CN103288470A - 带蜂窝结构的发泡水泥复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料及其制备方法，各原料的重量百分比为：硅酸盐水泥45-75％、特种水泥5-25％、粉煤灰0-10％、憎水剂1.0-3.0％、减水剂0.05-1％、复合发泡剂2.0-7.0％、纤维0-2.5％、调凝剂0-3％、水余量。传统的发泡水泥板相比，本发明制得的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料克服了其脆性大、易破损、尺寸小的缺点，极大的方便了工人现场施工，可以作为优良的保温隔热材料用于建筑节能，同时也可以广泛用于浇筑建筑屋面、地面、内外墙体等。

Description

带蜂窝结构的发泡水泥复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料及其制备方法。

背景技术

建筑节能政策的实施推动了墙体保温材料的发展。聚苯乙烯、聚氨酯等有机泡沫塑料保温材料大量应用于墙体保温中，然而该类有机泡沫塑料保温材料极易燃烧，燃烧时火势蔓延迅速，并伴有大量毒气和烟气产生，给灭火救援工作带来严重困难，造成人员伤亡和财产损失。同时该类保温材料还存在易老化、尺寸稳定性差等缺点。相比有机泡沫塑料保温材料，无机保温材料具有防火性好、变形系数小、抗老化性能强、性能稳定等优点，所以将发泡水泥保温材料应用于墙体保温中，具有广泛的推广应用前景。

发泡水泥板是目前逐渐兴起的一种外墙保温材料，它具有不易老化、完全与建筑物同寿命，容重轻、导热系数低，耐火极限3小时以上，在高温或火灾情况下不会产生有毒气体等优点，但是发泡水泥版的缺点也很明显，就是力学性能较差，强度较低，脆性较大，非常容易折断、破损，给运输和施工过程带来了很大的不便。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种操作简单，施工方便的的三维网格布发泡水泥复合材料的制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，所述的复合材料中各原料的重量百分比为：

硅酸盐水泥            45-75％；

特种水泥          5-25％；

粉煤灰            0-10％；

憎水剂            1.0-3.0％；

减水剂            0.05-1％；

复合发泡剂        2.0-7.0％；

纤维              0-2.5％；

调凝剂            0-3％；

水                余量。

在本发明一个较佳实施例中，所述的特种水泥为铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。

在本发明一个较佳实施例中，所述的粉煤灰为一级粉煤灰。

在本发明一个较佳实施例中，所述的憎水剂为硅烷类憎水剂或硅氧烷类憎水剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述的减水剂为聚羧酸减水剂、萘系、密胺系减水剂中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，所述的复合发泡剂为氢化物类发泡剂、动物蛋白类发泡剂和植物蛋白类发泡剂中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，所述的纤维为矿物纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种混合。

在本发明一个较佳实施例中，所述的调凝剂为硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐中的一种或多种混合。

本发明还公开了一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)带蜂窝结构的金属表面饰板的制备：选用1100、3003合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材，采用辊压成型技术制作表面饰板和蜂窝结构，使用聚氨酯高温固化胶或环氧树脂胶将蜂窝结构粘结在金属表面饰板的内侧，在金属表面饰板的外侧喷涂一层氟碳涂料；

(2)发泡水泥板母料的预混：将粉煤灰0-10％、憎水剂1.0-3.0％、减水剂0.05-1％、纤维0-2.5％、调凝剂0-3％按重量百分比计量后，在混合机中充分混合3～5分钟后待用；

(3)生产成品过程：先将预混好的母料投入到称量好的水中，搅拌30～60秒，然后将硅酸盐水泥45-75％和特种水泥5-25％投入到水中搅拌15～30秒，最后加入复合发泡剂2.0-7.0％搅拌15～30秒，将所得到的料浆倒入放有带蜂窝结构表面饰板的模具中注模成型，形成复合板材，整个搅拌过程中料浆的温度控制在30-50℃；

(4)待成型好的板材硬化后，拆模进行浇水、覆膜养护到龄期后可切割成指定的尺寸，即可得到本发明的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料。

本发明的有益效果是：

1、本发明操作简单，制备的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料由于采用金属蜂窝结构相互连接，就像无数个工字钢分布在整个板面内，不易产生剪切，更抗弯挠和抗压，不易变形，平直度好；同时可以增加发泡水泥板与铝塑板的粘接面积，使得整个板块更加稳定。

