CN106517972A - 一种发泡水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发泡水泥，该水泥包含以下质量百分含量的组分：水泥30‑45％、陶瓷砖抛光粉5‑10％、发泡组分1‑4％、稳泡组分0.1‑1％、防水组分0.5‑2％、增强组分0.5‑2％、余量为水；水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比5‑10：1组成。本发明的发泡水泥具有强度高、防水性能好、保温效果好、耐久性好等特点，还可以综合利用大量陶瓷砖抛光粉，节约社会资源，提高使用效率，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种发泡水泥
技术领域
本发明属于建筑节能技术领域，具体涉及一种发泡水泥。
背景技术
据统计，我国的建筑物采暖能耗为气候条件相似的发达国家的3倍，为了提高建筑物的保温隔热功能，在建筑物上增加保温层是建筑节能的重要措施，常用的保温层大多为聚苯板、挤塑板、聚氨酯等有机材料，但有机保温材料存在易燃、易老化等缺点。发泡水泥为无机质保温材料，具有轻质不燃、保温隔热并且与建筑物同寿命等优点，有良好的应用前景。
发泡水泥主要是通过化学或者物理发泡的方式引入气泡，将泡沫与水泥浆均匀混合后凝固、硬化而形成。由于气泡的高能量和不稳定性特点，要求在制备过程中气泡的产生与水泥的凝固和硬化速度合理匹配，这就要求水泥浆必须具备快凝和快硬的特性，因此目前发泡水泥所用水泥以硫铝酸盐水泥为主，但是，硫铝酸盐水泥作为一种低碱性水泥，在长期使用过程中存在耐久性问题。
中国专利文献(CN102815903A)公开了一种发泡水泥保温板的制备方法，是利用水泥、粉煤灰、矿物外加剂防水增稠剂、速凝剂、纤维增强材料、发泡剂和水按照一定比例混合，并快速搅拌均匀后倒入模具中发泡、养护，最后脱模、切割制备发泡水泥保温板材料的方法。在该工艺中，水泥浆发泡后需进行4h的养护才能脱模，继续养护7d才能进行切割，凝结固化所需时间较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发泡水泥，该发泡水泥使用普通硅酸盐水泥为主要原料，在稳泡组分、增强组分的共同作用下制备而成，具有凝结固化快、耐久性好、轻质、高强的特点。
本发明提供了一种发泡水泥，该水泥包含以下质量百分含量的组分：水泥30-45％、陶瓷砖抛光粉5-10％、发泡组分1-4％、稳泡组分0.1-1％、防水组分0.5-2％、增强组分0.5-2％、余量为水；水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比5-10：1组成。
本发明采用普通硅酸盐水泥和少量铝酸盐水泥复合替代硫铝酸盐水泥，与硫铝酸盐水泥相比，硅酸盐水泥的耐久性较好，但凝结时间和硬化速度要慢得多。所用铝酸盐水泥是指以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细制得的一种以铝酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，与硅酸盐水泥复合使用，可以显著促进硅酸盐水泥的水化速度，取长补短，既能保留早强的特点，也能保持较高的后期强度。
进一步的，铝酸盐水泥中的氧化铝含量为40-60％。氧化铝含量在40-60％之间，凝结速度快，早期强度高。
进一步的，陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg。陶瓷砖抛光粉是陶瓷抛光砖在刮平定厚、研磨抛光以及磨边倒角等一系列深加时所产生的具有一定细度的粉体废料，经烘干粉磨得到的，比表面积＞600m2/kg，富含SiO2和Al2O3，具有良好的火山灰活性，陶瓷砖抛光粉的粒径很小，一方面可以发挥其填充效应使体系用水量减少，孔隙率降低，结构更加密实；另一方面可增大胶凝材料参与水化反应的接触面积，增加水化反应速度。
进一步的，发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比5-10：0.5-2：1组成。所用发泡剂具有较高的表面活性，能有效降低发泡水泥的表面张力。
进一步的，稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比0.5-2：1组成。所用稳泡剂组分对气泡起稳定的作用，增加泡沫抵抗破裂的能力，使泡沫变的有韧性从而增加泡沫的稳定性，降低泡沫表面张力，使泡沫变得不容易破裂，延长泡沫寿命，减少发泡水泥的塌模现象。
进一步的，防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比1-2：0.5-2：1组成。水玻璃中的硅酸钠在水泥内部结合其中的钙生成不溶解于水的硅酸钙沉淀，同时硅酸盐由于失水在水泥中结晶，从而堵塞水泥中的微细孔，达到密实和填充效果；氟硅醇钠是一种分子量小的水溶性聚合物，发泡水泥干燥后，可在表面形成不溶于水的，具有防水性能的甲基硅醚防水膜；三乙醇胺磷酸盐(分子式：C6H15NO3·H3PO4)与水泥和水拌合后离解产生三乙醇胺和磷酸盐，磷酸盐可以与水泥中的钙离子结合，生成溶解度极小的磷酸钙，填充体系中的微孔，提高抗渗性，三乙醇胺也可以与其中的钙离子、镁离子等络合，提高发泡水泥孔壁的强度和密实性。
进一步的，增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.1-1：1组成。二乙醇单异丙醇胺可以提高水泥的早期强度，对后期强度也有改善作用；十二水合硫酸铝钾能与水泥中的钙、镁离子等发生化学反应，生成坚硬的结晶物质，增加强度强度的同时还能提高体系的水化反应速度，提高体系的抗渗性能。
本发明的有益效果：本发明的发泡水泥具有强度高、防水性能好、保温效果好、耐久性好等特点，还可以综合利用大量陶瓷砖抛光粉，节约社会资源，提高使用效率，具有显著的经济和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地解释说明。
本发明所用原料具体如下：
本发明所用的硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，取自曲阜中联水泥有限公司；铝酸盐水泥取自郑州宇翔特种水泥厂，陶瓷砖抛光粉取自淄博。所用水泥的理化性质见表1，陶瓷砖抛光粉的化学成分分析下表2。
表1原材料化学成分(w/％)
表2水泥相关数据
实施例1
一种发泡水泥，包含以下质量百分数的组分：水泥30％、陶瓷砖抛光粉5％、发泡组分1％、稳泡组分0.1％、防水组分0.5％、增强组分0.5％、余量为水。
其中，水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比5：1组成；铝酸盐水泥中的氧化铝含量为40％；陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比5：2：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比0.5：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比1：2：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.1：1组成。
实施例2
一种发泡水泥，包含以下质量百分数的组分：水泥45％、陶瓷砖抛光粉10％、发泡组分4％、稳泡组分1％、防水组分2％、增强组分2％、余量为水。
