本發(fā)明屬于建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)泡水泥。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的建筑物采暖能耗為氣候條件相似的發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍，為了提高建筑物的保溫隔熱功能，在建筑物上增加保溫層是建筑節(jié)能的重要措施，常用的保溫層大多為聚苯板、擠塑板、聚氨酯等有機(jī)材料，但有機(jī)保溫材料存在易燃、易老化等缺點(diǎn)。發(fā)泡水泥為無機(jī)質(zhì)保溫材料，具有輕質(zhì)不燃、保溫隔熱并且與建筑物同壽命等優(yōu)點(diǎn)，有良好的應(yīng)用前景。
發(fā)泡水泥主要是通過化學(xué)或者物理發(fā)泡的方式引入氣泡，將泡沫與水泥漿均勻混合后凝固、硬化而形成。由于氣泡的高能量和不穩(wěn)定性特點(diǎn)，要求在制備過程中氣泡的產(chǎn)生與水泥的凝固和硬化速度合理匹配，這就要求水泥漿必須具備快凝和快硬的特性，因此目前發(fā)泡水泥所用水泥以硫鋁酸鹽水泥為主，但是，硫鋁酸鹽水泥作為一種低堿性水泥，在長(zhǎng)期使用過程中存在耐久性問題。
中國(guó)專利文獻(xiàn)(CN102815903A)公開了一種發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，是利用水泥、粉煤灰、礦物外加劑防水增稠劑、速凝劑、纖維增強(qiáng)材料、發(fā)泡劑和水按照一定比例混合，并快速攪拌均勻后倒入模具中發(fā)泡、養(yǎng)護(hù)，最后脫模、切割制備發(fā)泡水泥保溫板材料的方法。在該工藝中，水泥漿發(fā)泡后需進(jìn)行4h的養(yǎng)護(hù)才能脫模，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)7d才能進(jìn)行切割，凝結(jié)固化所需時(shí)間較長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)泡水泥，該發(fā)泡水泥使用普通硅酸鹽水泥為主要原料，在穩(wěn)泡組分、增強(qiáng)組分的共同作用下制備而成，具有凝結(jié)固化快、耐久性好、輕質(zhì)、高強(qiáng)的特點(diǎn)。
本發(fā)明提供了一種發(fā)泡水泥，該水泥包含以下質(zhì)量百分含量的組分：水泥30-45％、陶瓷磚拋光粉5-10％、發(fā)泡組分1-4％、穩(wěn)泡組分0.1-1％、防水組分0.5-2％、增強(qiáng)組分0.5-2％、余量為水；水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比5-10：1組成。
本發(fā)明采用普通硅酸鹽水泥和少量鋁酸鹽水泥復(fù)合替代硫鋁酸鹽水泥，與硫鋁酸鹽水泥相比，硅酸鹽水泥的耐久性較好，但凝結(jié)時(shí)間和硬化速度要慢得多。所用鋁酸鹽水泥是指以鋁礬土和石灰為原料，按一定比例配制，經(jīng)煅燒、磨細(xì)制得的一種以鋁酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝材料，與硅酸鹽水泥復(fù)合使用，可以顯著促進(jìn)硅酸鹽水泥的水化速度，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既能保留早強(qiáng)的特點(diǎn)，也能保持較高的后期強(qiáng)度。
進(jìn)一步的，鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為40-60％。氧化鋁含量在40-60％之間，凝結(jié)速度快，早期強(qiáng)度高。
進(jìn)一步的，陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg。陶瓷磚拋光粉是陶瓷拋光磚在刮平定厚、研磨拋光以及磨邊倒角等一系列深加時(shí)所產(chǎn)生的具有一定細(xì)度的粉體廢料，經(jīng)烘干粉磨得到的，比表面積＞600m2/kg，富含SiO2和Al2O3，具有良好的火山灰活性，陶瓷磚拋光粉的粒徑很小，一方面可以發(fā)揮其填充效應(yīng)使體系用水量減少，孔隙率降低，結(jié)構(gòu)更加密實(shí)；另一方面可增大膠凝材料參與水化反應(yīng)的接觸面積，增加水化反應(yīng)速度。
進(jìn)一步的，發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比5-10：0.5-2：1組成。所用發(fā)泡劑具有較高的表面活性，能有效降低發(fā)泡水泥的表面張力。
進(jìn)一步的，穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比0.5-2：1組成。所用穩(wěn)泡劑組分對(duì)氣泡起穩(wěn)定的作用，增加泡沫抵抗破裂的能力，使泡沫變的有韌性從而增加泡沫的穩(wěn)定性，降低泡沫表面張力，使泡沫變得不容易破裂，延長(zhǎng)泡沫壽命，減少發(fā)泡水泥的塌?，F(xiàn)象。
進(jìn)一步的，防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比1-2：0.5-2：1組成。水玻璃中的硅酸鈉在水泥內(nèi)部結(jié)合其中的鈣生成不溶解于水的硅酸鈣沉淀，同時(shí)硅酸鹽由于失水在水泥中結(jié)晶，從而堵塞水泥中的微細(xì)孔，達(dá)到密實(shí)和填充效果；氟硅醇鈉是一種分子量小的水溶性聚合物，發(fā)泡水泥干燥后，可在表面形成不溶于水的，具有防水性能的甲基硅醚防水膜；三乙醇胺磷酸鹽(分子式：C6H15NO3·H3PO4)與水泥和水拌合后離解產(chǎn)生三乙醇胺和磷酸鹽，磷酸鹽可以與水泥中的鈣離子結(jié)合，生成溶解度極小的磷酸鈣，填充體系中的微孔，提高抗?jié)B性，三乙醇胺也可以與其中的鈣離子、鎂離子等絡(luò)合，提高發(fā)泡水泥孔壁的強(qiáng)度和密實(shí)性。
進(jìn)一步的，增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.1-1：1組成。二乙醇單異丙醇胺可以提高水泥的早期強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度也有改善作用；十二水合硫酸鋁鉀能與水泥中的鈣、鎂離子等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成堅(jiān)硬的結(jié)晶物質(zhì)，增加強(qiáng)度強(qiáng)度的同時(shí)還能提高體系的水化反應(yīng)速度，提高體系的抗?jié)B性能。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的發(fā)泡水泥具有強(qiáng)度高、防水性能好、保溫效果好、耐久性好等特點(diǎn)，還可以綜合利用大量陶瓷磚拋光粉，節(jié)約社會(huì)資源，提高使用效率，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地解釋說明。
本發(fā)明所用原料具體如下：
本發(fā)明所用的硅酸鹽水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，取自曲阜中聯(lián)水泥有限公司；鋁酸鹽水泥取自鄭州宇翔特種水泥廠，陶瓷磚拋光粉取自淄博。所用水泥的理化性質(zhì)見表1，陶瓷磚拋光粉的化學(xué)成分分析下表2。
表1原材料化學(xué)成分(w/％)
表2水泥相關(guān)數(shù)據(jù)
實(shí)施例1
一種發(fā)泡水泥，包含以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥30％、陶瓷磚拋光粉5％、發(fā)泡組分1％、穩(wěn)泡組分0.1％、防水組分0.5％、增強(qiáng)組分0.5％、余量為水。
