草。

按下述步骤进行：

步骤1：制备发泡水泥浆料：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料备用；

步骤2、制备秸秆纤维料：将各类农作物秸秆或稻草或龙须草置入秸秆挤压搓丝机中，经该机的挤压、劈裂、揉搓、分丝制成丝绒状的秸秆短纤维料备用； 

步骤3、制备相变纤维混合料：按所述配比取相变材料，将其置入加热容器中，按其材料的熔点加热，融化成液体后，注入搅拌机中，按配比加入步骤2制成的秸秆短纤维料，搅拌均匀，取出晾干，制成相变纤维混合料；并将该相变纤维混合料浸泡到硅溶胶溶液或液体氯化石蜡中进行防火防腐处理，在常温下浸泡1～2小时后，捞出后离心甩干；

步骤4：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与步骤1的发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；同时将步骤3的相变纤维混合料与相变纤维混合料重量10%的丙烯酸粘接剂一起加入到泡沫搅拌机内继续搅拌均匀，然后注入模具中放在压力机上，压制成板材或砌块，成为带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

Claims (3)

1.一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量份数的原料制备而成：硅酸盐水泥99份、作为速凝剂的饱和硫酸铝5份、减水剂1份、作为发泡剂的双氧水0.5～1份；并按下述步骤进行：

步骤1：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料； 

步骤2：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟，然后注入模具中在常温下固化成型，30分钟后起模，制得密度在250～300kg/m3的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。

2.一种硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块，其特征在于：由下列重量份数的原料制备而成：硅酸盐水泥99份、作为速凝剂的饱和硫酸铝5份、减水剂1份、作为发泡剂的双氧水0.5～1份、相变材料30～50份、植物纤维50～70份，所述相变材料采用芒硝、六水氯化钙、正辛酸和硬脂酸丁脂中的任意一种相变材料；所述植物纤维采用的是农作物秸秆，或龙须草。

3.一种如权利要求2所述的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块的制作方法，其特征在于：按下述步骤进行：

步骤1：制备发泡水泥浆料：按所述配比取硅酸盐水泥、饱和硫酸铝和减水剂，置入搅拌机内加水混合搅拌5～10分钟，加水量按重量配比为 水︰原料总量=100︰60～80，制成发泡水泥浆料备用；

步骤2、制备秸秆纤维料：将各类农作物秸秆或龙须草置入秸秆挤压搓丝机中，经该机的挤压、劈裂、揉搓、分丝制成丝绒状的秸秆短纤维料备用； 

步骤3、制备相变纤维混合料：按所述配比取相变材料，将其置入加热容器中，按其材料的熔点加热，融化成液体后，注入搅拌机中，按配比加入步骤2制成的秸秆短纤维料，搅拌均匀，取出晾干，制成相变纤维混合料；并将该相变纤维混合料浸泡到硅溶胶溶液或液体氯化石蜡中进行防火防腐处理，在常温下浸泡1～2小时后，捞出后离心甩干；

步骤4：按所述配比称取双氧水加水，在常温状态下经发泡机预发泡制成泡沫体，其中加水量按重量配比为双氧水︰水=0.01︰1，再将泡沫体与步骤1的发泡水泥浆料一起置入泡沫搅拌机内搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；同时将步骤3的相变纤维混合料与相变纤维混合料重量10%的丙烯酸粘接剂一起加入到泡沫搅拌机内继续搅拌均匀，然后注入模具中放在压力机上，压制成板材或砌块，成为带有相变储能植物纤维的复合的硅酸盐水泥发泡保温板材或砌块。