CN109305786A - 一种高强抗裂发泡水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰10‑20份，发泡剂2‑3份，三聚磷酸钠0.01‑0.015份，稳泡剂0.6‑0.8份，碳酸钠0.5‑0.7份，萘系减水剂0.05‑0.1份，有机硅防水剂2‑4份，增强剂4‑6份，水50‑55份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液。本发明强度高，抗裂性好。

Description

一种高强抗裂发泡水泥
技术领域
本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种高强抗裂发泡水泥。
背景技术
发泡水泥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浇施工或模具成型，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。发泡水泥中含有大量密闭气孔，导致其强度和抗裂性能较低。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强抗裂发泡水泥，本发明强度高，抗裂性好。
本发明提出的一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰10-20份，发泡剂2-3份，三聚磷酸钠0.01-0.015份，稳泡剂0.6-0.8份，碳酸钠0.5-0.7份，萘系减水剂0.05-0.1份，有机硅防水剂2-4份，增强剂4-6份，水50-55份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液。
优选地，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为0.5-1：1-2：1.5-3。
优选地，改性聚丙烯纤维的长度为4-6mm。
优选地，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀1-2h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至70-80℃，保温搅拌60-90min，旋转蒸发除去甲苯，再加入顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为65-75℃，保温搅拌60-90min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取8-10h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维。
优选地，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：100-200：1.25-2.5：15-20。
优选地，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，顺丁二烯酸的水溶液的浓度为0.7-1mol/l。
优选地，发泡剂为α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠。
优选地，稳泡剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺。
优选地，α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠的重量比为8-9：1。
优选地，硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺的重量比为6-7：1-2：2-3。
本发明的制备方法为：将发泡剂与水混匀发泡得到泡沫溶液；将高强硫铝酸盐水泥、火山灰、三聚磷酸钠、稳泡剂、碳酸钠、萘系减水剂、有机硅防水剂、纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维混匀，加入泡沫溶液混匀，加入VAE乳液混匀，注模成型，养护得到高强抗裂发泡水泥。
本发明选用α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠作为发泡剂，二者相互配合可以提高发泡倍数、增加泡沫的稳定性，延长泡沫的保持时间，且泡沫均匀细小，与高强硫铝酸盐水泥相互配合，可以使得本发明内部结构均匀致密，提高保温均匀性和抗裂性能；α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠以适宜比例相互配合可以进一步增加本发明内部结构的均匀致密；硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺相互配合可以增加泡沫的韧性和稳定性，延长泡沫稳定的时间，避免塌模；碳酸钠，可以水泥的凝结和硬化时间，避免凝结时间过长，泡沫破裂造成塌模，从而增加本发明的抗裂性能和强度；高强硫铝酸盐水泥、火山灰相互配合可以进一步增加本发明的强度和抗裂性能；纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液相互配合作为增强剂，对聚丙烯纤维进行接枝改性，在聚丙烯纤维上接枝上亲水基团羧基，改善聚丙烯纤维和水泥的相容性，且增加聚丙烯纤维表面的粗糙度，使得水泥易于附着在纤维表面，从而增加本发明的韧性、强度和抗裂性能，且适宜长度的纤维，可以进一步增加本发明的抗裂性能和强度；泡沫水泥自身内部、聚丙烯纤维与水泥连接处均有微小裂缝，纳米二氧化硅可以填充微小裂缝，进一步增加本发明的抗裂性和强度；改性聚丙烯纤维、纳米二氧化硅与VAE乳液以合适比例相互配合，还可以增加水泥后期的强度和抗裂性；萘系减水剂、有机硅防水剂相互配合，可以增加本发明的防水性能，进而增加本发明的强度；三聚磷酸钠可以促进各物质均匀分散；上述各物质以合适比例相互配合可以进一步增加本发明的强度和抗裂性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰15份，发泡剂2.5份，三聚磷酸钠0.013份，稳泡剂0.7份，碳酸钠0.6份，萘系减水剂0.07份，有机硅防水剂3份，增强剂5份，水52份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液。
实施例2
一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰10份，发泡剂3份，三聚磷酸钠0.01份，稳泡剂0.8份，碳酸钠0.5份，萘系减水剂0.1份，有机硅防水剂2份，增强剂6份，水50份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、长度为6mm改性聚丙烯纤维、VAE乳液，其中，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为0.5：2：1.5；
在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀2h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至70℃，保温搅拌90min，旋转蒸发除去甲苯，再加入浓度为0.7mol/l顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为75℃，保温搅拌60min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取10h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维，其中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：100：2.5：15。
实施例3
一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰20份，发泡剂2份，三聚磷酸钠0.015份，稳泡剂0.6份，碳酸钠0.7份，萘系减水剂0.05份，有机硅防水剂4份，增强剂4份，水55份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、长度为4mm改性聚丙烯纤维、VAE乳液，其中，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为1：1：3；
