CN102659384B - 一种双发泡体泵送保温浆料及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双发泡体泵送保温浆料及制造方法，属于建筑保温材料技术领域。本发明的保温浆料由有机发泡颗粒、水泥、水、水泥发泡剂构成，既能有效利用有机发泡材料保温效果好、发泡率高等特点，又能利用无机发泡材料与建筑结构亲和性好、强度高、防火耐久、资源广泛等特点，并且通过专用搅拌输送机械装置完成保温浆料的连续制造和垂直泵送，高效率、低成本地完成建筑物节能保温工程，有效解决了双发泡体保温浆料的技术难题，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于建筑保温材料技术领域，特别涉及一种有机和无机双发泡体泵送保温浆料及制造方法。
背景技术
一般建筑节能保温材料分为有机或无机保温材料。有机保温材料体轻、施工方便、保温效果好，但寿命周期短、防火性能差，易引发恶性火灾和安全事故；而无机保温材料寿命周期长、防火性能好，但保温效果差、施工不方便。如何将有机和无机保温材料的优点汇集在一起，并摒弃它们的缺点，这是建筑保温材料领域科研人员长期以来苦苦探寻和研究的课题。
目前，有一些专利文献提到在有机发泡材料中添加无机轻质或无机粉末材料，增加防火性能（如防火聚苯板）；另有一些专利文献提出将有机发泡材料调制在无机胶浆中（如聚苯颗粒砂浆）；还有一些专利文献提出在无机发泡过程中添加有机（如:胶或颗粒）材料，例如在加汽混凝土添加聚苯颗粒。以上诸多专利文献提到的复合保温材料都不是“双发泡体” 保温浆料，特别是能够适用于大规模机械化生产、泵送的“双发泡体”保温浆料，迄今专利文献中未见披露。
申请人在中国已申请发明专利，名称为“现浇聚苯乙烯水泥复合发泡材料及施工方法”，专利号为ZL03134154.3，其中公开的就是一种双发泡体保温材料，但是该专利只涉及了聚苯乙烯和水泥发泡复合材料，且未实现双发泡体保温浆料的机械化生产及泵送工艺。双发泡体保温浆料的高品质与高性能技术、机械化生产及泵送工艺技术仍是制约其大规模应用的难题，也是国内外许多建筑材料专家都在探索和研究的课题。
发明内容
发明目的：
本发明的目的是解决上述双发泡体保温浆料技术难题，研制开发一种新型的有机和无机双发泡体泵送保温浆料及制造方法，使该保温浆料既能有效利用有机发泡材料保温效果好、发泡率高等特点，又能利用无机发泡材料与建筑结构亲和性好、强度高、防火耐久、资源广泛等特点，并且通过专用搅拌输送机械装置完成保温浆料的连续制造和垂直泵送，高效率、低成本地完成建筑物节能保温工程。
技术方案：
一种双发泡体泵送保温浆料，其特征在于：是由有机发泡颗粒、水泥、水、水泥发泡剂构成，其配方按1m3保温浆料为基准是：有机发泡颗粒堆体积0.3～1.5m3，水泥60～350kg，水20～180kg，水泥发泡剂0.5～10kg。
有机发泡颗粒选用聚苯乙烯发泡颗粒、聚乙烯发泡颗粒、聚氨酯发泡颗粒、酚醛发泡颗粒或尿醛树酯发泡颗粒，发泡粒径Φ2～8mm。
水泥为硅酸盐水泥或氯氧镁水泥。
水泥发泡剂其组成配方按100kg计为：水30～90kg，氢氧化钠0.1～0.8kg，松香0.6～3kg，骨胶2～15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)表面活性剂3～18kg。
一种如上所述双发泡体泵送保温浆料的制造方法，其特征在于：按上述配方进行有机发泡颗粒制备，水泥发泡剂制备，通过专用搅拌输送装置按照机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送及浇筑形成双发泡体保温材料，其具体过程如下：
（1）有机发泡颗粒制备既可以在工厂制备又可以在施工现场制备，在施工现场制备有机发泡粒有二种方法，其一通过破碎机将有机发泡板或有机发泡块破碎造粒；其二通过有机发泡设备在施工现场制备有机泡粒；
（2）水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水30～90kg，氢氧化钠0.1～0.8kg，松香0.6～3kg，骨胶2～15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂3～18kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释；
（3）在施工现场将上述制备好的有机发泡颗粒、水泥、水和水泥发泡剂按其配方投料，通过专用搅拌输送装置机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送双发泡体保温浆料至施工作业面，然后浇筑形成双发泡体保温材料。
优点及效果：
