一种发泡水泥及其制备方法

摘要

本发明公开了一种发泡水泥及其制备方法，其配方为：水泥100份、改良型粉煤灰80～100份、矿粉5～10份、一水硫酸亚铁0.1～0.3份、石粉5～30份、污泥粉10～20份、硅灰20～30份和磷石膏10～20份、砼伴纤维5～10份、泡孔剂0.3～0.5份、减水剂0.1～0.2份、发泡水泥稳定剂0.4～0.7份；本发明提供了一种能在1200度高温烘烤3小时下，仍保持完整性、可抗9级地震、隔声系数大于45dB、闭孔率>95％的发泡水泥的优质发泡水泥，其中内部结构中还掺有金属丝，是发泡水的结构性能更为凸出。

权利要求

1.一种发泡水泥，其特征在于，包括以下重量份的组份：

水泥100份、改良型粉煤灰80～100份、矿粉5～10份、一水硫酸亚铁0.1～0.3份、石粉5～30份、污泥粉10～20份、硅灰20～30份和磷石膏10～20份、砼伴纤维5～10份、泡孔剂0.3～0.5份、减水剂0.1～0.2份、发泡水泥稳定剂0.4～0.7份；

所述泡孔剂为一种阴离子活性发泡剂，其包括以下重量份的组份：超支化水性聚氨酯

20～50份、甲基纤维素醚10～20份、去离子水100份、2,3-二羟基萘-6-磺酸钠0.4～1.2份、月桂酰甘氨酸盐10～20份、月桂酰谷氨酸盐30～40份、双氧水10～20份、碳酸氢钠30～40份。

2.如权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，所述改良型粉煤灰的制备方法：将粉煤灰100份、磷石膏30～50份、三氧化二铝10～20、氧化镁10～20、三氧化二铁10～

20份、硫酸钙10～20份放入搅拌机内搅拌3～5分种，带混合均匀后，向其中加入搅拌机内整个混合物质量三分之一的自来水，然后继续搅拌10～20分种至整个混合物为均一状态；

将混合后的产物防止回转窑中进行干结，待其从回转窑中干结完成后，在进入碾碎机内进行碾碎，使干结成颗粒的改良型粉煤灰变成细分状。

3.如权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，所述减水剂包括以下重量的组份：水100份、亘香醇50～60份、松柏醇30～50份、芥子醇40～50份、磺化三聚氰胺甲醛树脂10～20份、丙酮5～10份、丙烯酸缩水甘油醚10～20份。

4.如权利要求1所述的发泡水泥，其特征在于，所述发泡水泥稳定剂包括以下重量份的组份：水100份、十二烷基磺酸钠10～20份、硬脂酸钙30～40份、聚合硅酸铝铁10～20份、抗氧化剂5～10份、亚磷酸酯20～30份。

5.如权利要求1～4中任一一项所述的发泡水泥的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤进行制备：步骤一，将水泥100份、改良型粉煤灰20～40份、一水硫酸亚铁0.1～0.3份、矿粉5～10份、石粉5～10份、污泥粉10～20份、硅灰20～30份和磷石膏10～20份、砼伴纤维5～10份加入搅拌机里，然后干混30秒到60秒；

步骤二，向搅拌机注水，然后让搅拌机湿搅2～5分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入泡孔剂0.3～0.5份、减水剂0.1～0.2份、发泡水泥稳定剂0.4～0.7份，然后继续搅拌2～3分种，使混合物成为均一状态；

步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤5～8分种待其发泡，再取出模具静置至3～5小时后待其具备初期强度时，进行脱模；

步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护。

6.如权利要求5所述的发泡水泥的制备工艺，其特征在于，所述步骤二中向搅拌机内注入的水为温水，其水温控制在30～60摄氏度，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二。

7.如权利要求5所述的发泡水泥的制备工艺，其特征在于，所述步骤三中的模具，其包括：矩形磨具壳，其由五块板组成，包括：底板和四块竖板，每块所述竖板上均匀分布有细小的网眼，所述每块竖板与底板铰接在一起；四块所述竖板，每相邻两块之间设有第一扣件连接；每块所述竖板上还铰接有封板，所述封板与其所在的竖板通过第二扣件相连接；

