CN103833413A - 发泡水泥保温板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发泡水泥保温板及其制作方法。该制作方法包括：步骤S1，将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，得到初养护保温板；步骤S2，将初养护保温板置于室温养护7天，得到发泡水泥保温板。将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，由于养护温度较高，加速了待养护保温板的凝结硬化，从而缩短了初养护保温板在常温下的养护时间，提高了发泡水泥保温板的制作效率；本发明的制作方法中初养护在密封环境中进行，不需要专用的湿养护室和干养护室或者占地面积较大、耗水量较多的水环境，节约了养护成本。

Description

发泡水泥保温板及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，涉及一种发泡水泥保温板及其制作方法。

背景技术

在我国粉煤灰的大量排放对环境造成严重的污染和危害，因此粉煤灰的合理利用，对于减少污染、改善环境、节约能源和资源，具有重要的现实意义。目前利用酸法或碱法可从高铝粉煤灰中提取氧化铝，从而改善了我国铝土矿资源日益贫乏的境况，但粉煤灰在提取氧化铝后残留大量固体残渣，大量残渣的排放对环境造成二次污染。

粉煤灰提铝残渣主要是由非晶态氧化硅及少量未提取的氧化铝组成，且其具有颗粒细小、结构疏松、活性高的特征。用粉煤灰提铝残渣生产保温板，既可以解决其造成的环境污染问题，又能节约能源、缓解资源匮乏问题，实现推动建筑节能的发展、提高粉煤灰的综合利用率的目的。

目前市场上的发泡水泥保温板多采用一级粉煤灰与水泥等为原料制备而成，且其养护周期几乎均需要28天及28天以上，养护周期太长，大大降低了产品的经济效益。公开号为CN102964097A的中国专利申请介绍了利用粉煤灰、水泥、膨润土、憎水剂、早强剂等为原料制备发泡水泥保温板并自然养护28～60天得成品的方法。公开号为CN102863194A的中国专利申请介绍了利用粉煤灰、凝胶材料等为原料制备发泡水泥保温板并自然固化30天得成品的方法。公开号为CN102815960A中国专利申请介绍了利用粉煤灰、水泥、激发剂、减水剂、憎水剂等为原料制备发泡水泥保温板并包装养护28天得成品的方法。目前现有技术中也存在制备发泡水泥保温板的方法，公开号为CN1590054A的中国专利申请介绍了利用温度为20～50℃，湿度≥90%的湿养护室和温度为20～50℃的干养护室养护发泡水泥保温板的方法。公开号为CN102633520A的中国专利申请介绍了以粉煤灰、胶凝材料、速凝剂、早强剂等为原料制备发泡水泥保温板并采用20℃温水养护7天即得成品的方法。

但是，以上现有技术的养护方法需要特殊的设备或者需要消耗大量的水，难以实现大规模使用。

发明内容

本发明旨在提供一种发泡水泥保温板及其制作方法，采用简单、低成本的方式即可实现养护。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了发泡水泥保温板的制作方法，该制作方法包括：步骤S1，将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，得到初养护保温板；步骤S2，将初养护保温板置于室温养护7天，得到发泡水泥保温板。

进一步地，上述制作方法还包括待养护保温板的制作过程，制作过程包括：步骤S11，将水泥、粉煤灰提铝残渣、发泡剂、稳泡剂以及水混合形成混合浆料；步骤S12，将混合浆料置于模具中发泡，放置10～12h后拆模，得到待养护保温板。

进一步地，上述步骤S11包括：步骤A，将粉煤灰提铝残渣、水泥、发泡剂、稳泡剂混合，形成第一混合物；步骤B，将第一混合物与水混合，形成第二混合物；步骤C，将第二混合物与发泡剂混合，形成混合浆料。

进一步地，上述步骤S11包括：步骤A’，将粉煤灰提铝残渣、水泥、发泡剂、稳泡剂、减水剂、增强纤维混合，形成第一混合物；步骤B’，将第一混合物与水混合，形成第二混合物；步骤C’，将第二混合物与发泡剂混合，形成混合浆料。

进一步地，上述粉煤灰提铝残渣为粉煤灰酸法提铝残渣，步骤S11还包括粉煤灰提铝残渣的预处理过程，预处理过程包括：将待处理粉煤灰提铝残渣依次进行水洗、过滤，得到滤饼；将滤饼依次进行干燥、研磨，得到粒度小于10μm、氯离子含量小于1wt%的粉煤灰提铝残渣。

