專利名稱：一種外墻用發泡水泥保溫材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料領域，涉及一種外墻用保溫材料及其制備方法，具體涉及一種外墻用發泡水泥保溫材料及其制備方法。
背景技術：
我國傳統的外墻外保溫體系采用的保溫材料一般是發泡聚苯乙烯(EPS)或擠塑聚苯乙烯(XPS)等有機材料，但這些材料在長期的使用過程中暴露出了越來越多的問題，如易老化脫落、維修更換復雜等，尤其是近幾年由之引發的幾場重大火災事故，給國家和社會造成了大量的人員傷亡及財產損失，遭到廣泛質疑，因此，尋求一種綠色、耐久、阻燃的新型保 溫材料的呼聲日益高漲。泡沫混凝土作為一種無機材料，是混凝土家族中一類特殊的存在，由于其密度在極大范圍內的可調性，低密度泡沫混凝土可以作為保溫材料應用。我國關于泡沫混凝土的研究起步較早，從20世紀90年代起即大規模用于地暖、屋面等現澆保溫領域，但在外墻外保溫體系中的應用一直很少。這一方面是因為受技術條件所限，泡沫混凝土密度及導熱系數與聚苯材料相比仍是較大，密度一般在300kg/m3以上，導熱系數不低于O. 06 W/mK，造成達到相同的保溫效果需粘貼的泡沫混凝土板厚度、質量等遠超傳統有機材料。中國專利CN102153363公開了一種超低密度泡沫混凝土及其制備方法，由水泥、化學發泡劑、穩泡劑和水按質量比(130-180) (10. 3-15. 2) :(0. 1-1.8) (60-90)混合而成。該超低密度泡沫混凝土采用化學發泡方式，將穩泡劑加入硫鋁酸鹽水泥料漿中攪拌均勻，然后加入化學發泡劑充分攪拌均勻后注模成型、自然養護后制得。由此制得的超低密度泡沫混凝土的干燥表觀密度為130-150kg/m3，抗壓強度大于O. lOMPa，導熱系數低于O. IOff/mK。該方法制備的泡沫混凝土導熱系數較高，保溫效果不太好，且抗壓強度大于O. IOMPa,抗壓強度低，一旦泡沫混凝土收縮受到限制，則非常容易開裂和破損，影響泡沫混凝土的正常使用，降低使用壽命。專利CN102619316公開了一種發泡混凝土建筑外墻保溫裝飾一體板，方法是將硅酸鹽水泥、聚丙烯單絲纖維、硬脂酸鈣、可再分散膠粉、硫酸鈉混勻后，依次加入水、三乙醇胺、聚羧酸、雙氧水混勻，模具成型制成內保溫層；將硅酸鹽水泥、聚丙烯單絲纖維、木質素纖維、耐水膠粉和羥丙基甲基纖維素混勻后，加水和聚羧酸混勻，涂抹在內保溫層的一側面上，成抗裂防滲膩子層；將硅酸鹽水泥、重鈣、石英砂、聚丙烯束狀單絲纖維、耐水膠粉和羥丙基甲基纖維素混勻，加入水、聚羧酸和顏料混勻后涂在抗裂防滲膩子層上制成外裝飾層。制得的產品抗壓強度O. 5-0. 6MPa，抗拉強度O. 2-0. 3MPa。其生產過程復雜，且抗壓強度及抗拉強度較低，抗開裂性低，容易破損，降低使用壽命。我國幅員遼闊，不同地域氣候、環境差別極大，廣大的西部和北部地區，冬天氣溫很低風沙大，這就對外墻保溫材料在上述地區的應用提出了一些特殊的要求。鑒于上述原因，從系統科學的方法與原理出發，研究開發一種既具有一般外墻保溫材料的物理力學性能，同時又兼具輕質、保溫、防水、耐火、抗凍等功能，適用區域廣，使用壽命長的外墻保溫材料，十分必要。
發明內容
本發明的目的是提供一種輕質高強，保溫性能好，防水耐火抗凍的外墻用保溫材料，以解決現有技術的不足和滿足市場需求。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現
一種外墻用發泡水泥保溫材料，由如下重量份的原料制成鋁酸鹽水泥150-250，減水劑0-0. 5，防水劑2-5，發泡劑7-13，泡沫穩定劑O. 5_3，纖維O. 5_3，水60-135。所述的減水劑為聚羧酸或萘系減水劑。