2、传统的发泡水泥板相比，本发明制得的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料在保留了其耐火、使用寿命长、导热系数小、环保等优点的同时，克服了其脆性大、易破损、尺寸小的缺点，极大的方便了工人现场施工，可以作为优良的保温隔热材料用于建筑节能，同时也可以广泛用于浇筑建筑屋面、地面、内外墙体等。

具体实施方式

一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，所述的复合材料中各原料的重量百分比为：

硅酸盐水泥            45-75％；

特种水泥              5-25％；

粉煤灰                0-10％；

憎水剂                1.0-3.0％；

减水剂                0.05-1％；

复合发泡剂            2.0-7.0％；

纤维                  0-2.5％；

调凝剂                0-3％；

水                    余量。

其中，在本发明中，特种水泥采用铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥；粉煤灰采用一级粉煤灰；憎水剂采用硅烷类憎水剂或硅氧烷类憎水剂；减水剂采用聚羧酸减水剂、萘系、密胺系减水剂中的一种或多种；复合发泡剂为氢化物类发泡剂、动物蛋白类发泡剂和植物蛋白类发泡剂中的一种或多种；纤维为矿物纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种混合；调凝剂为硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐中的一种或多种混合。

一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)带蜂窝结构的金属表面饰板的制备：选用3003合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材，采用辊压成型技术制作表面饰板和蜂窝结构，使用聚氨酯高温固化胶或环氧树脂胶将蜂窝结构粘结在金属表面饰板的内侧，在金属表面饰板的外侧喷涂一层氟碳涂料。

(2)发泡水泥板母料的预混：将粉煤灰0-10％、憎水剂1.0-3.0％、减水剂0.05-1％、纤维0-2.5％、调凝剂0-3％按重量百分比计量后，在混合机中充分混合3～5分钟后待用。

(3)生产成品过程：先将预混好的母料投入到称量好的水中，搅拌30～60秒，然后将硅酸盐水泥45-75％和特种水泥5-25％投入到水中搅拌15～60秒，最后加入复合发泡剂2.0-7.0％搅拌5～30秒，将所得到的料浆倒入放有带蜂窝结构表面饰板的模具中注模成型，形成复合板材，整个搅拌过程中料浆的温度控制在30-50℃。

(4)待成型好的板材硬化后，拆模进行浇水、覆膜养护到龄期后可切割成指定的尺寸，即可得到本发明的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料。

具体实施例1

各原料的重量百分比为：

硅酸盐水泥              60％；

铝酸盐特种水泥          7％；

一级粉煤灰              3％；

粉状硅烷类憎水剂        1.1％；

粉状聚羧酸类减水剂      0.2％；

氢化物类复合发泡剂      4％；

聚酯纤维                    0.5％；

粉状硫酸盐类调凝剂          2.7％；

水                          21.5％。

(1)选用3003合金铝板为基材，采用辊压成型技术制作表面饰板和蜂窝结构，使用聚氨酯高温固化胶将蜂窝结构粘结在金属表面饰板的内侧，在金属表面饰板的外侧喷涂一层氟碳涂料；

(2)发泡水泥板母料的预混：将一级粉煤灰、粉状硅烷类憎水剂、粉状聚羧酸类减水剂、聚酯纤维、粉状硫酸盐类调凝剂按重量百分比称量后，在混合机中充分混合3分钟后待用；

(3)生产成品过程：先按重量百分比称量好水、硅酸盐水泥、铝酸盐特种水泥、和氢化物类复合发泡剂，先将预混好的母料投入到称量好的水中，搅拌30秒，然后将硅酸盐水泥和特种水泥投入到水中搅拌45秒，最后加入复合发泡剂搅拌15秒，将所得到的料浆倒入放有带蜂窝结构表面饰板的模具中注模成型，形成复合板材，整个搅拌过程中料浆的温度控制在30-50℃；

(4)待成型好的板材硬化后，拆模进行浇水、覆膜养护到龄期后可切割成指定的尺寸，即可得到本发明的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料。

产品的各项性能指标按JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》检测，与普通发泡水泥板对比数据如下：