其中，水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比5：1組成；鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為40％；陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比5：2：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比0.5：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比1：2：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.1：1組成。
實(shí)施例2
一種發(fā)泡水泥，包含以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥45％、陶瓷磚拋光粉10％、發(fā)泡組分4％、穩(wěn)泡組分1％、防水組分2％、增強(qiáng)組分2％、余量為水。
水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比10：1組成；鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為45％；陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比10：0.5：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比2：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比2：0.5：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比1：1組成。
實(shí)施例3
一種發(fā)泡水泥，包含以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥40％、陶瓷磚拋光粉：8％、發(fā)泡組分3％、穩(wěn)泡組分0.5％、防水組分1％、增強(qiáng)組分1％、余量為水。
水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比8：1組成；鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為50％；陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比5：1：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比1：1：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.5：1組成。
實(shí)施例4
一種發(fā)泡水泥，包含以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥30％、陶瓷磚拋光粉8％、發(fā)泡組分2％、穩(wěn)泡組分0.8％、防水組分1.5％、增強(qiáng)組分1.2％、余量為水。
水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比7：1組成；鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為55％；陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比6：1.5：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1.8：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比1.5：2：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.5：1組成。
實(shí)施例5
一種發(fā)泡水泥，包含以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥41％、陶瓷磚拋光粉7％、發(fā)泡組分2％、穩(wěn)泡組分0.8％、防水組分1.2％、增強(qiáng)組分0.8％、余量為水。
水泥由硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比8：1組成；鋁酸鹽水泥中的氧化鋁含量為60％；陶瓷磚拋光粉的比表面積大于600m2/kg；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比6：1：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比2：1：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.2：1組成。
對(duì)比例1
一種發(fā)泡水泥按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包含以下組分：水泥41％、發(fā)泡組分2％、穩(wěn)泡組分0.8％、防水組分1.2％、增強(qiáng)組分0.8％、余量為水。
水泥由普通硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比8：1組成；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比6：1：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比2：1：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.2：1組成。
對(duì)比例2
一種發(fā)泡水泥按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包含以下組分：水泥41％、陶瓷磚拋光粉7％、發(fā)泡組分2％、穩(wěn)泡組分0.8％、防水組分1.2％、增強(qiáng)組分0.8％、余量為水。
水泥為硅酸鹽水泥；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比6：1：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1：1組成；防水組分由水玻璃、氟硅醇鈉和三乙醇胺磷酸鹽按質(zhì)量比2：1：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.2：1組成。
對(duì)比例3
一種發(fā)泡水泥按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包含以下組分：水泥41％、陶瓷磚拋光粉7％、發(fā)泡組分2％、穩(wěn)泡組分0.8％、增強(qiáng)組分0.8％、余量為水。
水泥由普通硅酸鹽水泥和鋁酸鹽水泥按質(zhì)量比8：1組成；發(fā)泡組分由雙氧水、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和十二烷基二甲基甜菜堿按質(zhì)量比6：1：1組成；穩(wěn)泡組分由羥丙基淀粉醚和月桂酰二乙醇胺按質(zhì)量比1：1組成；增強(qiáng)組分由二乙醇單異丙醇胺和十二水合硫酸鋁鉀按質(zhì)量比0.2：1組成。
性能測(cè)試
參照J(rèn)G/T266-2011《泡沫混凝土》、GB/T5486-2008《無機(jī)硬質(zhì)絕熱制品試驗(yàn)方法》的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定性能如下表3所示。如表3所示，本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)泡水泥的吸水率顯著低于對(duì)比例，3d抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)顯著高于對(duì)比例，說明本發(fā)明的發(fā)泡水泥具有防水性能好、保溫效果好、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。
表3發(fā)泡水泥性能
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡(jiǎn)單改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。