一种外墙用发泡水泥保温材料及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102942380 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102942380 A *CN102942380A* (21)申请号 201210345023.7 (22)申请日 2012.09.17 C04B 38/02(2006.01) C04B 28/06(2006.01) (71)申请人 刘巧玲 地址 250101 山东省济南市临港开发区凤鸣 路山东建筑大学 (72)发明人 刘巧玲 王崇杰 贾立群 薛一冰 管振忠 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 秦雯 (54) 发明名称 一种外墙用发泡水泥保温材料及其制备方法 (。

2、57) 摘要 本发明属于建筑用保温材料的技术领域， 具 体的涉及一种外墙用发泡水泥保温材料及其制 备方法。该外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普 通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀 剂、 促凝增强剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 纤维、 水配比而成。制备方法包括以 下步骤 ：（1） 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水 泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂进行干混， 加入促凝增强 剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 泡沫稳定剂、 水和纤 维， 搅拌得到浆体 ；（2） 在浆体中加入发泡剂， 将 起泡的浆体装入模具中。该外墙用发泡水泥保温 材料防火性好， 使用寿。

3、命长， 保温性能好， 轻质高 强 ； 吸水率低 ； 抗裂性好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅 灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 减水剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定剂 ： 纤维 ： 水按重量份 （75 200） ：（0 130） ：（0 80） ：（5 30） ：（0 30） ：（0.2 3） ：（0 3） ：（0 0.5） ： （0.5。

4、 5） ：（7 13） ：（0.5 3） ：（0.5 3） ：（45 135） 配比而成。 2. 根据权利要求 1 所述的外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸 盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 减水剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定 剂 ： 纤维 ： 水按重量份 （75 200） ：（40 130） ：（0 80） ：（5 30） ：（0 30） ：（0.2 3） ：（0 3） ：（0 0.5） ：（0.5 5） ：（7 13） ：（0.5 3） ：（0.5 3） ：（45 135） 配比 而成。 3. 根据权利要求 1 所述。

5、的外墙用发泡水泥保温材料， 其特征在于， 所述的促凝增强剂 为硅酸钠或硅酸钾或硅酸锂或碳酸钠中的至少一种。 4. 根据权利要求 3 所述的外墙用发泡水泥保温材料， 其特征在于， 所述的促凝增强剂 为硅酸锂和硅酸钠的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 10% 40%。 5. 根据权利要求 3 所述的外墙用发泡水泥保温材料， 其特征在于， 所述的促凝增强剂 为硅酸锂和硅酸钾的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 10% 50%。 6. 根据权利要求 1 所述的外墙用发泡水泥保温材料， 其特征在于， 所述防水剂为有机 硅 ； 所述减水剂为聚羧酸或萘系减水剂 ； 所述发泡剂为双氧水 ； 所述泡沫稳定。

6、剂为阿拉伯 树胶或十二烷基磺酸钠 ； 所述纤维为聚乙烯醇 （PVA） 纤维或聚丙烯 （PP） 纤维。 7. 一种权利要求 1 所述外墙用发泡水泥保温材料的制备方法， 包括以下步骤 ： （1） 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂按重量份 （75200） ： （0 130） ：（0 80） ：（5 30） ：（0 30） 的配比进行干混 1 2 分钟 ； 待混合均匀后， 按 重量份 （0.2 3） ：（0 3） ：（0 0.5） ：（0.5 5） ：（0.5 3） ：（45 135） 加入促凝增强 剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水， 进行搅拌12分钟。

7、， 其中水的温度为30 55 ； 然后缓慢地加入重量份为 0.5 3 的纤维， 进行搅拌 1 3 分钟至均匀， 得到浆体 ； （2） 在浆体中加入重量份为 7 13 的发泡剂， 在转速不低于 2500r/min 的搅拌速度下， 进行搅拌 0.2 2 分钟， 待浆体刚起泡， 迅速将起泡的浆体装入用保温板制备的模具中， 上 面覆以保温板进行保温养护， 待 3 72 小时后拆模、 切割、 保温养护。 权 利 要 求 书 CN 102942380 A 2 1/4 页 3 一种外墙用发泡水泥保温材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于建筑用保温材料的技术领域， 具体的涉及一种外墙用发泡水泥保温材。

8、 料及其制备方法。 背景技术 0002 外墙保温是房屋建筑节能工程中重要的环节， 目前， 在外墙保温工程中使用的轻 质保温材料主要是以聚苯泡沫为代表的有机保温材料， 虽然， 有机保温材料轻质， 导热系数 低， 保温效果好， 但是， 防火性差， 存在严重的火灾隐患， 并且耐候性差， 与建筑物不同寿命。 0003 现在市面上出现的硬质多孔无机保温材料不稳定， 成孔不均匀， 孔隙率低， 存在着 导热系数高， 强度低的问题， 实际应用效果不佳。 0004 发泡水泥为目前常用的外墙无机保温材料， 其是对水泥浆体进行发泡， 然后送入 系统进行现浇施工或者是模具成型， 经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔。

