CN105622159B - 一种高强度化学发泡水泥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度新型化学发泡水泥及其制备方法，该高强度新型化学发泡水泥是由下述重量份配比的原料制成：水泥70～80份，粉煤灰20～30份，水45～55份，纤维0.2～0.4份，稳泡剂0.8～1份，促凝剂0.07～0.08份，发泡剂4.8～5份，硫酸氢钠0.05～0.15份，硫脲0.2～0.225份。本发明制得的化学发泡水泥，在保持原有发泡水泥的保温、隔热、隔音、耐火等性能的同时，还具有强度高、吸水率低、质轻、环保、低成本等优点，性能优异，可应用于建筑用内外墙保温材料、防火隔离带、屋面保温材料、工业/军用/民用保温隔音和交通/工厂环境噪音处理等方面。

Description

一种高强度化学发泡水泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度新型化学发泡水泥，以及该发泡水泥的制备方法，属于建筑材料领域。
背景技术
近几年来，随着我国提出的建设资源节约型社会的要求和国家节能降耗政策的相继出台，节能型建筑材料势必将成为今后新型建材的发展方向。随着有机保温材料易开裂、耐久性差、易燃、且燃烧生成有毒气体等缺点日益彰显，导致其市场份额及使用量明显降低。作为理想的替代品，无机保温材料因其安全性高的突出优点而倍受青睐。发泡水泥作为无机保温材料的一种，除具有质量轻、导热系数小外，还具有吸音隔音、使用寿命长、无毒害等优点。
发泡水泥是以水泥为主要胶凝材料，掺入适量粉煤灰，添加纤维、减水剂等各种功能外加剂，按一定比例加水搅拌后，经发泡、成型、切割、包装、养护而成的一种高孔隙率水泥制品，属于无机发泡保温材料。发泡水泥的制备方法分为物理法和化学法，其中化学法是在水泥净浆中加入化学发泡剂通过化学反应产生气泡，形成“气‐固”两相复合材料，所以又称化学发泡水泥。相对于物理法，化学发泡水泥具有制作流程简单、易操作、浆体凝结时间短、易批量生产等优势，但也存在内部泡孔大小不一、形态不规则、泡孔间连通率高、强度低、吸水率高等缺点，严重限制了化学发泡水泥的广泛应用。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种高强度新型化学发泡水泥，以及该化学发泡水泥的制备方法。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种高强度新型化学发泡水泥，其是由下述重量份配比的原料制成：水泥70～80份，粉煤灰20～30份，水45～55份，纤维0.2～0.4份，稳泡剂0.8～1份，促凝剂0.07～0.08份，发泡剂4.8～5份，硫酸氢钠0.05～0.15份，硫脲0.2～0.225份。
优选的，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥。
优选的，所述粉煤灰为二级粉煤灰。
优选的，所述水为50℃的自来水。
优选的，所述纤维为6-9mm聚丙烯纤维。
优选的，所述稳泡剂为硬脂酸钙。
优选的，所述促凝剂为碳酸锂。
优选的，所述发泡剂为质量浓度为30％的双氧水。
上述高强度新型化学发泡水泥的制备方法，包括以下步骤：
a按各原料所需的重量份数称取水泥70～80份，粉煤灰20～30份，水45～55份，纤维 0.2～0.4份，稳泡剂0.8～1份，促凝剂0.07～0.08份，发泡剂4.8～5份，硫酸氢钠0.05～0.15份，硫脲0.2～0.225份；
b将称量好的水泥、粉煤灰、纤维、稳泡剂、促凝剂、硫酸氢钠和硫脲一并放入搅拌机，搅拌均匀，制得混合物料；
c将称量好的水加入混合物料中，搅拌均匀，制得料浆，再将称量好的发泡剂加入所述料浆，搅拌均匀，制得混合料浆；
d将所述混合料浆迅速倒入模具，静置发泡，养护形成化学发泡水泥。
步骤d中：静置发泡时间优选为24h，养护优选在50℃烘箱中进行，养护时间优选为28d。
本发明的有益技术效果是：
本发明制得的化学发泡水泥，在保持原有发泡水泥的保温、隔热、隔音、耐火等性能的同时，还具有强度高、吸水率低、质轻、环保、低成本等优点，性能优异，可应用于建筑用内外墙保温材料、防火隔离带、屋面保温材料、工业/军用/民用保温隔音和交通/工厂环境噪音处理等方面。本发明制备方法具有操作简单、易批量生产等优势。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
按重量份数称取42.5普通硅酸盐水泥70份、二级粉煤灰30份、9mm聚丙烯纤维0.4份、硬脂酸钙0.8份、碳酸锂0.08份、硫酸氢钠0.1份、硫脲0.2份，加入搅拌锅搅拌均匀，制得混合物料。往所述混合物料中加入54份50℃的水，高速搅拌2min得到均匀料浆；往所述料浆中加入5份质量浓度为30％的双氧水发泡剂，高速搅拌10s，得到混合料浆。将所述混合料浆迅速倒入模具中，覆盖一层塑料薄膜，静置发泡，24h后脱模，置于50℃烘箱，养护28d，制得高强度新型化学发泡水泥。
实施例2
按重量份数称取42.5普通硅酸盐水泥80份、二级粉煤灰20份、9mm聚丙烯纤维0.4份、硬脂酸钙0.8份、碳酸锂0.08份、硫酸氢钠0.05份、硫脲0.2份，加入搅拌锅搅拌均匀，制得混合物料。往所述混合物料中加入51份50℃的水，高速搅拌2min得到均匀料浆；往所述料浆中加入4.8份质量浓度为30％的双氧水发泡剂，高速搅拌10s，得到混合料浆。将所述混合料浆迅速倒入模具中，覆盖一层塑料薄膜，静置发泡，24h后脱模，置于50℃烘箱，养护28d，制得高强度新型化学发泡水泥。
实施例3
按重量份数称取42.5普通硅酸盐水泥70份、二级粉煤灰30份、9mm聚丙烯纤维0.4份、硬脂酸钙0.8份、碳酸锂0.08份、硫酸氢钠0.15份、硫脲0.225份，加入搅拌锅搅拌均匀，制得混合物料。往所述混合物料中加入54份50℃的水，高速搅拌2min得到均匀料浆；往所述料浆中加入5份质量浓度为30％的双氧水发泡剂，高速搅拌10s，得混合料浆。将所述混合料浆迅速倒入模具中，覆盖一层塑料薄膜，静置发泡，自然养护成型后脱模，将所述自然养护成型的化学发泡水泥在50℃的烘箱中养护28d，制得高强度新型化学发泡水泥。
对比例1
按重量份数称取42.5普通硅酸盐水泥70份、二级粉煤灰30份、9mm聚丙烯纤维0.4份、硬脂酸钙0.8份、碳酸锂0.08份，加入搅拌锅搅拌均匀，制得混合物料。往所述混合物料中加入54份50℃的水，高速搅拌2min得到均匀料浆；往所述料浆中加入5份质量浓度为30％的双氧水发泡剂，高速搅拌10s，得混合料浆。将所述混合料浆迅速倒入模具中，覆盖一层塑料薄膜，静置发泡，24h后脱模，置于50℃烘箱，养护28d，制得化学发泡水泥。
本发明各实施例及对比例中的化学发泡水泥，用以下测试方法对其各性能进行测试：根据JG/T 266-2011《泡沫混凝土》对干密度、抗压强度和吸水率进行测试，根据GB/T10294-2008 《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-防护热板法》对导热系数进行测试。
表1为各实施例和对比例制备的化学发泡水泥的干密度、抗压强度、吸水率及导热系数测试结果。
表1
由表1可知，实施例1～3制备的化学发泡水泥，其干密度<300kg/m3，抗压强度>0.3MPa，导热系数<0.08W/(m·k)。该化学发泡水泥质轻，保温隔热，抗压强度高，超过行业标准(干密度等级A03强度0.3～0.7MPa)的强度。
实施例1～3制备的化学发泡水泥的抗压强度均高于对比例制备的化学发泡水泥的抗压强度，说明硫酸氢钠和硫脲可有效提高化学发泡水泥的抗压强度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程交换，或直接或间接运用在其他相关领域，均同理包括在本发明的保护保护范围内。

