CN105133747A - 水泥发泡墙体结构、制作工艺及该墙体用发泡水泥浆配方 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥发泡墙体结构、制作工艺及该墙体用发泡水泥浆配方，解决了现有技术中发泡水泥墙体的强度和韧性不足的，并减少了现场的必要设备的投入，其技术方案要点是在均匀布置有轻钢龙骨的模具中均匀浇筑发泡水泥浆，让水泥浆在模具中进行化学发泡，节省了现有技术中才用物理发泡的设备成本，并且轻钢龙骨和水泥增强剂、增强纤维等材料的加入，使制得的墙体的强度和韧性均有所提高。

Description

水泥发泡墙体结构、制作工艺及该墙体用发泡水泥浆配方

技术领域

本发明属于外墙墙体的技术领域,更具体地说，它涉及一种水泥发泡墙体结构、制作工艺及该墙体用发泡水泥浆配方。

背景技术

发泡水泥保温板是常用来替代传统的有机保温材料的一种新型外墙材料，现有技术中，发泡水泥通常有两种制备方法：物理发泡和化学发泡。所谓物理发泡是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现场浇筑或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料，它属于气泡状绝热材料，使墙体质轻且兼具保温性能，但是采用上述发泡水泥，需要在制备现场设置发泡机，且发泡后的出模时间较长。而化学发泡则是指直接将双氧水等发泡剂直接混入水泥浆中，将混合后的泥浆倒入模具中进行发泡，发泡结束后经过出模和自然养护等过程后成型。

目前，利用发泡水泥进行墙体建筑的主要有两种形式，申请日为2012年10月31日，公开号为201210425112.2的发明专利（以下称为对比文件1）公开了一种无机保温材料及其制备工艺，尤其涉及一种用于水泥基轻质保温板的轻质化学发泡水泥材料及其制备方法。对比文件1中通过添加适量的调凝剂，控制水泥浆的温度、搅拌速度、搅拌时间，调整双氧水在水泥浆中的反应与凝结时间相匹配，从而解决了双氧水的反应速度和分解率不容易控制导致的制备的发泡水泥性能稳定性差的问题。

但是，通过化学方式发泡的水泥板的强度不足，因而只能应用于外墙的保温，而无法作为整体外墙进行使用。

申请日为2010年01月28日、公布号为CN101775861A的发明专利（以后称之为对比文件2）中公布了一种建筑节能房屋轻质保温整体墙的现场浇筑施工方法及轻质保温墙体材料，该施工方法的特点是，在钢筋水泥基础圈梁上固定若干个钢结构方形龙骨立柱，立柱与墙顶上固定钢结构方形龙骨圈梁，在龙骨的平面抹砂浆层和涂料层；预先制作的各种规格墙体模板，门、窗模板按所需位置支撑，在模板内侧刷水泥脱模剂；制取轻质墙板材料待用；在模板型腔内固定有若干块呈格字型保温板，在保温板平面上设置绞丝网格布或钢丝网，将配制的轻质墙板材料浇筑入模板型腔内的保温板与保温板、保温板与模板之间预留空间内；在常温下，经过48-72小时的固化后拆模，在脱模后的内、外墙体上用水泥砂浆抹面，外墙体抹面后再喷涂或刷涂料进行防水处理。

对比文件2中通过在轻质保温墙体中设置若干个钢结构方形龙骨立柱，从而改善了对比文件1中强度不足的问题，但是，对比文件2中的水泥为物理发泡形式，并进行现场浇筑，这种方式在物理发泡环节需要有专用的物理发泡机械，且出模时间长，并且现场浇筑的形式会导致现场设备很多，浇筑时占地空间较大。

申请日为2014年03月20日，公开号为201410104997.5的发明专利公开了一种绿色节能现浇保温复合外墙体系及其施工方法，外墙体系的填充墙在框架柱的外侧连接形成包围框架柱体系的一体式围护结构，框架柱一部分嵌入填充墙，填充墙为在面板之间的现浇夹芯墙体，轻质多孔无机芯料内有轻钢龙骨，轻钢龙骨的侧面与两侧的面板锚固。施工中在端墙或门窗处设置加强龙骨，分层设置模板并分层浇筑，确保施工质量。