9、的新型轻 质保温材料， 它属于气泡状绝热材料， 在水泥内部形成封闭的泡沫孔， 使水泥轻质化和保温 隔热化。 0005 发泡水泥保温材料的发泡技术大体分为两种， 一种为物理发泡， 即将产生的气泡 通过机械方式注入水泥浆体中， 使得浆体包括气泡固化后形成微小封闭的保温材料， 其缺 点为泡沫机械混合过程中损失大 ； 另一种为化学发泡， 通过在水泥浆体中掺入发泡剂， 发泡 剂同水泥浆体混合后， 发泡剂通过化学反应放出二氧化碳、 氢气等气体使水泥不断膨胀的 过程 ； 当水泥浆体固化后， 体系就形成了相互独立的气泡体系， 但存在由于添加剂的选择和 用量而造成的发泡速度快， 很难控制泡沫稳定性， 从而影响发。

10、泡水泥保温材料孔隙率、 干密 度等问题， 所以添加剂的选择以及水泥与各种添加剂的配比组成直接影响发泡水泥保温材 料的各项性能。 0006 同时根据所采用的胶凝材料不同又分为硫铝酸盐水泥体系和硅酸盐水泥体系， 硫 铝酸盐水泥体系的保温材料早期强度高， 脱模快， 但原料成本高， 保温材料后期强度衰减较 大。硅酸盐水泥体系的凝结时间长， 早期强度偏低， 仅有 20 30MPa。现有发泡水泥外墙保 温材料在选用胶凝材料时只是单独采用硫铝酸盐水泥体系或硅酸盐水泥体系， 并且主要采 用的是硫铝酸盐快干水泥发泡， 使用寿命短， 质量减退， 墙面脱落等。 发明内容 0007 本发明的目的在于针对上述存在的缺陷。

11、而提供一种外墙用发泡水泥保温材料及 其制备方法。该外墙用发泡水泥保温材料防火性好， 属 A 级不燃性材料 ； 使用寿命长， 可达 到与建筑物同寿命 ； 保温性能好， 导热系数可以达到 0.05 以下 ； 轻质高强 ； 吸水率低 ； 抗裂 性好。 0008 本发明的技术方案为 ： 一种外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 减水剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫 稳定剂 ： 纤维 ： 水按重量份(75200) ： (0130) ： (080) ： (530) ： (030) ： (0.2 说 明 书 C。

12、N 102942380 A 3 2/4 页 4 3) ： (0 3) ： (0 0.5) ： (0.5 5) ： (7 13) ： (0.5 3) ： (0.5 3) ： (45 135) 配比而 成。 0009 所述的外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤 灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 减水剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定剂 ： 纤维 ： 水按 重量份(75200) ： (40130) ： (080) ： (530) ： (030) ： (0.23) ： (03) ： (0 0.5) ： (0.5 5) ： (7 13)。

13、 ： (0.5 3) ： (0.5 3) ： (45 135) 配比而成。 0010 所述的促凝增强剂为硅酸钠或硅酸钾或硅酸锂或碳酸钠中的至少一种。 0011 所述的促凝增强剂为硅酸锂和硅酸钠的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 10 40。 0012 所述的促凝增强剂为硅酸锂和硅酸钾的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 10 50。 0013 所述防水剂为有机硅 ； 所述减水剂为聚羧酸或萘系减水剂 ； 所述发泡剂为双氧 水 ； 所述泡沫稳定剂为阿拉伯树胶或十二烷基磺酸钠 ； 所述纤维为聚乙烯醇 (PVA) 纤维或 聚丙烯 (PP) 纤维。 0014 一种权利要求 1 所述外墙用发泡水泥保。

14、温材料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0015 (1) 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂按重量份 (75 200) ： (0 130) ： (0 80) ： (5 30) ： (0 30) 的配比进行干混 1 2 分钟 ； 待混合均匀 后， 按重量份 (0.2 3) ： (0 3) ： (0 0.5) ： (0.5 5) ： (0.5 3) ： (45 135) 加入促 凝增强剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水， 进行搅拌12分钟， 其中水的温度为 30 55； 然后缓慢地加入重量份为 0.5 3 的纤维， 进行搅拌 1 3 分钟至均匀， 得到 。

