CN103089118B

CN103089118B - 防火泡沫混凝土门芯板及其制备方法

Info

Publication number: CN103089118B
Application number: CN201210426017.4A
Authority: CN
Inventors: 鲁学立; 高二妮; 鲁会勇; 王雪娟
Original assignee: HENAN YONGLI BUILDING MATERIAL CO Ltd
Current assignee: HENAN YONGLI BUILDING MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: CN103089118A

Abstract

本发明涉及一种防火泡沫混凝土门芯板及其制备方法。该门芯板的泡沫混凝土基板由水泥浆料和混凝土用泡沫按1:5～12的体积比制成，水泥浆料的制备原料包括：硅酸盐水泥80～100份、填充材料10～30份、水30～50份、EVA乳液2～7份、防水剂2～6份、憎水剂0.5～1.0份、减水剂1.5～2.5份、早强剂1～3份；所述混凝土用泡沫容重为70g/L～90g/L，由优质发泡剂加水发泡而成。该防火泡沫混凝土门芯板具有轻质、强度高、导热系数小、防火防水性能好、寿命长等优点，其制备工艺简单、成本低。

Description

防火泡沫混凝土门芯板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防火填充材料，具体涉及一种防火泡沫混凝土门芯板及其制备方法。

背景技术

随着我国提出的建设资源节约型社会的要求和国家节能降耗政策的相继出台, 节能防火型无机门芯板材料势必将成为今后新型门芯材料的发展方向。目前市场上制作无机防火门芯板的主要材质有菱镁材质的玻化微珠、岩棉板、陶粒保温板、珍珠岩保温板。菱镁发泡门芯板虽然成本低、易生产成形、防火、防水，经国家防火建筑材料质量检测中心检测，性能指标却优于传统的防火材料（硅酸铝、岩棉），但菱镁制品本身存在着变形、返卤、硬度下降等弊病，并且对铁皮有严重腐蚀性，减少门的使用寿命，无法根除。玻化微珠：导热系数小于0.085，优点：防火，阻燃，克服了膨胀珍珠岩吸水率大易粉化等缺点；缺点：强度相对较低，吸水率偏高，保温效果一般。岩板板：导热系数0.041～0.045，优点：防火，阻燃；缺点：吸湿性大，保温效果差，并且含有甲醛、苯酚等有毒物质。陶粒保温板：导热系数：0.08～0.10，优点：防火，不燃，不吸水，施工方便，使用耐久；缺点材料本身价格成本高。珍珠岩保温砂浆：导热系数0.07～0.09，优点：防火性能好，耐高温；缺点：保温效果差，吸水性高。

而普通发泡水泥在轻质填充层（如做门芯板等）、外墙保温***、节能复合空心砌块等方面，能发挥其良好的技术优势。但由于泡沫混凝土中含有大量的封闭气泡，原料以粉料和细颗粒为主，因而在性能上表现出较高的吸水率，严重影响了其生产和使用；而且泡沫混凝土的强度随着引入泡沫而产生的孔隙率的增加而降低，引入泡沫越多，孔隙率越大，容重越小，其轻质、保温、隔音的性能就越明显，但是强度下降幅度就越大，所以泡沫混凝土的特性是以强度降低为代价的；此外，泡沫混凝土浆体成型时容易产生泌水、离析、分层、冒泡甚至塌模。

总而言之，目前应用的泡沫混凝土存在强度偏低、干缩大、吸水率高等缺点，如要将普通发泡水泥应用于门芯板的制作，则需要对其配方及生产工艺进行大幅度的改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有轻质、强度高、防水、防火、导热系数小、不变形、不返卤、隔音效果好、成本低等优点的防火泡沫混凝土门芯板，并公开了其制备方法，其工艺简单、生产成本低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

设计一种防火泡沫混凝土门芯板，包括泡沫混凝土基板，在该泡沫混凝土基板中至少设置有一层加固层，以重量份计，所述泡沫混凝土基板由水泥浆料和混凝土用泡沫按1:5～12的体积比制成，所述水泥浆料的制备原料包括：硅酸盐水泥80～100份、填充材料10～30份、水30～50份、EVA 乳液2～7份、憎水剂0.5～1.0份、防水剂2～6份、减水剂1.5～2.5份、早强剂1～3份；所述混凝土用泡沫是由优质发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡而成，其容重为70g/L～90g/L；发泡lh后泡沫的沉陷距不大于10mm、lh的泌水量不大于80mL、发泡倍数不小于15的为优质发泡剂。

