[发明专利]一种低密度发泡水泥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质节能建筑材料及其制备方法，具体涉及一种低密度发泡水泥及其制备方法。 

背景技术

随着墙体材料节能保温政策的驱动，节能建筑材料得到快速发展。目前市场上大量使用了有机保温材料，如聚苯乙烯泡沫材料、挤塑聚苯板、聚氨酯等。这些有机保温材料存在极大火灾安全隐患，使用寿命短，在建筑物寿命期内需更换数次，累计花费巨大，同时造成严重的环境污染，与国家倡导的发展循环经济建设节约型社会背道而驰。

发泡水泥是往水泥浆体中填充大量气泡，经自然养护所形成的一种轻质无机保温材料。发泡水泥具有保温隔热、隔音不燃、抗震等优点，与建筑物同寿命，可很好地满足建筑节能与安全的要求。目前，建筑工程应用中的发泡水泥普遍存在密度大、保温性能差等缺陷，严重影响建筑节能效果，无法满足对建筑节能65%的要求。因此，低密度发泡水泥的研制有助于提高发泡水泥的保温隔热性能与推广应用价值。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种容重轻、导热系数低的低密度发泡水泥。

本发明目的之二在于提供上述发泡水泥的制备工艺。

为实现第一个目的，本发明通过如下的技术方案来实现：一种低密度发泡水泥，包括以下重量份的组分：水泥60~120份，促凝剂0.3~1.0份，稳泡剂0.4~1.0份，减水剂0.5~1.2份，发泡剂9~14份，纤维0.2~0.5份，水25~50份。

本发明的另一个实施方式，低密度发泡水泥各组分重量份含量为：水泥100～120份，促凝剂0.8~1.0份，稳泡剂0.8~1.0份，减水剂1.0 ~1.2份，发泡剂10~11份，纤维0.4~0.5份，水45~50份。

所述水泥为高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥中的至少一种，高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥的强度等级均不低于52.5级。

所述稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、和硬脂酸钠中的至少一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述促凝剂为铝酸钠、碳酸锂、和无水硫酸钠中的至少一种；所述发泡剂为双氧水，浓度为35%；所述纤维为聚丙烯纤维，长度6~12mm。

所述水为自来水，水温30~45℃。

实现第一个目的，本发明通过如下的技术方案来实现：上述低密度发泡水泥的制备方法，包括以下步骤：

（1）按上述配合比分别称量水泥、发泡剂、稳泡剂、减水剂、促凝剂、纤维和水；

（2）将水泥、纤维倒入搅拌机中搅拌均匀得水泥纤维干料；

（3）往水泥纤维干料中加入水、稳泡剂、减水剂及促凝剂，搅拌均匀制成水泥浆料，搅拌时间约为3分钟；

（4）往水泥浆料中加入发泡剂并搅拌10~15秒；

（5）将浆料浇注于模具中，成型后经自然养护而成。

所述步骤(4)中的搅拌速度不低于1500 r/min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明中，水泥为高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥，该水泥凝结时间短，早期强度高，并且强度等级不低于52.5级，后期强度得到了保证。低密度发泡水泥的气泡量大，水泥浆体量少，水泥凝结时间短，在气泡形成后能迅速提供强度以支撑整个体系，高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥能很好满足强度要求。掺入促凝剂，进一步加快水泥凝结，提高水泥早期强度，形成低密度发泡水泥体系。 

（2）本发明中，采用了十二烷基苯磺酸钠等稳泡剂能够在液相表面形成单分子吸附膜，使液面坚固不易破裂，可达到稳定气泡的目的，同时一定程度上增加料浆的粘稠度，使泡沫更好地保持稳定，从而提高低密度发泡水泥体系的稳定性。 

（3）本发明中，通过聚丙烯纤维在浆体中形成的三维网络结构，可承受浆体收缩产生的拉应力，减少裂纹防止微裂缝的发展；另一方面，聚丙烯纤维具有良好耐碱性，能保持碱性水泥体系的良好耐久性能。

（4）本发明中，发泡剂选用浓度35%的双氧水，双氧水在碱性环境中能产生气泡，且发泡速度快、泡径均匀，可有效提高发泡水泥的稳定性。

具体实施方式

以下实施例中，水泥为高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥中的至少一种，高铝水泥和低碱度硫铝硅酸盐水泥的强度等级均不低于52.5级。稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、和硬脂酸钠中的至少一种。减水剂为聚羧酸减水剂。促凝剂为铝酸钠、碳酸锂、和无水硫酸钠中的至少一种。发泡剂为双氧水，浓度为35%。纤维为聚丙烯纤维，长度6~12mm。水为自来水，水温30~45℃。

低密度发泡水泥制备方法：

（1）按配合比分别称量水泥、发泡剂、稳泡剂、减水剂、促凝剂、纤维和水；