对比文件3采用的是化学发泡水泥浆的现场浇筑，并设置有轻钢龙骨，但是，在浇筑时，轻钢龙骨的开口端与浇筑口的方向不一致，发泡水泥在模具和轻钢龙骨中的发泡效果会受到轻钢龙骨摆放方式的制约，因而发泡效果受到限制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种采用化学发泡水泥与轻钢龙骨结合的一种带有轻钢龙骨的水泥发泡墙体的制造方法以及用于该制造方法的水泥的制备方法和该墙体的结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：水泥发泡墙体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将C型或U型轻钢龙骨均匀的布置于模具内，所述的模具的开口与所述的C型或U型轻钢龙骨的开口方向一致，所述的模具的高度高于C型或U型轻钢龙骨的侧壁高度；

步骤2.将加热后的水与水泥、增强纤维搅拌均匀，制成水泥浆；

步骤3.在水泥浆中加入稳泡剂，搅拌均匀后加入发泡剂，将新得到的水泥浆搅拌后迅速倒入均匀放置有C型或U型轻钢龙骨的模具中；

步骤4.将灌注于模具中的水泥浆静置发泡，经过至少24小时后脱模。

通过采用上述技术方案，本发明采用了化学发泡的方式，由于物理发泡在发泡剂质量同等的情况，化学发泡所制出的质量比较好，换一句话来说，相较于传统的物理发泡，对步骤3中加入的发泡剂的要求降低，制造成本低于物理发泡，且经化学发泡的水泥出模时间比物理发泡方式的出模时间有所缩短，可以缩短产品的生产周期，进一步的，由于所采用的化学发泡方式不需要发泡机设备，不仅节约了设备的资金，还降低了对生产和施工中对于场地的要求。

但是由于化学发泡过程，气泡在模具中的生长过程很容易破裂，因而对于模具和所述的轻钢龙骨的布置方式有一定的限制，换一句话说，应当尽量减少气泡生长方向上的阻碍，步骤1中的轻钢龙骨和模具的开口方向与化学发泡过程中的气泡生长方向一致，减少了气泡在向上生长过程中的阻碍，有利于化学发泡过程的顺利进行，并且保证了经过该发泡过程得到的墙体的均匀性。

本发明进一步设置为：步骤3中所述的新得到的水泥浆在所述的模具中的浇筑高度高于所述的C型或U型轻钢龙骨的侧壁高度。

通过采用上述技术方案，由于混合物的化学发泡自所述的轻钢龙骨的侧壁的顶端开始向上，可以避免水泥在发泡过程中碰到轻钢龙骨破裂造成的墙体不均匀，保证发泡的效果不受到其加入的轻钢龙骨的影响。

本发明的进一步设置为：步骤3中所述的新得到的水泥浆向所述的模具的浇筑过程中，所述的新得到的水泥浆的浇筑点在所述的模具开口上端均匀分布。

通过采用上述技术方案，浇筑时，由于所述水泥浆的流动性差，容易导致所述模具和轻钢龙骨的局部未充满水泥浆，将浇筑点均匀布置于所述的模具开口上端可以保证所述的模具及轻钢龙骨的各处均得到充分的浇灌，并且，由于加入发泡剂和浇筑的过程在时间上具有一定的延迟性，也就是说浇筑的水泥浆已经在一定程度上发泡，因而均匀的浇筑还可以保障浇筑到所述的模具内每一层的水泥浆的发泡状态一致，进而保障发泡后得到的墙体的发泡高度一致，且墙体内气泡分布均匀。

本发明的进一步设置为：在步骤2中的水泥浆中加入水泥增强剂并搅拌均匀，步骤3在加入了水泥增强剂的水泥浆中加入稳泡剂，搅拌均匀后加入发泡剂，将得到新的水泥浆搅拌后迅速倒入均匀放置有C型或U型轻钢龙骨的模具中。

通过采用上述技术方案，通过所述水泥增强剂的作用，可以增加步骤1中水泥的水解程度，一方面可以使水泥得到充分的利用，另一方面，水泥的水解程度提高，可以改善墙体的均匀性，因而加入所述的水泥增强剂，可以提高所述的水泥发泡墙体的整体强度和韧性。

本发明的进一步设置为：在步骤3之前，在所述的C型或U型轻钢龙骨上与所述的混合浆接触的表面均匀喷涂有由高分子树脂材料制成的胶体。

通过采用上述技术方案，由高分子树脂材料制成的胶体在所述的C型或U型轻钢龙骨上与所述的混合浆接触的表面形成一层胶层，在混合物发泡的过程中，该胶层不仅不会溶于所述的混合物，并且可以降低轻钢龙骨结构对于发泡效果的影响，进一步的，在出模后，胶层本身可以增加轻钢龙骨表面的摩擦力，可以防止发泡水泥板与轻钢龙骨之间滑脱。