15、浆体 ； 0016 (2) 在浆体中加入重量份为 7 13 的发泡剂， 在转速不低于 2500r/min 的搅拌速 度下， 进行搅拌 0.2 2 分钟， 待浆体刚起泡， 迅速将起泡的浆体装入用保温板制备的模具 中， 上面覆以保温板进行保温养护， 待 3 72 小时后拆模、 切割、 保温养护。 0017 本发明的有益效果为 ： 本发明所述外墙用发泡水泥保温材料在原料中所采用的胶 凝材料为普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混比使用， 相较于现有技术中单独采用硫铝酸盐 水泥体系或硅酸盐水泥体系而言， 结合了两种水泥体系的优点， 这样混比使用明显缩短了 水泥的凝结时间， 同时强度协同效应明显， 早期强度明显。

16、提高， 远远高于硅酸盐水泥的早期 强度， 克服了硅酸盐水泥凝结时间长， 早期强度偏低的缺陷。 由于是硫铝酸盐水泥中混比了 硅酸盐水泥， 解决了硫铝酸盐水泥成本高的问题。 同时本发明采用的为硅灰， 相较于现有技 术中所采用的硅灰石粉或活性硅粉而言， 硅灰对于提高水泥强度的效果更佳。 0018 本发明外墙用发泡水泥保温材料中采用促凝增强剂取代现有技术中所用的早强 剂， 促凝增强剂不仅可以起到促凝的作用， 而且起到增强的作用， 因为促凝增强剂可以与水 泥二次水化产物发生二次反应， 从而既提高了早期强度， 也提高了最终保温材料的强度。 而 早强剂只是对前期强度有所提高， 但是对后期强度会产生负面影响。。

17、 0019 同时， 本发明所采用的促凝增强剂中含有硅酸锂， 硅酸锂不会产生如硅酸钠或硅 酸钾所引起的泛碱现象， 而且用量少， 但成本高， 为此， 本发明将硅酸锂与硅酸钠或硅酸钾 混比使用， 既避免泛碱现象， 又降低成本。 0020 在制备本发明所述外墙用发泡水泥保温材料过程中， 控制水温在 30 55， 在 说 明 书 CN 102942380 A 4 3/4 页 5 该温度范围内， 水泥凝结速度与稳泡速度能达到一致， 可以达到较好的发泡效果。 纤维较之 水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂、 促凝增强剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水是后加 入的， 这样纤维可以更好的分散， 避免。

18、出现纤维团聚的现象。在发泡浆体保温养护中， 所用 的模具为保温板材质， 保温板材质的模具可以充分利用水化热， 加速水化进程， 有助于提高 保温材料早期强度。 0021 本发明的外墙用发泡水泥保温材料防火性好， 属 A 级不燃性材料 ； 使用寿命长， 可 达到与建筑物同寿命 ； 保温性能好， 导热系数可以达到 0.05 以下 ； 轻质高强 ； 吸水率低 ； 抗 裂性好。该外墙用发泡水泥保温材料的性能指标如下 ： (1) 孔隙率为 80 95 ； (2) 孔 径 1 2mm 的孔占总孔的 80以上 ； (3) 干密度为 180-300kg/m3； (4) 导热系数为 0.049 0.060 ； (。

19、5) 抗压强度 ： 0.5 1.5MPa ； (6) 体积吸水率 ： 小于 10。 具体实施方式 0022 实施例 1 0023 一种外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定剂 ： 纤维 ： 水按重量份 100 ： 30 ： 50 ： 10 ： 10 ： 1 ： 2 ： 5 ： 11 ： 3 ： 1.8 ： 105 配比而成。 0024 所述的促凝增强剂为硅酸锂。 0025 所述防水剂为有机硅 ； 所述减水剂为聚羧酸或萘系减水剂 ； 所述发泡剂为双氧 水， 该双氧水为市售。

20、常规的双氧水 ； 所述泡沫稳定剂为阿拉伯树胶或十二烷基磺酸钠 ； 所 述纤维为聚乙烯醇 (PVA) 纤维或聚丙烯 (PP) 纤维。 0026 所述外墙用发泡水泥保温材料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0027 (1) 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂按重量份 100 ： 30 ： 50 ： 10 10 的配比进行干混 1 2 分钟 ； 待混合均匀后， 按重量份 1 ： 2 ： 5 ： 3 ： 105 加入 促凝增强剂、 增粘剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水， 进行搅拌12分钟， 其中水的温度为40； 然后缓慢地加入重量份为 1.8 的纤维， 进行搅拌 1 3 分钟。