本发明提出了一种双发泡体泵送保温浆料机制造方法，具有如下优点：
笫一、本发明的双发泡体保温材料，既具备非常好的保温性能，又具备符合工程要求的强度，较好的解决了建筑保温材料的保温性能与强度之间的矛盾。同时，该材料安全防火、经久耐用，可与建筑主体同寿命。
第二、本发明创造性的解决了双发泡体保温材料的泵送难题，实现了大规模机械化连续生产，提高了工程质量，缩短了施工时间，减轻了劳动强度，降低了工程成本，同时解决了保温层的完整性、密实性、多样性、亲和性等一系列难题。
第三、本发明可灵活调整双发泡体保温材料的发泡率和强度，使之满足各类地区不同的建筑保温设计要求，达到经济技术指标最优化，获得良好的性能价格比。调整方法可通过有机发泡率、无机发泡率、双发泡体的复合比例这三种途径之一来完成。
第四、本发明双发泡体保温材料具有良好的抗冻融性、抗热胀冷缩性、抗压强度和抗裂性，为防水层提供了强有力支撑，使防水层不会因夏天的膨胀和冬天的冻胀遭到破坏，较好的解决了长期困扰人们的屋面漏水问题。
第五、本发明双发泡体保温材料节能节土，环保利废。通过大量使用破碎废苯板等废弃有机发泡材料，变废为宝，降低建筑保温对石油、煤炭等一次能源的消耗，符合国家提倡的新型建材标准。
具体实施方式
本发明研制开发了一种新型的有机和无机双发泡体泵送保温浆料及其制造方法，该保温浆料既能有效利用有机发泡材料保温效果好、发泡率高等特点，又能利用无机发泡材料与建筑结构亲和性好、强度高、防火耐久、资源广泛等特点，并且通过专用搅拌输送机械装置完成保温浆料的连续制造和垂直泵送，高效率、低成本地完成建筑物节能保温工程，有效解决了双发泡体保温浆料的技术难题。
本发明所述的双发泡体泵送保温浆料是由有机发泡颗粒、水泥、水、水泥发泡剂构成，其配方按1m3保温浆料为基准是：有机发泡颗粒堆体积0.3～1.5m3，水泥60～350kg，水20～180kg，水泥发泡剂0.5～10kg，能够通过专用搅拌输送装置完成保温浆料的连续制造和泵送。
上述有机发泡颗粒可选用聚苯乙烯发泡颗粒、聚乙烯发泡颗粒、聚氨酯发泡颗粒、酚醛发泡颗粒或尿醛树酯发泡颗粒，发泡粒径Φ2～8mm，水泥为硅酸盐水泥或氯氧镁水泥，都是广泛使用的建筑材料。
上述水泥发泡剂是双发泡体泵送保温浆料的关键材料之一，其组成配方按100kg计为：水30～90kg，氢氧化钠0.1～0.8kg，松香0.6～3kg，骨胶2～15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)表面活性剂3～18kg。
一种双发泡体泵送保温浆料的制造方法，其特征在于：按上述配方进行有机发泡颗粒制备，水泥发泡剂制备，通过专用搅拌输送装置按照机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送及浇筑形成双发泡体保温材料，其具体过程如下：
（1）有机发泡颗粒制备既可以在工厂制备又可以在施工现场制备，在工厂制备方法是锅炉蒸汽发泡，在施工现场制备有机发泡粒有二种方法，其一通过破碎机将有机发泡板（块）的破碎造粒；其二通过有机发泡设备在施工现场制备有机泡粒；
（2）水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水30～90kg，氢氧化钠0.1～0.8kg，松香0.6～3kg，骨胶2～15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂3～18kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）表面活性剂搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释；
（3）在施工现场将上述制备好的有机发泡颗粒、水泥、水和水泥发泡剂按其配方投料，通过专用搅拌输送装置机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送双发泡体保温浆料至施工作业面，然后浇筑形成双发泡体保温材料。
上述专用搅拌输送装置是双发泡体泵送保温浆料的生产和泵送设备，该装置本申请人已在中国申请了发明专利，名称为“聚苯颗粒发泡水泥复合材料搅拌输送装置”，专利号为ZL201010101103.9。该装置可按照机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续完成双发泡体保温浆料的生产和输送。
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
将可发性聚苯乙烯（粒径Φ=1mm）采用蒸汽发泡法，在施工现场使用便携式苯粒发泡设备，制成平均粒径4.5mm的聚苯发泡粒（发泡倍数>90）。