具体实施例2

各原料的重量百分比为：

硅酸盐水泥                    53％；

铝酸盐特种水泥                8％；

一级粉煤灰                    5％；

粉状硅氧烷类憎水剂            1.3％；

粉状萘系减水剂                0.8％；

动物蛋白类复合发泡剂          5％；

聚丙烯纤维                    0.3％；

粉状铝酸盐类调凝剂            1.9％；

水                            24.5％。

(1)选用5052AH14合金铝板为基材，采用辊压成型技术制作表面饰板和蜂窝结构，使用环氧树脂胶将蜂窝结构粘结在金属表面饰板的内侧，在金属表面饰板的外侧喷涂一层氟碳涂料；

(2)发泡水泥板母料的预混：将一级粉煤灰、粉状硅烷类憎水剂、粉状萘系减水剂、聚丙烯纤维、粉状碳酸盐类调凝剂按重量百分比称量后，在混合机中充分混合5分钟后待用；

(3)生产成品过程：先按重量百分比称量好水、硅酸盐水泥、铝酸盐特种水泥、和动物蛋白类复合发泡剂，先将预混好的母料投入到称量好的水中，搅拌50秒，然后将硅酸盐水泥和特种水泥投入到水中搅拌35秒，最后加入复合发泡剂搅拌20秒，将所得到的料浆倒入放有带蜂窝结构表面饰板的模具中注模成型，形成复合板材，整个搅拌过程中料浆的温度控制在30-50℃；

(4)待成型好的板材硬化后，拆模进行浇水、覆膜养护到龄期后可切割成指定的尺寸，即可得到本发明的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料。

产品的各项性能指标按JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》检测，与普通发泡水泥板对比数据如下：

本发明操作简单，制备的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料由于采用金属蜂窝结构相互连接，就像无数个工字钢分布在整个板面内，不易产生剪切，更抗弯挠和抗压，不易变形，平直度好；同时可以增加发泡水泥板与铝塑板的粘接面积，使得整个板块更加稳定。

传统的发泡水泥板相比，本发明制得的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料在保留了其耐火、使用寿命长、导热系数小、环保等优点的同时，克服了其脆性大、易破损、尺寸小的缺点，极大的方便了工人现场施工，可以作为优良的保温隔热材料用于建筑节能，同时也可以广泛用于浇筑建筑屋面、地面、内外墙体等。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的复合材料中各原料的重量百分比为：

硅酸盐水泥        45-75％；

特种水泥          5-25％；

粉煤灰            0-10％；

憎水剂            1.0-3.0％；

减水剂            0.05-1％；

复合发泡剂        2.0-7.0％；

纤维              0-2.5％；

调凝剂            0-3％；

水                余量。

2.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的特种水泥为铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的粉煤灰为一级粉煤灰。

4.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的憎水剂为硅烷类憎水剂或硅氧烷类憎水剂。

5.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸减水剂、萘系、密胺系减水剂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的复合发泡剂为氢化物类发泡剂、动物蛋白类发泡剂和植物蛋白类发泡剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的纤维为矿物纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1所述的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料，其特征在于，所述的调凝剂为硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐中的一种或多种混合。

9.一种带蜂窝结构的发泡水泥复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)带蜂窝结构的金属表面饰板的制备：选用1100、3003合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材，采用辊压成型技术制作表面饰板和蜂窝结构，使用聚氨酯高温固化胶或环氧树脂胶将蜂窝结构粘结在金属表面饰板的内侧，在金属表面饰板的外侧喷涂一层氟碳涂料；

(2)发泡水泥板母料的预混：将粉煤灰0-10％、憎水剂1.0-3.0％、减水剂0.05-1％、纤维0-2.5％、调凝剂0-3％按重量百分比计量后，在混合机中充分混合3～5分钟后待用；

(3)生产成品过程：先将预混好的母料投入到称量好的水中，搅拌30～60秒，然后将硅酸盐水泥45-75％和特种水泥5-25％投入到水中搅拌15～30秒，最后加入复合发泡剂2.0-7.0％搅拌15～30秒，将所得到的料浆倒入放有带蜂窝结构表面饰板的模具中注模成型，形成复合板材，整个搅拌过程中料浆的温度控制在30-50℃；

(4)待成型好的板材硬化后，拆模进行浇水、覆膜养护到龄期后可切割成指定的尺寸，即可得到本发明的带蜂窝结构的发泡水泥复合材料。