21、至均匀， 得到浆体 ； 0028 (2)在浆体中加入重量份为11的发泡剂， 在转速不低于2500r/min的搅拌速度下， 进行搅拌 0.2 2 分钟， 待浆体刚起泡， 迅速将起泡的浆体装入用保温板制备的模具中， 上 面覆以保温板进行保温养护， 待 3 72 小时后拆模、 切割、 保温养护。 0029 实施例 2 0030 一种外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 减水剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定剂 ： 纤维 ： 水按重量 份 80 ： 32 ： 32 ： 8 ： 8 ： 1.6 ： 1.6。

22、 ： 0.5 ： 3 ： 8 ： 1.6 ： 2.0 ： 80 配比而成。 0031 所述的促凝增强剂为硅酸锂和硅酸钠的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 20。 0032 所述防水剂为有机硅 ； 所述减水剂为聚羧酸减水剂 ； 所述发泡剂为双氧水， 该双 氧水为市售常规的双氧水 ； 所述泡沫稳定剂为阿拉伯树胶或十二烷基磺酸钠 ； 所述纤维为 聚乙烯醇 (PVA) 纤维或聚丙烯 (PP) 纤维。 0033 所述外墙用发泡水泥保温材料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0034 (1) 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂按重量份 80 ： 32 ： 32 ： 8 ： 8。

23、的配比进行干混12分钟 ； 待混合均匀后， 按重量份1.6 ： 1.6 ： 0.5 ： 3 ： 1.6 ： 80 说 明 书 CN 102942380 A 5 4/4 页 6 加入促凝增强剂、 增粘剂、 减水剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水， 进行搅拌12分钟， 其中水的 温度为40； 然后缓慢地加入重量份为2.0的纤维， 进行搅拌13分钟至均匀， 得到浆体 ； 0035 (2) 在浆体中加入重量份为 8 的发泡剂， 在转速不低于 2500r/min 的搅拌速度下， 进行搅拌 0.2 2 分钟， 待浆体刚起泡， 迅速将起泡的浆体装入用保温板制备的模具中， 上 面覆以保温板进行保温养护， 待 3 。

24、72 小时后拆模、 切割、 保温养护。 0036 实施例 3 0037 一种外墙用发泡水泥保温材料， 原料由普通硅酸盐水泥 ： 硫铝酸盐水泥 ： 粉煤灰 ： 硅灰 ： 膨胀剂 ： 促凝增强剂 ： 增粘剂 ： 防水剂 ： 发泡剂 ： 泡沫稳定剂 ： 纤维 ： 水按重量份 100 ： 30 ： 50 ： 10 ： 10 ： 1 ： 2 ： 5 ： 9 ： 3 ： 2 ： 100 配比而成。 0038 所述的促凝增强剂为硅酸锂和硅酸钾的混合物， 其中， 硅酸锂的质量分数为 10 50。 0039 所述防水剂为有机硅 ； 所述减水剂为聚羧酸或萘系减水剂 ； 所述发泡剂为双氧 水， 该双氧水为市售常规的。

25、双氧水 ； 所述泡沫稳定剂为阿拉伯树胶或十二烷基磺酸钠 ； 所 述纤维为聚乙烯醇 (PVA) 纤维或聚丙烯 (PP) 纤维。 0040 所述外墙用发泡水泥保温材料的制备方法， 包括以下步骤 ： 0041 (1) 首先将普通硅酸盐水泥、 硫铝酸盐水泥、 粉煤灰、 硅灰、 膨胀剂按重量份 100 ： 30 ： 50 ： 10 10 的配比进行干混 1 2 分钟 ； 待混合均匀后， 按重量份 1 ： 2 ： 5 ： 3 ： 100 加入 促凝增强剂、 增粘剂、 防水剂、 泡沫稳定剂和水， 进行搅拌12分钟， 其中水的温度为42； 然后缓慢地加入重量份为 2 的纤维， 进行搅拌 1 3 分钟至均匀， 。

26、得到浆体 ； 0042 (2) 在浆体中加入重量份为 9 的发泡剂， 在转速不低于 2500r/min 的搅拌速度下， 进行搅拌 0.2 2 分钟， 待浆体刚起泡， 迅速将起泡的浆体装入用保温板制备的模具中， 上 面覆以保温板进行保温养护， 待 3 72 小时后拆模、 切割、 保温养护。 0043 以上实施例中制得的保温材料的性能参数如下 ： 0044 实施例 1 实施例 2 实施例 3 孔隙率 ( ) 88 90 82 1 2mm 直径孔的比率 ( ) 90 86 87 干密度 (kg/m3) 200 190 260 导热系数 0.050 0.049 0.056 抗压强度 (Mpa) 0.7 0.6 1.2 体积吸水率 5 7 4 说 明 书 CN 102942380 A 6 。