配方（按1m3计）：聚苯发泡颗粒堆体积0.8m3；普通硅酸盐水泥(400#)180kg；水泥发泡剂1.1kg；水100kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水70kg，氢氧化钠0.4kg，松香0.6kg，骨胶15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂14kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例2
将回收的废苯板使用破碎机破碎，制成平均粒径2～5mm的聚苯发泡粒，同时市场采购水泥发泡剂。
配方（按1m3计）：聚苯发泡颗粒堆体积0.7m3；氧化镁100kg；氯化镁（卤粒）50kg；水泥发泡剂1.2kg；水85kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水67kg，氢氧化钠0.3kg，松香2.7kg，骨胶15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂15kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例3
将酚醛发泡板在施工现场使用破碎机破碎，制成平均粒径5mm的聚苯发泡粒。
配方（按1m3计）：酚醛发泡颗粒堆体积0.8m3；普通硅酸盐水泥(400#)210kg；水泥发泡剂0.9kg；水120kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水72kg，氢氧化钠0.3kg，松香2.7kg，骨胶15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂10kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例4
将聚氨酯发泡板在施工现场使用破碎机破碎，制成平均粒径5mm的聚苯发泡粒。
配方（按1m3计）：聚氨酯发泡颗粒堆体积0.8m3；普通硅酸盐水泥(400#)210kg；200目细砂100kg；水泥发泡剂1.3kg；水110kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水75kg，氢氧化钠0.3kg，松香2.7kg，骨胶12kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂10kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释；
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例5
其余条件同实施例1，发泡选择可发性聚乙烯（粒径Φ=1mm）制成平均粒径8mm的聚苯发泡粒（发泡倍数>90）。
配方（按1m3计）：聚苯发泡颗粒堆体积1.5m3；普通硅酸盐水泥(400#)350kg；水泥发泡剂10kg；水180kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水75kg，氢氧化钠0.3kg，松香2.7kg，骨胶12kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂10kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例6
将尿醛树酯发泡板在施工现场使用破碎机破碎，制成平均粒径2mm的聚苯发泡粒。
配方（按1m3计）：尿醛树酯发泡颗粒堆体积0.3m3；普通硅酸盐水泥(400#)60kg；水泥发泡剂0.5kg；水20kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水77kg，氢氧化钠0.3kg，松香2.7kg，骨胶11kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂9kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至75℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌25分钟后降温至40℃，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例7
其余条件同实施例5，发泡选择可发性聚乙烯（粒径Φ=1mm）制成平均粒径8mm的聚苯发泡粒（发泡倍数>90）。
