[发明专利]发泡水泥浆体无机增稠剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种发泡水泥浆体无机增稠剂及其制备方法和应用，所述水泥浆体无机增稠剂包括如下重量百分比的材料制成：超细硅酸盐水泥40%~80%、超细活性矿物掺合料10%~50%、吸水膨胀材料0~9%、矿物填料0~10%；制备时，将上述重量百分比的原料放入高混机搅拌30~35min后即得到所需的发泡水泥浆体无机增稠剂。

技术领域

本发明涉及一种发泡水泥保温材料，具体涉及一种发泡水泥浆体无机增稠剂及其制备方法和应用。

背景技术

增稠剂在水泥浆体的应用中非常广泛，它具有降低水泥浆体的流动度，提升水泥浆体的粘度和屈服应力，提高浆体和易性，减少水泥浆体的泌水、离析的效果。增稠剂应用在发泡水泥浆体中还有提高发泡水泥浆体稳定性，增加稳泡时间的作用。

但是目前的水泥增稠剂都以有机物为主，有机类增稠剂作为砂浆、混凝土等浆体的增稠剂或者增粘剂，掺量少，效果显著，但是会影响水泥的水化过程，这一影响在砂浆、混凝土等浆体中对产品的强度造成的影响有限，但是，发泡类水泥浆体本身水灰比大、孔隙率高，最终制成的产品强度较砂浆、混凝土等低很多，只有砂浆、混凝土等产品强度的几十分之一甚至百分之一。在这种情况下，有机增稠剂若应用在发泡类水泥浆体中，水泥粒子的水化受到的影响将会被放大，造成发泡水泥产品强度急剧下降，开裂增多，所以有机类增稠剂在发泡类水泥浆体中不是最合适的增稠组分。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种在发泡水泥浆体中起到良好的增稠效果，并且不影响水泥水化，减少发泡水泥产品的开裂、增强发泡水泥产品强度的增稠剂及其制备方法和应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种发泡水泥浆体无机增稠剂，其特征在于，包括如下重量百分比的材料制成：超细硅酸盐水泥40%~80%、超细活性矿物掺合料10%~50%、吸水膨胀材料0~9%、矿物填料0~10%。

这样，超细硅酸盐水泥具有超微粒特征，粒径细至微米级，相对于普通硅酸盐水泥活性大，强度高。超细硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比能更早的参与水化反应，生成凝胶增加浆体的粘度，并且超细硅酸盐水泥的比表面积（大于650㎡/kg）高于普通硅酸盐水泥的比表面积（大于300㎡/kg），高比表面积会增加水的消耗。所以超细硅酸盐水泥具有提高强度和增稠的双重作用。

超细活性矿物掺合料颗粒细小、比表面积大，会增大浆料中固体颗粒的总表面积，导致覆盖在固体颗粒表面的水膜层厚度降低，使固体颗粒间距变小，颗粒间摩擦等作用增强，从而导致浆料塑性粘度增大。同时超细活性矿物掺合料具有火山灰性，能与水泥水化过程中产生的Ca(OH)₂发生火山灰反应，生成稳定的水化硅酸钙C-S-H胶结物，加强水泥石结构强度，保证发泡水泥浆体后期强度持续增强，为发泡水泥保温材料提供后期强度。

吸水膨胀材料是一种凝胶，材料自身可吸收自身重量成百倍的水，同时吸水后膨胀成一种与水牢固结合的水凝胶，这种材料作为增稠剂，发泡初期可以消耗发泡水泥浆体中的自由水，增加水泥浆体稠度，后期在水泥水化过程中可以释放水分，调节发泡水泥浆体内部湿度，保证后期水化需要的水分。

当发泡水泥胚体内部产生收缩应力时，矿物填料能有效阻止裂缝的扩张，凭借其结构和弹性来承担更大的作用力，因此能够增加发泡水泥材料的韧性，降低开裂风险，减少裂纹。

进一步的，所述超细活性矿物掺合料包括：硅粉、超细粉煤灰、超细矿粉中的一种，或者以各自质量百分比大于零的任意两种或两种以上混合物。

进一步的，所述超细硅酸盐水泥的比表面积大于650㎡/kg，超细粉煤灰的比表面积大于1500㎡/kg，超细矿渣的比表面积大于800㎡/kg，硅粉的比表面积大于15000㎡/kg。

进一步的，所述超细活性矿物掺合料由如下质量百分比的混合物组成：硅粉5-15%、超细粉煤灰10~70%、超细矿粉10-60%。