本发明的进一步设置为：步骤4中将模具连带灌注于模具中的水泥浆静置发泡后，放置到恒温养护箱中。

通过采用上述技术方案，直接将所述的模具连带灌注于模具中的水泥浆放置到恒温养护箱中，可以进一步缩短出模时间，并且，一般的发泡墙体在出模后需要4至5天的自然养护，恒温氧护箱可以通过设置箱内的温度及湿度，使所述的水泥发泡墙体自恒温养护箱取出后无需自然养护，进一步缩短生产周期。

本发明的进一步设置为：用于制造水泥发泡墙体的发泡水泥浆中：水泥为41%~42%（重量），快硬水泥为4%~5%（重量），水为45%~46%（重量），稳泡剂为0.1%~0.2%（重量），增强纤维为1%（重量），水泥增强剂为5%~10%（重量），发泡剂为2.5%~3%（重量）。

通过采用上述配比，所述的快硬水泥的加入可以缩短所述的发泡墙体的出模时间，所述的稳泡剂的加入可以调节双氧水在水泥浆中的反应时间和发泡过程的稳定性，所述的增强纤维和水泥增强剂的加入可以使所述发泡墙体的强度和韧性。

本发明进一步设置为：所述的C型或U型轻钢龙骨的开口方向与所述的发泡水泥的发泡方向一致，所述的发泡水泥板的厚度大于所述的轻钢龙骨的侧壁高度。

通过采用上述技术方案，C型或U型轻钢龙骨的开口方向可以避免水泥在发泡过程中碰到轻钢龙骨破裂造成的墙体不均匀，保证发泡的效果不受到其加入的轻钢龙骨的影响，进一步的，墙体在具体安装使用时，轻钢龙骨可以开孔与各种紧固件配合，装饰墙体的外观，并且，由于所述的发泡水泥板的厚度大于所述的轻钢龙骨的侧壁高度，墙体中高于所述的轻钢龙骨的侧壁的部分可以防止冷热桥的形成。

附图说明

图1为本发明带有轻钢龙骨的水泥发泡墙体的结构示意图。

具体实施方式

参照图1对本发明带有轻钢龙骨的水泥发泡墙体的制备方法的具体施例做进一步说明。

一种水泥发泡墙体的制造方法，包括如下步骤：

步骤1.将C型或U型轻钢龙骨均匀的布置于模具内，所述的模具的开口与所述的C型或U型轻钢龙骨的开口方向一致，所述的模具的高度高于C型或U型轻钢龙骨的侧壁高度；

步骤2.将水、水泥与增强纤维混合加热搅拌均匀，制成水泥浆；

步骤3.在水泥浆中加入稳泡剂，搅拌均匀后加入发泡剂，将新得到的水泥浆搅拌后迅速倒入均匀放置有C型或U型轻钢龙骨的模具中；

步骤4.将灌注于模具中的水泥浆静置发泡，经过至少24小时后脱模。

模具按照本领域技术人员的公知常识，该模具通常采用长方体，由于制作墙体的需要，所以模具的高度一般来说比较高，在物理发泡制作墙体的工艺中，由于采用的浇灌的方式，所以模具内部成型而成的墙体可以直接按照模具的放置状态使用，本发明采用的是化学发泡的方式，其整个发泡过程在模具内部完成，其墙体最后的发泡高度取决于倒入模具内部的水泥浆中的发泡剂的含量，所以综合考虑经济效率以及发泡效率，将现有技术中的模具的高度方向变成本发明中模具的长度方向，缩短本发明模具的高度方向的长度，这样的话，化学发泡的高度方向即为后期墙体使用时的厚度，本发明优选采用的模具长宽高尺寸是：600mmX120mmX3000mm。

在步骤一之前可以先在模具内部放入隔离膜，在模具底部放置网格纱，再将U型或者C型的轻钢龙骨沿模具的长度方向依次均匀排开，步骤二中的加热温度为40℃-50℃之间，优选采用45℃，具体的搅拌时间为10-20分钟之间，在步骤三之前在轻钢龙骨各个表面上均匀涂上由高分子树脂材料制成的胶体，以此提高发泡水泥与轻钢龙骨之间在发泡过程中的相互粘合的程度，步骤四中加入发泡剂后搅拌10秒钟左右，需要迅速将配置制得的发泡水泥浆倒入模具。