进一步地，上述混合浆料中，水泥的用量为63～77.5重量份，粉煤灰提铝残渣的用量为20～35重量份，发泡剂的用量为4～7重量份，稳泡剂的用量为0.8～2重量份，水的用量为35～50重量份。

进一步地，上述水泥为普通硅酸盐水泥；优选发泡剂为浓度为30wt%的双氧水溶液；优选稳泡剂为硬脂酸钙。

进一步地，上述混合浆料中，减水剂的用量为0.3～0.5重量份；增强纤维的用量为0.3～0.6重量份。

进一步地，上述减水剂为聚羧酸型减水剂；优选增强纤维为聚丙烯纤维。

根据本发明的另一方面，提供了一种发泡水泥保温板，该发泡水泥保温采用上述的制作方法制作而成。

应用本发明的技术方案，将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，由于养护温度较高，加速了待养护保温板的凝结硬化，从而缩短了初养护保温板在常温下的养护时间，提高了发泡水泥保温板的制作效率；上述制作方法的初养护时间不宜超过12h，避免待养护保温板在高温下的过度硬化，而少于8h，硬化程度不够，不能够有效地缩短养护时间；本发明的制作方法中初养护在密封环境中进行，不需要专用的湿养护室和干养护室或者占地面积较大、耗水量较多的水环境，节约了养护成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照具体实施方式，对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种发泡水泥保温板的制作方法，该制作方法包括：步骤S1，将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，得到初养护保温板；步骤S2，将初养护保温板置于室温养护7天，得到发泡水泥保温板。

上述制作方法将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，由于养护温度较高，加速了待养护保温板的凝结硬化，从而缩短了初养护保温板在常温下的养护时间，提高了发泡水泥保温板的制作效率；上述制作方法的初养护时间不宜超过12h，避免待养护保温板在高温下的过度硬化，而少于8h，硬化程度不够，不能够有效地缩短养护时间；本发明的制作方法中初养护在密封环境中进行，不需要专用的湿养护室和干养护室或者占地面积较大、耗水量较多的水环境，节约了养护成本。

本发明的制作方法可以应用于本领域各种材质的待养护保温板，在本发明一种优选的实施例中，上述制作方法还包括待养护保温板的制作过程，该制作过程包括：步骤S11，将水泥、粉煤灰提铝残渣、发泡剂、稳泡剂以及水混合形成混合浆料；步骤S12，将混合浆料置于模具中发泡，放置10～12h后拆模，得到待养护保温板。

由于粉煤灰提铝残渣中主要是非晶态氧化硅微粉及少量未提取的氧化铝，在以其作为发泡水泥保温板的组合物成分制备发泡水泥保温的过程中，其中的氧化硅和氧化铝与水泥水化释放的氢氧化钙发生水化反应，形成水硬性材料；而且，在提铝过程中粉煤灰的玻璃微珠结构遭到严重破坏、颗粒表面遭到严重腐蚀，使得粉煤灰提铝残渣具有颗粒细小、结构疏松、活性高的特性，因此在应用到发泡水泥保温板的制作时，使得所制作的保温板具有较好的密度和强度。以上制作过程采用粉煤灰提铝残渣等制作待养护保温板，不仅为粉煤灰提铝残渣找到了新的应用途径，而且解决了粉煤灰残渣废弃造成的资源浪费和环境污染。

当采用粉煤灰提铝残渣制备发泡水泥保温板时，优选上述步骤S11包括：步骤A，将粉煤灰提铝残渣、水泥、发泡剂、稳泡剂混合，形成第一混合物；步骤B，将第一混合物与水混合，形成第二混合物；步骤C，将第二混合物与发泡剂混合，形成混合浆料。上述过程不添加任何激发剂和早强剂，所得到混合浆料在经过脱模形成的待养护保温板，采用本发明的养护方法也能实现快速养护，进一步降低了本发明的发泡水泥保温板的制作成本。当使用增强纤维和减水剂时，在步骤S11将水泥、粉煤灰提铝残渣、增强纤维、稳泡剂和减水剂混合，形成第一混合物。本发明优选采用粉煤灰酸法提铝残渣作为上述的粉煤灰提铝残渣，在粉煤灰酸法提取氧化铝的工艺容易在粉煤灰提铝残渣中残留少量氯离子，如果所残留的氯离子量过多，则容易对发泡水泥保温板的制作和性能产生影响，为了尽可能避免这种影响，优选上述步骤S11还包括粉煤灰提铝残渣的预处理过程，预处理过程包括：将待处理粉煤灰提铝残渣依次进行水洗、过滤，得到滤饼；将滤饼依次进行干燥、研磨，得到粒度小于10μm、氯离子含量小于1wt%的粉煤灰提铝残渣。