其中，整个矩形磨具壳内排布有提高发泡水泥韧性的金属丝，所述金属丝穿过竖板上的网眼，并在磨具内交叉排列。

8.如权利要求7所述的发泡水泥的制备工艺，其特征在于，所述竖板上的网眼采用3横n列的布眼方式。

9.如权利要求7所述的发泡水泥的制备工艺，其特征在于，组成所述矩形磨具壳的竖板与底板为木质板，铁质板或橡胶板中的任意一种。

说明书

一种发泡水泥及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于发泡水泥领域，具体涉及到发泡水泥及其制备方法领域。

背景技术

[0002] 发泡水泥按生产方式不同可分为物理发泡和化学发泡。

[0003] 物理发泡：将发泡剂通过机械设备制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥基胶凝材料、集料、掺合料、外加剂和水制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的保温板材(以下简称发泡水泥保温板)。

[0004] 化学发泡：将发泡剂加入由水泥基胶凝材料、集料、掺合料、外加剂和水制成的料浆中，经混合搅拌、浇注，使其在模具中通过化学反应而使浆体内部产生封闭气孔，经养护、切割而成的保温板材。

[0005] 优点：发泡水泥保温板是目前墙体保温和墙体保温防火隔离带最理想的保温材料，其导热系数低，保温效果好，不燃烧，防水，与墙体粘结力强，强度高，无毒害放射物质，环保。与建筑物使用寿命同期，而且施工简便、快捷。技术性能优于泡沫玻璃、泡沫陶瓷、酚醛泡沫板、聚苯颗粒、挤塑板等墙体保温材料，其具有：防火隔热性、轻质耐震性、隔音性、抗压强度、粘结力强、寿命长，本发明提供了一种能在1200度高温烘烤3小时下，仍保持完整性、可抗9级地震、隔声系数大于45dB、闭孔率>95％的发泡水泥，其中内部结构中还掺有金属丝，是发泡水的结构性能更为凸出。

发明内容

[0006] 本发明的一个目的是解决至少上述问题和或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

[0007] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种发泡水泥，包括以下重量份的组份：

[0008] 水泥100份、改良型粉煤灰80～100份、矿粉5～10份、一水硫酸亚铁0.1～0.3份、石粉5～30份、污泥粉10～20份、硅灰20～30份和磷石膏10～20份、砼伴纤维5～10份、泡孔剂0.3～0.5份、减水剂0.1～0.2份、发泡水泥稳定剂0.4～0.7份。

[0009] 优选的是，其中，所述改良型粉煤灰的制备方法：

[0010] 将粉煤灰100份、磷石膏30～50份、三氧化二铝10～20、氧化镁10～20、三氧化二铁10～20份、硫酸钙10～20份放入搅拌机内搅拌3～5分种，带混合均匀后，向其中加入搅拌机内整个混合物质量三分之一的自来水，然后继续搅拌10～20分种至整个混合物为均一状态；

[0011] 将混合后的产物防止回转窑中进行干结，待其从回转窑中干结完成后，在进入碾碎机内进行碾碎，使干结成颗粒的改良型粉煤灰变成细分状。

[0012] 优选的是，其中，所述泡孔剂为一种阴离子活性发泡剂，其包括以下重量份的组份：超支化水性聚氨酯20～50份、甲基纤维素醚10～20份、去离子水100份、2,3-二羟基萘-6-磺酸钠0.4～1.2份、月桂酰甘氨酸盐10～20份、月桂酰谷氨酸盐30～40份、双氧水10～20份、碳酸氢钠30～40份。

[0013] 优选的是，其中，所述减水剂包括以下重量的组份：水100份、亘香醇50～60份、松柏醇30～50份、芥子醇40～50份、磺化三聚氰胺甲醛树脂10～20份、丙酮5～10份、丙烯酸缩水甘油醚10～20份。

