一种能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料及发泡方法技术

一种能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料及发泡方法，属于建筑施工技术领域。本发明专利技术提供了一种既具有较高强度，又兼具较强的保温、防水、轻质、隔音、环保、结构性强等性能，还能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料，通过便携式搅拌设备、原料选配、现场浇筑等工艺步骤实现。所述的发泡轻质防水水泥填充材料包括发泡助剂、元明粉、灰钙粉、防水剂、保水剂、水泥和水；生产和施工过程由“一体化”便携设备完成，节时省力，比传统工效提高了5‑8倍，并且降低了运输成本，大大缩减了工程造价，提高了综合效益。

Lightweight foamed cement filling material and foaming method capable of being foamed in situ

The invention relates to a lightweight waterproof foamed cement filling material capable of being foamed on the spot and a foaming method, belonging to the construction technology field. The invention provides a lightweight waterproof foamed cement filling material with high strength, strong heat preservation, waterproof, light weight, sound insulation, environmental protection and strong structural property, and can be foamed on site. The filling material is realized by the process steps of portable mixing equipment, raw material selection, site pouring, etc. The foamed lightweight waterproof cement filling material includes foaming aids, sodium sulfate, lime calcium powder, waterproofing agent, water-retaining agent, cement and water, and the production and construction process are completed by the \integrated\ portable equipment, which saves time and labor, improves 5_8 times the traditional work efficiency, reduces the transportation cost and greatly reduces the construction cost. The comprehensive benefits have been improved.

【技术实现步骤摘要】
一种能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料及发泡方法
本专利技术属于建筑材料和建筑施工
，涉及一种能够现场的轻质防水发泡水泥填充材料以及该轻质防水发泡水泥填充材料的制造方法。
技术介绍
发泡水泥是以水泥为主要胶凝材料，将水泥浆体与通过化学发泡工艺制成的泡沫混合制成的轻质多孔材料。发泡水泥独特的结构特性赋予其优异的热工性能。与传统建筑材料相比，发泡水泥具有多方面性能。(1)轻质。发泡水泥的孔隙率高，干密度小，其数值远小于普通混凝土，是一种轻质材料，可应用于非承重的建筑物的内外墙体、屋面等，降低建筑物的自重；用作保温材料的发泡水泥，其容重要求控制在300kg/m3以下。(2)隔热性好。发泡水泥气孔率高，空气的导热系数远小于水泥水化产物，降低了热传导，起到了很好的隔热保温性能。(3)耐火性好。发泡水泥的组成材料均为不燃材料，其耐火性好，达到不燃级别(即A级)，在发生火灾时，不会燃烧脱落，不会加速火势的蔓延，其耐火性能远远优于广泛应用的聚苯板薄抹灰系统和聚氨酯保温板。(4)整体性好。发泡水泥流动性好，可以采用整体浇注的方法施工，该方法使保温层与建筑物接触性好，不会有明显的裂缝。即使做成保温板材，与建筑物的粘结性能仍然保持良好。而有机保温板即使有粘结层、网格布等加固装置，也容易被大风卷走以致脱落。