在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀1h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至80℃，保温搅拌60min，旋转蒸发除去甲苯，再加入浓度为1mol/l顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为65℃，保温搅拌90min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取8h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维，其中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：200：1.25：20；
发泡剂为α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠，其中，α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠的重量比为8：1；
稳泡剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺，其中，硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺的重量比为7：1：3。
实施例4
一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰12份，发泡剂2.7份，三聚磷酸钠0.011份，稳泡剂0.75份，碳酸钠0.55份，萘系减水剂0.08份，有机硅防水剂2.5份，增强剂5.5份，水51份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、长度为5.5mm改性聚丙烯纤维、VAE乳液，其中，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为0.6：1.7：1.6；
在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀1.8h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至73℃，保温搅拌80min，旋转蒸发除去甲苯，再加入浓度为0.8mol/l顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为72℃，保温搅拌70min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取9.5h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维，其中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：130：2：16；
发泡剂为α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠，其中，α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠的重量比为9：1；
稳泡剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺，其中，硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺的重量比为6：2：2。
实施例5
一种高强抗裂发泡水泥，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰18份，发泡剂2.3份，三聚磷酸钠0.013份，稳泡剂0.65份，碳酸钠0.65份，萘系减水剂0.06份，有机硅防水剂3.5份，增强剂4.5份，水54份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、长度为4.5mm改性聚丙烯纤维、VAE乳液，其中，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为0.8：1.3：1.8；
在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀1.2h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至77℃，保温搅拌70min，旋转蒸发除去甲苯，再加入浓度为0.9mol/l顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为68℃，保温搅拌80min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取8.5h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维，其中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：170：1.75：18；
发泡剂为α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠，其中，α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠的重量比为8.5：1；
稳泡剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺，其中，硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺的重量比为6.5：1.5：2.5。
对实施例1-5进行性能检测，其结果如下：
组别 28d拉压比
实施例1 0.099
实施例2 0.108
实施例3 0.104
实施例4 0.116
实施例5 0.124
由上表可以看出本发明抗裂性好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强抗裂发泡水泥，其特征在于，其原料按重量份包括：高强硫铝酸盐水泥100份，火山灰10-20份，发泡剂2-3份，三聚磷酸钠0.01-0.015份，稳泡剂0.6-0.8份，碳酸钠0.5-0.7份，萘系减水剂0.05-0.1份，有机硅防水剂2-4份，增强剂4-6份，水50-55份，其中，增强剂为纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液。
2.根据权利要求1所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，纳米二氧化硅、改性聚丙烯纤维、VAE乳液的重量比为0.5-1：1-2：1.5-3。
3.根据权利要求1或2所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，改性聚丙烯纤维的长度为4-6mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，将聚丙烯纤维在甲苯中溶胀1-2h，然后移至氮气氛围中，加入过氧化苯甲酰，升温至70-80℃，保温搅拌60-90min，旋转蒸发除去甲苯，再加入顺丁二烯酸的水溶液，调节温度为65-75℃，保温搅拌60-90min，过滤取滤饼，水洗，丙酮索氏提取8-10h，烘干，粉碎得到改性聚丙烯纤维。
5.根据权利要求4所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，聚丙烯纤维、甲苯、过氧化苯甲酰、顺丁二烯酸的重量比为100：100-200：1.25-2.5：15-20。
6.根据权利要求4所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，在改性聚丙烯纤维的制备过程中，顺丁二烯酸的水溶液的浓度为0.7-1mol/l。
7.根据权利要求1-6任一项所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，发泡剂为α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠。
8.根据权利要求1-7任一项所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，稳泡剂为硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺。
9.根据权利要求7所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，α-烯基磺酸钠和十二烷基磺酸钠的重量比为8-9：1。
10.根据权利要求8所述高强抗裂发泡水泥，其特征在于，硬脂酸钠、羧甲基纤维素、三乙醇胺的重量比为6-7：1-2：2-3。
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