水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比10：1组成；铝酸盐水泥中的氧化铝含量为45％；陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比10：0.5：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比2：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比2：0.5：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比1：1组成。
实施例3
一种发泡水泥，包含以下质量百分数的组分：水泥40％、陶瓷砖抛光粉：8％、发泡组分3％、稳泡组分0.5％、防水组分1％、增强组分1％、余量为水。
水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比8：1组成；铝酸盐水泥中的氧化铝含量为50％；陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比5：1：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比1：1：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.5：1组成。
实施例4
一种发泡水泥，包含以下质量百分数的组分：水泥30％、陶瓷砖抛光粉8％、发泡组分2％、稳泡组分0.8％、防水组分1.5％、增强组分1.2％、余量为水。
水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比7：1组成；铝酸盐水泥中的氧化铝含量为55％；陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比6：1.5：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1.8：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比1.5：2：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.5：1组成。
实施例5
一种发泡水泥，包含以下质量百分数的组分：水泥41％、陶瓷砖抛光粉7％、发泡组分2％、稳泡组分0.8％、防水组分1.2％、增强组分0.8％、余量为水。
水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比8：1组成；铝酸盐水泥中的氧化铝含量为60％；陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比6：1：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比2：1：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.2：1组成。
对比例1
一种发泡水泥按质量份数计，包含以下组分：水泥41％、发泡组分2％、稳泡组分0.8％、防水组分1.2％、增强组分0.8％、余量为水。
水泥由普通硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比8：1组成；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比6：1：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比2：1：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.2：1组成。
对比例2
一种发泡水泥按质量份数计，包含以下组分：水泥41％、陶瓷砖抛光粉7％、发泡组分2％、稳泡组分0.8％、防水组分1.2％、增强组分0.8％、余量为水。
水泥为硅酸盐水泥；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比6：1：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1：1组成；防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比2：1：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.2：1组成。
对比例3
一种发泡水泥按质量份数计，包含以下组分：水泥41％、陶瓷砖抛光粉7％、发泡组分2％、稳泡组分0.8％、增强组分0.8％、余量为水。
水泥由普通硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比8：1组成；发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比6：1：1组成；稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比1：1组成；增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.2：1组成。
性能测试
参照JG/T266-2011《泡沫混凝土》、GB/T5486-2008《无机硬质绝热制品试验方法》的标准，测定性能如下表3所示。如表3所示，本发明实施例中发泡水泥的吸水率显著低于对比例，3d抗压强度和导热系数显著高于对比例，说明本发明的发泡水泥具有防水性能好、保温效果好、耐久性好等优点。
表3发泡水泥性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发泡水泥，其特征在于，该水泥包含以下质量百分含量的组分：水泥30-45％、陶瓷砖抛光粉5-10％、发泡组分1-4％、稳泡组分0.1-1％、防水组分0.5-2％、增强组分0.5-2％、余量为水；
水泥由硅酸盐水泥和铝酸盐水泥按质量比5-10：1组成。
2.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，铝酸盐水泥中的氧化铝含量为40-60％。
3.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，陶瓷砖抛光粉的比表面积大于600m2/kg。
4.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，发泡组分由双氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基二甲基甜菜碱按质量比5-10：0.5-2：1组成。
5.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，稳泡组分由羟丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按质量比0.5-2：1组成。
6.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，防水组分由水玻璃、氟硅醇钠和三乙醇胺磷酸盐按质量比1-2：0.5-2：1组成。
7.根据权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，增强组分由二乙醇单异丙醇胺和十二水合硫酸铝钾按质量比0.1-1：1组成。
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