(5)环保性好。发泡水泥在高温时不会产生苯、甲醛等有毒气体，对人体无害，并且可以利用工业废渣，是一种绿色新型环保建材。基于以上特点，发泡水泥非常适用于外墙外保温、卫生间回填、地下室防水及防火隔离带等，满足建筑节能市场对轻质防水防火安全型保温材料的急迫需要。发泡水泥已在全国范围内实现批量生产和规模化应用。现有技术中，目前常用的发泡水泥技术通常是表面活性剂类的发泡剂是通过预制发泡的方法，将发泡剂的水溶液采用高速搅拌机充分搅拌，通过搅拌将更多的气体引入溶液中，气体被液膜包裹，形成气泡，然后将泡沫与胶凝材料混合制成发泡水泥浆体，浇注成型后养护、切割，得到制品。通常是采用商用发泡剂和双氧水在容器中热水搅拌发泡，一般都需要配备专用的特制大型发泡机，且只能在具备特定生产条件的场地生产制造，然后将发泡好的材料或轻质墙砖砌块输送到施工场地。这种发泡方式必须采用专用大型机械，且通常只具有良好的发泡倍数或者稳定性，二者往往不能同时达到，这就使泡沫的稳定性差，与水泥浆混合时，破损严重，制品干密度大、力学性能差。而且施工很不方便，并且会影响到填充固化后的材料的整体性，且易导致填充材料与基体的结合强度不够，进而容易产生裂缝、漏水、塌陷等缺陷。研究发现，在发泡水泥中引入一些新的组分，如通过添加表面活性剂、增强剂、憎水剂等，能够制造出无需特定生产条件、在施工现场即可发泡制成的轻质水泥。但是，在实际生产中还发现，轻质防水发泡水泥如果选用原料不当或者配比不当，则易出现碎末，甚至塌陷、裂缝等整体性缺陷，这些缺陷还会进一步影响轻质防水发泡水泥的强度以及防水、隔热等性能。现有技术制造的发泡水泥长期强度较弱，静置一段时间(如28天后)，还有可能出现强度下降等问题。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种高质量的轻质防水发泡水泥填充材料及其发泡方法，实现在不需要大型发泡机的前提下，在施工现场即能够制造的发泡水泥，不仅能够满足施工所需强度和低密度，还能提高填充材料的整体性、防水性、隔音性等性能，且密度更低。发泡水泥的组成材料主要有：发泡助剂、元明粉、灰钙粉、防水剂、保水剂、水泥和水。这些材料在不同容重的发泡水泥中均起到重要的作用，主要与材料的掺量和自身性质有关。发泡水泥作为一种多孔结构的材料，其理想的孔结构应为蜂窝状，每个气泡为封闭孔，这些封闭孔紧密排列，有一定的强度。发泡水泥的孔结构主要包括孔隙率、孔径分布、孔径尺寸和孔的封闭状况等方面。通常孔隙率与干密度有关，孔隙率越大，干密度越小。对于本实验中的发泡水泥试块来说，孔隙率都达到80％。在干密度相近的情况下，试块的抗压强度会有很大差距，原因可能是孔径分布不均匀，大孔小孔差距大，造成应力集中，会使材料强度下降；或者气孔畸形，球形度低，也会影响材料的强度。孔结构也会对保温隔热性造成影响，连通孔或者直径超过3mm的孔，会造成热量的对流传导，导热系数变大，材料保温性能变差。另外，过多的连通孔还会大大增加材料的吸水率，在实验中，发现具有较多连通孔的试样吸水率可达50％，这将大大损害材料的耐久性。因此，性能良好的发泡水泥必然有良好的孔结构，通常对于材料的孔结构有以下几点要求：①气孔形状为圆形或者近圆形的多边形；②气孔分布均匀；③气孔尺寸不宜过大；④气孔壁薄而均匀。本专利技术提供了一种轻质防水发泡水泥填充材料，该填充材料包括：发泡助剂、元明粉、灰钙粉、防水剂、保水剂、水泥和水。通过各组分之间的精确配比，能够改善发泡水泥的孔结构，其性能也发生相应变化，使得发泡水泥发泡适度、粘结紧密，且能兼顾防水性能、提升强度，得到了预料不到的技术效果。所述的发泡助剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠之一。发泡剂掺量的多少主要决定其起泡高度。随着掺量的增加，起泡高度逐渐增大，水泥浆体中产生的气泡增多。并且气泡产生的驱动力小于或者等于发泡浆体在发泡后期产生的压力，能够形成均匀的孔结构。但是，如果发泡剂过多，则气泡越来越多，破坏其力学结构，试块逐渐长大，直至浆体不能承受自身的重力，造成塌模，表面出现气泡或凹陷。所述的元明粉为硫酸钠。元明粉能够提高发泡水泥的早期强度，减少泡沫的破损，满足施工要求；但是，元明粉的添加会使早期水化产物增加，这些颗粒包裹在水泥颗粒上，未水化的水泥颗粒与水接触困难，水化难以进行，后期强度增长缓慢，因此应合理控制元明粉的掺量。所述的防水剂优选为硬脂酸钙。在发泡水泥中只有连通的孔才会吸水，因此要尽量避免连通孔的产生。防水剂与水的接触角很大，其分布在发泡水泥中，使水在水泥的表面不能润湿，难以向内部的空隙中渗透。虽然硬脂酸钙与水泥砂浆单独混合时，难以迅速搅拌均匀，但其与发泡后的水泥搅拌效果很好。经过对不同防水剂的比对发现，发泡水泥采用硬脂酸钙效果最好。当发泡水泥凝结硬化时，硬脂酸钙能够很好地阻止发泡产生的孔连通，使发泡水泥得到较好的防水性能。