所述的防水劑為有機硅防水劑。所述的發泡劑為雙氧水。所述的泡沫穩定劑為硬脂酸鈣、阿拉伯樹膠、十二烷基磺酸鈉中的一種或幾種。所述的纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維中至少一種。所述的外墻用發泡水泥保溫材料的制備方法，包含如下步驟
a)將水泥和泡沫穩定劑混合均勻，加入水攪拌l_5min,加入減水劑、防水劑，攪拌l-5min至衆體均勻,然后緩慢加入纖維攪拌l_3min至均勻；
b)在漿體中加入發泡劑，快速攪拌O.2-2min，待漿體剛起泡，迅速將拌合物裝入用保溫板制備的模具中，上面覆以保溫板保溫養護，3-72h后拆模、切割、保溫養護。制備過程中的水溫為35_45°C。步驟b)中快速攪拌的轉速為2500-3500r/min。本發明的有益效果為
(I)本發明的外墻用發泡水泥保溫材料主要成分為無機材料，防火性好，屬A級不燃性材料；使用壽命長，可達到與建筑物同壽命。經測試孔隙率為80%-90%，直徑在孔徑O. 5-2mm的孔占總孔的80%以上，干密度180_300kg/m3，質地輕，易于粘貼干掛；導熱系數
O.050-0. 060ff/mK,保溫效果好；抗壓強度O. 5-1. 2Mpa，強度高，制品破損率低、耐久性好；體積吸水率小于10%，抗凍性好、耐久性好、保溫性好。(2)在制備本發明所述外墻用發泡水泥保溫材料過程中，控制水溫在35°C 450C，在該溫度范圍內，水泥凝結速度與穩泡速度能達到一致，可以達到較好的發泡效果。纖維在水泥、泡沫穩定劑和適量水混勻后加入，可以更好地分散，避免出現纖維團聚的現象。在發泡漿體保溫養護中，所用的模具為保溫板材質，保溫板材質的模具可以充分利用水化熱，加速水化進程，有助于提高保溫材料早期強度。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
來對本發明作更進一步的說明，以便本領域的技術人員更了解本發明，但并不以此限制本發明。實施例I 配方
硫鋁酸鹽水泥200份，聚羧酸高效減水劑O. 3份，有機硅防水劑5份，雙氧水11份，硬脂酸鈣3份，聚乙烯醇纖維2份，水105份。
制備方法
將硫鋁酸鹽水泥200份和硬脂酸鈣3份混合均勻，加入40°C的溫水105份攪拌l_3min，加入聚羧酸高效減水劑O. 3份、有機硅防水劑5份，攪拌l-5min至漿體均勻，然后緩慢加入聚乙烯醇纖維2份攪拌l_3min至均勻；
在漿體中加入雙氧水11份，快速攪拌O. 2-2min，轉速為2500r/min，待漿體剛起泡，迅速將拌合物裝入用保溫板制備的模具中，上面覆以保溫板保溫養護，3-72h后拆模、切割、保溫養護。實施例2
配方
硫鋁酸鹽水泥150份，萘系高效減水劑O. 5份，有機硅防水劑3份，雙氧水7份，阿拉伯
樹膠O. 5份，聚丙烯纖維O. 5份，水60份。制備方法
將150份硫鋁酸鹽水泥和O. 5份阿拉伯樹膠混合均勻，加入420C的溫水60份，攪拌l-3min，加入萘系高效減水劑O. 5份、有機硅防水劑3份，攪拌l_5min至漿體均勻，然后緩慢加入聚丙烯纖維O. 5份攪拌l_3min至均勻；
在漿體中加入雙氧水7份，快速攪拌O. 2-2min,轉速為3000r/min，待漿體剛起泡，迅速將拌合物裝入用保溫板制備的模具中，上面覆以保溫板保溫養護，3-72h后拆模、切割、保溫養護。實施例3
配方
硫鋁酸鹽水泥250份，有機硅防水劑2份，雙氧水13份，十二烷基磺酸鈉I. 75份，聚乙烯醇纖維I. 75份，水135份。制備方法
將250份硫鋁酸鹽水泥和I. 75份十二烷基磺酸鈉混合均勻，加入380C的溫水135份水攪拌l_3min，加入2份有機硅防水劑，攪拌l_5min至漿體均勻，然后緩慢加入聚乙烯醇纖維
I.75份攪拌l-3min至均勻；