在本发明又一种优选的实施例中，上述混合浆料中，水泥的用量为63～77.5重量份，粉煤灰提铝残渣的用量为20～35重量份，发泡剂的用量为4～7重量份，稳泡剂的用量为0.8～2重量份，水的用量为35～50重量份。包括上述重量份的混合浆料制备的发泡水泥保温板，由于各组分的配比合理，使得各组分的作用得到充分发挥。

本发明的水泥、发泡剂和稳泡剂均可采用本领域常用的水泥、发泡剂和稳泡剂，优选上述水泥为普通硅酸盐水泥，优选发泡剂为浓度为30wt%的双氧水溶液，优选稳泡剂为硬脂酸钙。

为了进一步优化发泡水泥保温板的密度和强度性能，优选上述混合浆料中，减水剂的用量为0.3～0.5重量份；增强纤维的用量为0.3～0.6重量份。其中，上述减水剂优选为聚羧酸型减水剂，上述增强纤维优选为聚丙烯纤维或玄武岩纤维。

在本发明的另一种典型的实施方式中，提供了一种发泡水泥保温板，该发泡水泥保温采用上述的制作方法制作而成。上述制作方法不仅能够提高发泡水泥保温板的制作效率，而且所制作的发泡水泥保温具有良好的强度性能和保温性能，性能参数可以达到苏JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》中I型发泡水泥保温板主要性能指标的要求。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明本发明的有益效果。

以下实施例和对比例中粉煤灰提铝残渣经过以下处理的得到：将待处理粉煤灰提铝残渣依次进行水洗、过滤，得到滤饼；将滤饼依次进行干燥、研磨，得到粒度小于10μm、氯离子含量为0.44wt%的粉煤灰提铝残渣。

实施例1

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。

将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、稳泡剂、减水剂及增强纤维放入搅拌机中搅拌8min后混合均匀，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和，搅拌4min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，搅拌5s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置10h后拆模，得到待养护保温板，将上述待养护保温板密封于温度为50℃环境中养护10小时后得到初养护保温板；将初养护保温板置于室温下养护至7天即实施例1的发泡水泥保温板。

实施例2

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、稳泡剂、减水剂及增强纤维放入搅拌机中搅拌6min后混合均匀，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和减水剂，搅拌5min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，继续搅拌7s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置10h后拆模，得到待养护保温板，将上述待养护保温板密封于温度为60℃环境中养护8小时后得到初养护保温板；将初养护保温板置于室温下养护至7天即实施例2的发泡水泥保温板。

实施例3

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、稳泡剂、减水剂及增强纤维放入搅拌机中搅拌10min后混合均匀，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和减水剂，搅拌5min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，继续搅拌10s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置11h后拆模，得到待养护保温板，将上述待养护保温板密封于温度为70℃环境中养护10小时后得到初养护保温板；将初养护保温板置于室温下养护至7天即实施例3的发泡水泥保温板。

实施例4

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、稳泡剂及增强纤维放入搅拌机中搅拌7min后混合均匀，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和减水剂，继续搅拌6min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，以继续搅拌7s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置12h后拆模，得到待养护保温板，将上述待养护保温板密封于温度为60℃环境中养护12小时后得到初养护保温板；将初养护保温板置于室温下养护至7天即实施例4的发泡水泥保温板。

实施例5

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、稳泡剂及增强纤维放入搅拌机中搅拌5min后混合均匀，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和减水剂，继续搅拌8min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，以继续搅拌5s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置12h后拆模，得到待养护保温板，将上述待养护保温板密封于温度为65℃环境中养护12小时后得到初养护保温板；将初养护保温板置于室温下养护至7天即实施例5的发泡水泥保温板。