[0014] 优选的是，其中，所述发泡水泥稳定剂包括以下重量份的组份：水100份、十二烷基磺酸钠10～20份、硬脂酸钙30～40份、聚合硅酸铝铁10～20份、抗氧化剂5～10份、亚磷酸酯20～30份。

[0015] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，还提供了一种发泡水泥的制备工艺，包括以下步骤进行制备：

[0016] 步骤一，将水泥100份、改良型粉煤灰20～40份、一水硫酸亚铁0.1～0.3份、矿粉5～10份、石粉5～10份、污泥粉10～20份、硅灰20～30份和磷石膏10～20份、砼伴纤维5～10份加入搅拌机里，然后干混30秒到60秒；

[0017] 步骤二，向搅拌机注水，然后让搅拌机湿搅2～5分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入泡孔剂0.3～0.5份、减水剂0.1～0.2份、发泡水泥稳定剂0.4～0.7份，然后继续搅拌2～3分种，使混合物成为均一状态；

[0018] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤5～8分种待其发泡，再取出模具静置至3～5小时后待其具备初期强度时，进行脱模；

[0019] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护。

[0020] 优选的是，其中，所述步骤二中向搅拌机内注入的水为温水，其水温控制在30～60摄氏度，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二。

[0021] 优选的是，其中，所述步骤三中的模具，其包括：

[0022] 矩形磨具壳，其由五块板组成，包括：底板和四块竖板，每块所述竖板上均匀分布有细小的网眼，所述每块竖板与底板铰接在一起；四块所述竖板，每相邻两块之间设有第一扣件连接；每块所述竖板上还铰接有封板，所述封板与其所在的竖板通过第二扣件相连接；

[0023] 其中，整个矩形磨具壳内排布有提高发泡水泥韧性的金属丝，所述金属丝穿过竖板上的网眼，并在磨具内交叉排列。

[0024] 优选的是，其中，所述竖板上的网眼采用3横n列的布眼方式。

[0025] 优选的是，其中，组成所述矩形磨具壳的竖板与底板为木质板，铁质板或橡胶板中的任意一种。

[0026] 本发明至少包括以下有益效果：

[0027] 1、本发明具有良好的防火性能，1200度高温烘烤3小时，仍保持完整性；同时，其闭孔率>95％，从而具有很好的隔热性能；

[0028] 2、本发明具容重轻，体积小，其密度大约为250kg立方，可抵9级地震；

[0029] 3、本发明使用了砼伴纤维、改良粉煤灰等材料，并在其中增加了金属丝，增加了发泡水泥板的抗压、抗拉等强度，抗弯破坏荷载为可承重自重3倍以上(国家标准为1.5倍)，抗压强度为0.5mpa以上(国家标准为0.35Mpa)，吊挂力为1500N以上(国家标准为1000N)；

[0030] 4、本发明采用的发泡剂基本为水基型发泡剂，其制备简单，成本低廉，非常适合大规模的工业生产。

[0031] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明：

[0032] 图1为本发明提供的模具内壳示意；

[0033] 图2为本发明提供的模具整体示意图。具体实施方式：

[0034] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0035] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

[0036] 实施例1：

[0037] 步骤一，按重量份计，将水泥100份、改良型粉煤灰80份、矿粉5份、一水硫酸亚铁0.1份、石粉5份、污泥粉10份、硅灰20份和磷石膏10份、砼伴纤维5份加入搅拌机内，先不相其中加水，干混30秒，使混合物混合均匀；

[0038] 步骤二，向搅拌机注水，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二，其温度为45摄氏度，然后让搅拌机匀速搅拌2分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入按重量份计，泡孔剂0.3份、减水剂0.1份、发泡水泥稳定剂0.4份，然后继续搅拌2分种，使混合物成为均一状态；

[0039] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤5分种待其发泡，再取出模具放在阴冷、干燥。通风的环境下静置至3小时后，并待其具备初期强度后，进行脱模处理；

[0040] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护；

[0041] 按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到45dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3倍，抗压强度为5mpa，吊挂力为1500N，是一种综合性能指数极强的发泡水泥。