在漿體中加入雙氧水13份，快速攪拌O. 2-2min，轉速為3500r/min，待漿體剛起泡，迅速將拌合物裝入用保溫板制備的模具中，上面覆以保溫板保溫養護，3-72h后拆模、切割、保溫養護。以上實施例中制得的保溫材料的性能參數如下
^I實施例11實施例21實施兩y
孔隙率(％)889080 ~
O.5-2mm直徑孔的比率(％)908688 ~
干密度(kg/m3)210 190 260 —
導熱系數07052 0.049 0.060 —
壓強度(Mpa)0.6 O. 5 I. O
體積吸水率％_2_5_7_
本本發明方法簡單，易生產，其產品質量好，經測試，孔隙率為80%-90%，直徑在孔徑
O.5-2mm的孔占總孔的80%以上，干密度180_300kg/m3，輕質的材料有利于外墻施工；導熱
系數O. 050-0. 060 W/mK ;抗壓強度O. 5-1. 2Mpa ;體積吸水率小于10%。通過表格中的性能參數數據可知，本發明外墻用保溫材料的綜合物理性能較好，其基本的力學性能皆超過一般的保溫 材料。
權利要求
1.一種外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在干，由如下重量份的原料制成硫鋁酸鹽水泥150-250，減水劑0-0. 5，防水劑2-5，發泡劑7-13，泡沫穩定劑O. 5-3,纖維O. 5-3,水60-135。
2.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在于，所述的減水劑為聚羧酸或萘系減水劑。
3.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在于，所述的防水劑為有機娃防水劑。
4.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在于，所述的發泡劑為雙氧水。
5.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在于，所述的泡沫穩定劑為硬脂酸鈣、阿拉伯樹膠、十二烷基磺酸鈉中的ー種或幾種。
6.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料，其特征在于，所述的纖維為聚こ烯醇纖維、聚丙烯纖維中至少ー種。
7.根據權利要求I所述的外墻用發泡水泥保溫材料的制備方法，其特征在于，包含如下步驟 a)將水泥和泡沫穩定劑混合均勻，加入水攪拌l_5min,加入減水劑、防水劑，攪拌l-5min至衆體均勻,然后緩慢加入纖維攪拌l_3min至均勻； b)在漿體中加入發泡劑，快速攪拌O.2-2min，待漿體剛起泡，迅速將拌合物裝入用保溫板制備的模具中，上面覆以保溫板保溫養護，3-72h后拆模、切割、保溫養護。
8.根據權利要求7所述的外墻用發泡水泥保溫材料的制備方法，其特征在于，所述水的溫度為35-45で。
9.根據權利要求7所述的外墻用發泡水泥保溫材料的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中快速攪拌的轉速為2500-3500r/min。
全文摘要
本發明涉及一種外墻用發泡水泥保溫材料，該發泡水泥保溫材料由如下重量份的原料制成硫鋁酸鹽水泥150-250，減水劑0-0.5，防水劑2-5，發泡劑7-13，泡沫穩定劑0.5-3，纖維0.5-3，水60-135。該外墻用發泡水泥保溫材料經濟實用，輕質高強，保溫性能好，防水耐火抗凍，使用壽命長。
文檔編號C04B28/06GK102838374SQ20121034338
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者薛一冰, 王崇杰, 管振忠, 劉巧玲, 賈立群 申請人:薛一冰