所述的保水剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，能够增强水泥的硬度。发泡水泥中的孔结构大部分是封闭的，有良好的性能，但是仍然存在很多问题，如料浆稳定性差、试块强度偏低、后期干燥收缩大、韧性较差、容易开裂等。如果在发泡水泥中加入适量的聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠，形成三维网络结构，可以改善发泡水泥易开裂的缺点，提高韧性，增加劈裂抗拉强度。聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠的添加，使得发泡水泥在断裂过程中会消耗了大量的能量，因此显著地改善了其抗折强度。还可以起到稳泡作用，泡沫的体积提高，干密度降低。另外，还可以改善发泡水泥的热工性能，抑制早期的干缩。将聚丙烯纤维掺加在发泡水泥中，抗压强度可以达到10-50MPa，劈裂抗拉强度得到明显改善。聚丙烯纤维对力学性能的改善明显，且泡沫掺量越大，干密度越小，对强度的作用效果越突出。但是，当聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠过多时，容易在料浆中结团，难以分散。经实验发现，使用聚丙烯酰胺作为保水剂的发泡水泥使用寿命更长、硬度更加稳定持久；聚丙烯酸钠水泥硬化速度更快、制造效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，以各组分的重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.02‑0.1份；元明粉：0.6‑1.3份；灰钙粉：0.3‑0.9份；防水剂：0.14‑0.42份；保水剂：0.1‑0.6份；水泥：80‑150份；水：85‑95份；所述的发泡助剂为：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠之一；所述的元明粉为硫酸钠；所述的保水剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠；所述的防水剂为硬脂酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种能够现场发泡的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，以各组分的重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.02-0.1份；元明粉：0.6-1.3份；灰钙粉：0.3-0.9份；防水剂：0.14-0.42份；保水剂：0.1-0.6份；水泥：80-150份；水：85-95份；所述的发泡助剂为：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠之一；所述的元明粉为硫酸钠；所述的保水剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠；所述的防水剂为硬脂酸钙。2.如权利要求1所述的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，按重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.03-0.04份；元明粉：0.97-1.0份；灰钙粉：0.5-0.6份；防水剂：0.2-0.28份；保水剂：0.4份；水泥：80-120份；水：95份。3.如权利要求2所述的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，按重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.03份；元明粉：0.97份；灰钙粉：0.6份；防水剂：0.28份；保水剂：0.4份；水泥：80-120份；水：95份。4.如权利要求2所述的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，按重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.04份；元明粉：1份；灰钙粉：0.5份；防水剂：0.25份；保水剂：0.4份；水泥：100份；水：95份。5.如权利要求1所述的轻质防水发泡水泥填充材料，其特征在于，按重量份数计，该填充材料包括：发泡助剂：0.1份；元明粉：0.95份；灰钙粉：0.85份；防水剂：0.28份；保水剂：0.1份；水泥：100份；水：85-90份。6.一种如权利要求1-5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁亮久，谢勇，
申请(专利权)人：袁亮久，谢勇，
类型：发明
国别省市：湖南,43