[0042] 实施例2：

[0043] 步骤一，按重量份计，将水泥100份、改良型粉煤灰90份、矿粉8份、一水硫酸亚铁0.1份、石粉7份、污泥粉15份、硅灰25份和磷石膏10份、砼伴纤维7份加入搅拌机内，先不相其中加水，干混30秒，使混合物混合均匀；

[0044] 步骤二，向搅拌机注水，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二，其温度为45摄氏度，然后让搅拌机匀速搅拌2分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入按重量份计，泡孔剂0.4份、减水剂0.12份、发泡水泥稳定剂0.5份，然后继续搅拌2分种，使混合物成为均一状态；

[0045] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤6分种待其发泡，再取出模具放在阴冷、干燥。通风的环境下静置至3小时后，并待其具备初期强度后，进行脱模处理；

[0046] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护；

[0047] 按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到45dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3.2倍，抗压强度为5.1mpa，吊挂力为1600N。

[0048] 实施例3：

[0049] 步骤一，按重量份计，将水泥100份、改良型粉煤灰90份、矿粉8份、一水硫酸亚铁0.1份、石粉5份、污泥粉16份、硅灰27份和磷石膏15份、砼伴纤维6份加入搅拌机内，先不相其中加水，干混60秒，使混合物混合均匀；

[0050] 步骤二，向搅拌机注水，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二，其温度为45摄氏度，然后让搅拌机匀速搅拌2分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入按重量份计，泡孔剂0.5份、减水剂0.15份、发泡水泥稳定剂0.5份，然后继续搅拌3分种，使混合物成为均一状态；

[0051] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤5分种待其发泡，再取出模具放在阴冷、干燥。通风的环境下静置至3小时后，并待其具备初期强度后，进行脱模处理；

[0052] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护；

[0053] 按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到50dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3.2倍，抗压强度为5.4mpa，吊挂力为1630N。

[0054] 实施例4:

[0055] 步骤一，按重量份计，将水泥100份、改良型粉煤灰100份、矿粉10份、一水硫酸亚铁0.3份、石粉30份、污泥粉20份、硅灰30份和磷石膏20份、砼伴纤维10份加入搅拌机内，先不相其中加水，干混60秒，使混合物混合均匀；

[0056] 步骤二，向搅拌机注水，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二，其温度为45摄氏度，然后让搅拌机匀速搅拌2分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入按重量份计，泡孔剂0.5份、减水剂0.2份、发泡水泥稳定剂0.7份，然后继续搅拌3分种，使混合物成为均一状态；

[0057] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤8分种待其发泡，再取出模具放在阴冷、干燥。通风的环境下静置至3小时后，并待其具备初期强度后，进行脱模处理；

[0058] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护；

[0059] 按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到50dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3.5倍，抗压强度为5.5mpa，吊挂力为1650N。

[0060] 实施例5：

[0061] 所述改良型粉煤灰的制备方法：

[0062] 将粉煤灰100份、磷石膏48份、三氧化二铝16、氧化镁15、三氧化二铁17份、硫酸钙18份放入搅拌机内搅拌3分种，带混合均匀后，向其中加入搅拌机内整个混合物质量三分之一的自来水，然后继续搅拌10分种至整个混合物为均一状态；

[0063] 将混合后的产物防止回转窑中进行干结，待其从回转窑中干结完成后，在进入碾碎机内进行碾碎，使干结成颗粒的改良型粉煤灰变成细分状；其余工艺过程和参数与实施例1完全相同，按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3.5小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到50dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3.5倍，抗压强度为5.3mpa，吊挂力为1750N。

[0064] 实施例6：

[0065] 所述泡孔剂为一种阴离子活性发泡剂，其包括以下重量份的组份：超支化水性聚氨酯36份、甲基纤维素醚17份、去离子水100份、2,3-二羟基萘-6-磺酸钠0.9份、月桂酰甘氨酸盐17份、月桂酰谷氨酸盐35份、双氧水15份、碳酸氢钠34份；其余工艺过程和参数与实施例1完全相同，按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3.5小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到52dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3倍，抗压强度为
5.4mpa，吊挂力为1600N。