Claims (3)

1.一种高强度化学发泡水泥，其特征在于它是由下述重量份配比的原料制成：水泥70～80份，粉煤灰20～30份，水45～55份，纤维0.2～0.4份，稳泡剂0.8～1份，促凝剂0.07～0.08份，发泡剂4.8～5份，硫酸氢钠0.05～0.15份，硫脲0.2～0.225份；所述促凝剂为碳酸锂；所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为二级粉煤灰；所述水为50℃的自来水；所述纤维为6-9mm聚丙烯纤维；所述稳泡剂为硬脂酸钙；所述发泡剂为质量浓度为30％的双氧水。
2.如权利要求1所述的一种高强度化学发泡水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a按各原料所需的重量份数称取水泥70～80份，粉煤灰20～30份，水45～55份，纤维0.2～0.4份，稳泡剂0.8～1份，促凝剂0.07～0.08份，发泡剂4.8～5份，硫酸氢钠0.05～0.15份，硫脲0.2～0.225份；
b将称量好的水泥、粉煤灰、纤维、稳泡剂、促凝剂、硫酸氢钠和硫脲一并放入搅拌机，搅拌均匀，制得混合物料；
c将称量好的水加入混合物料中，搅拌均匀，制得料浆，再将称量好的发泡剂加入所述料浆，搅拌均匀，制得混合料浆；
d将所述混合料浆迅速倒入模具，静置发泡，养护形成化学发泡水泥。
3.根据权利要求2所述的一种高强度化学发泡水泥的制备方法，其特征在于，步骤d中：静置发泡时间为24h，养护在50℃烘箱中进行，养护时间为28d。
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