将配置完成的发泡水泥浆中倒入模具中，在倒入过程中还需要注意两个事项：

1、由于在化学发泡在发泡过程中很容易在与轻钢龙骨接触的地方发生气泡破裂，因此在倒入配置完成的水泥浆的时候，需要让发泡水泥浆的高度略微高于轻钢龙骨的侧壁高度，可以避免水泥在发泡过程中碰到轻钢龙骨破裂造成的墙体不均匀，提高发泡成功率和墙体质量。

2、考虑到发泡水泥浆的流动性比较差，同时的模具的横置使其长度方向会比较长，所以为了进一步提高发泡效率和发泡成功率，需要在模具开口上端均匀布置若干个浇筑点，这样可以在整个模具的开口处同时注液。

最后，发泡完成的墙体后可以在自然环境中静止24个小时便取出，也可以采用恒温养护箱中加速墙体成型，在墙体成型以后在墙体表面按照现有工艺涂上相应的水泥砂浆等便可使用。

上述步骤中，所用的材料的配比为：水泥为41%~42%（重量），快硬水泥为4%~5%（重量），水为45%~46%（重量），稳泡剂为0.1%~0.2%（重量），增强纤维为1%（重量），水泥增强剂为5%~10%（重量），发泡剂为2.5%~3%（重量）。

本发明所制成的墙体结构，由于在浇筑时浇筑的高度大于轻钢龙骨的侧壁高度，因而发泡后制成的墙体的厚度是大于轻钢龙骨的侧壁的高度的，墙体在实际使用时，墙体中高于轻钢龙骨侧壁的部分可以体现发泡水泥板的保温性能，隔断墙体两侧的冷热桥。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水泥发泡墙体的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.将C型或U型轻钢龙骨均匀的布置于模具内，所述的模具的开口与所述的C型或U型轻钢龙骨的开口方向一致，所述的模具的高度高于C型或U型轻钢龙骨的侧壁高度；

步骤2.将水、水泥与增强纤维混合加热搅拌均匀，制成水泥浆；

步骤3.在水泥浆中加入稳泡剂，搅拌均匀后加入发泡剂，将新得到的水泥浆搅拌后迅速倒入均匀放置有C型或U型轻钢龙骨的模具中；

步骤4.将灌注于模具中的水泥浆静置发泡，经过至少24小时后脱模。

2.根据权利要求1所述的水泥发泡墙体的制造方法，其特征是：步骤3中所述的新得到的水泥浆在所述的模具中的浇筑高度高于所述的C型或U型轻钢龙骨的侧壁高度。

3.根据权利要求1所述的水泥发泡墙体的制造方法，其特征是：步骤3中所述的新得到的水泥浆向所述的模具的浇筑过程中，所述的新得到的水泥浆的浇筑点在所述的模具开口上端均匀分布。

4.根据权利要求1所述的水泥发泡墙体的制造方法，其特征是：在步骤2中的水泥浆中加入水泥增强剂并搅拌均匀，步骤3在加入了水泥增强剂的水泥浆中加入稳泡剂，搅拌均匀后加入发泡剂，将得到新的水泥浆搅拌后迅速倒入均匀放置有C型或U型轻钢龙骨的模具中。

5.根据权利要求1所述的水泥发泡墙体的制造方法，其特征是：在步骤3之前，在所述的C型或U型轻钢龙骨上与所述的混合浆接触的表面均匀喷涂有由高分子树脂材料制成的胶体。

6.水泥发泡墙体的制造方法，其特征是：步骤4中将模具连带灌注于模具中的水泥浆静置发泡后，放置到恒温养护箱中。

7.一种用于制造水泥发泡墙体的发泡水泥浆，其特征是：水泥为41%~42%（重量），快硬水泥为4%~5%（重量），水为45%~46%（重量），稳泡剂为0.1%~0.2%（重量），增强纤维为1%（重量），水泥增强剂为5%~10%（重量），发泡剂为2.5%~3%（重量）。

8.一种由上述权利要求1-6任意一项所述的水泥发泡墙体制作工艺制得的水泥发泡墙体结构，包括若干轻钢龙骨和发泡水泥板，其特征是：所述的C型或U型轻钢龙骨的开口方向与所述的发泡水泥的发泡方向一致，所述的发泡水泥板的厚度大于所述的轻钢龙骨的侧壁高度。