对比例1

按以下表1中的重量份数称取各组分，共计10kg。将称量好的粉煤灰提铝残渣、水泥、粘结剂、稳泡剂及增强纤维，放入搅拌机中搅拌5min后，形成第一混合物；向上述搅拌机中加入水和减水剂，继续搅拌8min后形成第二混合物；最后向搅拌机中加入发泡剂，以继续搅拌10s后制成混合浆料。将混合浆料倒入模具中发泡，放置7h后拆模，室温养护至28天即得对比例1的发泡水泥保温板。

对实施例1至5以及对比例1的发泡水泥保温板的密度、导热系数、抗压强度、吸水率和阻燃等级进行测试，其中采用GB/T5486规定的试验方法检测发泡水泥保温板的干密度，采用GB/T10294规定的试验方法检测发泡水泥保温板的导热系数，采用GB/T5486规定的试验方法检测发泡水泥保温板的抗压强度，采用江苏省工程建设推荐性技术规程（苏JG/T041-2011）中关于“复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程”的附录A中规定的方法检测发泡水泥保温板的吸水率；采用GB8624-1997规定的试验方法检测发泡水泥保温板的阻燃等级，测试结果见表2。

表1

表2

	密度/(kg/m3)	导热系数/(w/(m2.k))	抗压强度/MPa	吸水率/%	阻燃等级
						实施例1	210	0.058	0.68	5.3	A
实施例2	248	0.066	0.63	5.3	A
						实施例3	187	0.051	0.61	5.7	A
实施例4	190	0.059	0.58	5.9	A
						实施例5	201	0.055	0.55	8.9	A
对比例1	192	0.057	0.64	5.4	A
						Ⅰ型指标	≤300	≤0.08	≥0.50	≤10.0	--

由表2看出，实施例1至5的发泡水泥保温板的各项性能均满足苏JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙外保温系统应用技术规程》中Ⅰ型发泡水泥保温板主要性能指标的要求，且实施例1至5的养护所需时间明显少于对比例1所需养护时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发泡水泥保温板的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

步骤S1，将待养护保温板密封于温度为50～70℃的环境中初养护8～12h，得到初养护保温板；

步骤S2，将所述初养护保温板置于室温养护7天，得到所述发泡水泥保温板。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括所述待养护保温板的制作过程，所述制作过程包括：

步骤S11，将水泥、粉煤灰提铝残渣、发泡剂、稳泡剂以及水混合形成混合浆料；

步骤S12，将所述混合浆料置于模具中发泡，放置10～12h后拆模，得到所述待养护保温板。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S11包括：

步骤A，将所述粉煤灰提铝残渣、水泥、发泡剂、稳泡剂混合，形成第一混合物；

步骤B，将所述第一混合物与所述水混合，形成第二混合物；

步骤C，将所述第二混合物与所述发泡剂混合，形成所述混合浆料。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S11包括：

步骤A’，将所述粉煤灰提铝残渣、水泥、发泡剂、稳泡剂、减水剂、增强纤维混合，形成第一混合物；

步骤B’，将所述第一混合物与所述水混合，形成第二混合物；

步骤C’，将所述第二混合物与所述发泡剂混合，形成所述混合浆料。

5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述粉煤灰提铝残渣为粉煤灰酸法提铝残渣，所述步骤S11还包括所述粉煤灰提铝残渣的预处理过程，所述预处理过程包括：

将待处理粉煤灰提铝残渣依次进行水洗、过滤，得到滤饼；

将所述滤饼依次进行干燥、研磨，得到粒度小于10μm、氯离子含量小于1wt%的粉煤灰提铝残渣。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述混合浆料中，所述水泥的用量为63～77.5重量份，所述粉煤灰提铝残渣的用量为20～35重量份，所述发泡剂的用量为4～7重量份，所述稳泡剂的用量为0.8～2重量份，所述水的用量为35～50重量份。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥；优选所述发泡剂为浓度为30wt%的双氧水溶液；优选所述稳泡剂为硬脂酸钙。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述混合浆料中，所述减水剂的用量为0.3～0.5重量份；所述增强纤维的用量为0.3～0.6重量份。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸型减水剂；优选所述增强纤维为聚丙烯纤维。

10.一种发泡水泥保温板，其特征在于，所述发泡水泥保温采用权利要求1至9中任一项所述的制作方法制作而成。