配方（按1m3计）：聚苯发泡颗粒堆体积1.0m3；普通硅酸盐水泥(400#)280kg；水泥发泡剂7kg；水150kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水64kg，氢氧化钠0.8kg，松香3kg，骨胶14.2kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂18kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20分钟后降温至20℃，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例8
将酚醛发泡板在施工现场使用破碎机破碎，制成平均粒径3mm的聚苯发泡粒。
配方（按1m3计）：酚醛发泡颗粒堆体积0.5m3；普通硅酸盐水泥(400#)100kg；水泥发泡剂0.7kg；水50kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水81kg，氢氧化钠0.4kg，松香0.6kg，骨胶15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂3kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌30分钟后降温至50℃，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
实施例9
将可发性聚苯乙烯（粒径Φ=1mm）采用蒸汽发泡法，在施工现场使用便携式苯粒发泡设备，制成平均粒径5mm的聚苯发泡粒（发泡倍数>90）。
配方（按1m3计）：聚苯发泡颗粒堆体积0.8m3；普通硅酸盐水泥(400#)180kg；水泥发泡剂1.1kg；水100kg。
水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水85kg，氢氧化钠0.1kg，松香0.9kg，骨胶2kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂12kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释。
通过专用搅拌输送装置上料、配料、混料、发泡、混泡、泵送，将上述原料加工成双发泡体保温浆料并输送至80米高度的施工作业面浇筑、抹平。
上述实施例1～实施例4的双发泡体复合材料主要检测参数（浇筑28天后）如下表1所示。
上述实施例5～实施例8的双发泡体复合材料主要检测参数（浇筑28天后）如下表2所示。
Claims (3)
1.一种双发泡体泵送保温浆料，其特征在于：是由有机发泡颗粒、水泥、水、水泥发泡剂构成，其配方按1m3保温浆料为基准是：有机发泡颗粒堆体积0.3～1.5m3，水泥60～350kg，水20～180kg，水泥发泡剂0.5～10kg；通过专用搅拌输送机械装置完成保温浆料的连续制造和垂直泵送；
该双发泡体泵送保温浆料的制造方法如下：
按上述配方进行有机发泡颗粒制备，水泥发泡剂制备，通过专用搅拌输送装置按照机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送及浇筑形成双发泡体保温材料，其具体过程如下：
（1）有机发泡颗粒制备既可以在工厂制备又可以在施工现场制备，在施工现场制备有机发泡粒有二种方法，其一通过破碎机将有机发泡板或有机发泡块破碎造粒；其二通过有机发泡设备在施工现场制备有机泡粒；
（2）水泥发泡剂在工厂中制备，其配方按100kg计为：水30～90kg，氢氧化钠0.1～0.8kg，松香0.6～3kg，骨胶2～15kg，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) 表面活性剂3～18kg；其制备过程是首先将氢氧化钠溶解在水中，然后添加松香粉末并加热至70～80℃，搅拌至完全溶解，再添加骨胶粉末搅拌20～30分钟后降温至50℃以下，最后添加AES搅拌充分溶解制成浓缩型水泥发泡剂，在施工现场使用时加水稀释；
（3）在施工现场将上述制备好的有机发泡颗粒、水泥、水和水泥发泡剂按其配方投料，通过专用搅拌输送装置机械上料、计量配料、强制混料、机械发泡、强制混泡和泵送六道工艺，在线式连续生产、泵送双发泡体保温浆料至施工作业面，然后浇筑形成双发泡体保温材料。
2.根据权利要求1所述的一种双发泡体泵送保温浆料，其特征在于：有机发泡颗粒选用聚苯乙烯发泡颗粒、聚乙烯发泡颗粒、聚氨酯发泡颗粒、酚醛发泡颗粒或尿醛树酯发泡颗粒，发泡粒径Φ2～8mm。
3.根据权利要求1所述的一种双发泡体泵送保温浆料，其特征在于：水泥为硅酸盐水泥或氯氧镁水泥。
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