[0066] 实施例7：

[0067] 所述减水剂包括以下重量的组份：水100份、亘香醇53份、松柏醇34份、芥子醇46份、磺化三聚氰胺甲醛树脂16份、丙酮7份、丙烯酸缩水甘油醚16份；其余工艺过程和参数与实施例1完全相同，按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3.5小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到52dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3倍，抗压强度为5.5mpa，吊挂力为1680N。

[0068] 实施例8：

[0069] 所述发泡水泥稳定剂包括以下重量份的组份：水100份、十二烷基磺酸钠16份、硬脂酸钙36份、聚合硅酸铝铁11份、抗氧化剂5份、亚磷酸酯26份；其余工艺过程和参数与实施例1完全相同，按以上步骤以及配方而制作处的发泡水泥，其可以承受1200度高温烘烤至少3.5小时以上而不变形；其水泥的闭孔率大于95％，因此具备良好的隔热性能以及隔音性能，隔音性能可以达到52dB；经检测机构检验，抗弯破坏荷载为可承重自重3.5倍，抗压强度为5.6mpa，吊挂力为1700N。

[0070] 实施例9：

[0071] 步骤一，按重量份计，将水泥100份、改良型粉煤灰80份、矿粉5份、一水硫酸亚铁0.1份、石粉5份、污泥粉10份、硅灰20份和磷石膏10份、砼伴纤维5份加入搅拌机内，先不相其中加水，干混30秒，使混合物混合均匀；

[0072] 步骤二，向搅拌机注水，注入的水量为搅拌机内混合物体积的三分之二，其温度为45摄氏度，然后让搅拌机匀速搅拌2分钟，当整个混合物均一后，再向其中加入按重量份计，泡孔剂0.3份、减水剂0.1份、发泡水泥稳定剂0.4份，然后继续搅拌2分种，使混合物成为均一状态；

[0073] 步骤三，将搅拌机内的混合均匀的混合物注入模具内，然后将模具放入红外烤箱中烘烤5分种待其发泡，再取出模具放在阴冷、干燥。通风的环境下静置至3小时后，并待其具备初期强度后，进行脱模处理；

[0074] 步骤四，对脱模后的发泡水泥进行至少7天的初期养护；

[0075] 其中，所提到的模具，其包括：

[0076] 矩形磨具壳，其由五块板组成，包括：底板11和四块竖板12，每块所述竖板12上均匀分布有细小的网眼121，所述每块竖板12与底板11铰接在一起；四块所述竖板12，每相邻两块之间设有第一扣件122连接；每块所述竖板12上还铰接有封板123，所述封板123与其所在的竖板12通过第二扣件124相连接；

[0077] 其中，整个矩形磨具壳内排布有提高发泡水泥韧性的金属丝21，所述金属丝21穿过竖板上的网眼121，并在磨具内交叉排列；

[0078] 工作原理：在进行注模前，将四块竖板12竖立起来，然后将相邻两竖板之间第一扣件122相扣接，此时形成一个矩形框，此时再将金属丝21通过网眼121交叉排列在矩形框内的每一层网眼上；待金属丝21排列完成后，再分别将每块竖板12的封板123树立起并通过第二扣件124扣在竖板12上，封板的目的主要在于防止发泡水泥还处于流体状时从网眼内流出；待发泡水泥在模具中成型后，然后取出并进行切割，此模具生产出来的发泡水泥其内部有金属丝21，金属丝能极大的提高整个发泡水泥的吊挂力，经试验检测出来，吊挂力可达到2300N，在吊挂力将本发泡水泥的水泥成分拉碎的情况下，由于金属丝的作用，其也不会整体崩坏。

[0079] 如上述技术方案中，所述竖板上的网眼采用3横n列的布眼方式，采用此布眼的方式的目的在于，3横网眼能保证整个发泡水泥的综合抗压、抗拉、韧性，n列竖向网眼根据建筑需要而确定。

[0080] 如上述技术方案中，组成所述矩形磨具壳的竖板与底板为木质板，铁质板或橡胶板中的任意一种，一般选择木质板，成本低廉、易改造性强。

[0081] 这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的发泡水泥的配方及其制备方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

[0082] 本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。