泡沫剂的良好性能是生产高质量泡沫混凝土的首要条件。泡沫容重可以用来表征泡沫泡径大小、发泡倍数、泡沫稳定性等泡沫自身的性能，其对泡沫混凝土材料性能有很大的影响。应用于泡沫混凝土中的发泡剂种类很多，目前主要有：松香酸皂类发泡剂、金属铝粉发泡剂、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、石油磺酸铝发泡剂、木质素磺酸盐、废动物毛发泡剂等，可从中考虑选择在泡沫与砂(净)浆混合时不破裂、具有足够的稳定性，并对胶凝材料的凝结和硬化过程无不利影响，且满足前述条件并具有成本优势的发泡剂来进行添加使用。

水泥浆料中所添加的EVA 乳液（乙烯-醋酸乙烯酯聚合物乳液）具有“微纤维”和填充作用，可提高泡沫混凝土的抗折强度，减少干收缩。

所述减水剂为聚羧酸盐、FDN(萘磺酸盐)、SM(三聚氰胺盐甲醛缩合物)、脂肪族中的任意一种。

所述填充材料为粉煤灰、细沙、石粉、膨胀珍珠岩、陶粒、玻璃微珠、玻璃棉、岩棉中的至少一种。水泥浆料中所添加的粉煤灰廉价易得，适宜的添加量可提高泡沫混凝土的抗冻性，并替代部分水泥，降低了生产成本。

所述憎水剂为硬脂酸钙。憎水剂硬脂酸钙可使吸水率快速下降。

所述防水材料为高级脂肪酸类防水剂、有机硅防水剂中的至少一种。

所述早强剂为三乙醇胺、Na₂SO₄中的至少一种。

所述加固层为玻璃纤维、玻璃棉、岩棉、纤维网格布、竹篾网、苇蔑网、塑料网片、尼龙网、渔网中的至少一种。

上述防火泡沫混凝土门芯板的制备方法，包括以下步骤：

（1）设置与所述防火泡沫混凝土门芯板形状相匹配的模具，该模具包括模具底盒、模具盒盖；

（2）按上述水泥浆料的原料配比取各原料混合后均匀搅拌5～8min制成水泥浆料；

（3）同时取优质发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡制成容重为70g/L～90g/L的混凝土用泡沫，再将上述水泥浆料与该混凝土用泡沫按1:5～12的体积比均匀混合成泡沫混凝土浆料；

（4）先以上述泡沫混凝土浆料在所述模具盒底部浇注厚3～6mm的底层，并在该底层上铺设加固层；

（5）然后第二次浇注上述泡沫混凝土浆料至设定的厚度，进行抹平收光，或再铺上一层加固层后再进行抹平收光；

（6）加盖模具盒盖密闭后常温下自然养护8～72h，脱去所述保温模具，于常温下养护3～7天。

在所述模具的模具底盒或/和模具盒盖内侧还设置有内衬层或脱模材料层，用于保证产品脱模时顺利分离开。

在所述模具的模具底盒或/和模具盒盖内侧设置有厚度1～6cm的泡沫板或者聚苯板夹层，目的在于保持模具内部产品温度，降低外部环境的影响因素，缩短产品成形和脱模时间，稳定产品质量。

本发明具有积极有益的效果：

所用泡沫混凝土优化了原料配合比，不同的掺合料复合使用，使用高效减水剂并控制适宜的低水灰比，采用优质高效发泡剂，采用EVA 乳液增加了强度，减小泡沫混凝土的收缩，并选择掺加适量的憎水剂和防水剂，防止开裂和吸水；加强泡沫混凝土的早期养护，优化养护制度、加强早期保温保水，所制备出的泡沫混凝土门芯板具有以下特点：

1.高耐火性，耐火度达到1000℃以上，完全满足门芯板的耐火要求，符合国标GB8624-2006A1级不燃标准

2.高保温隔热性，发泡水泥保温板的闭孔率＞95%，高闭孔率使空气流动造成的热传递低，导热系数低，隔热性能优异，可满足建筑保温隔热需要；

3.防水性好；使用方便，可切、可刨、可锯、可雕花；

4.质轻、强度高，不易碎裂，抗压抗折强度均较高，达到了低密度高强度的相对统一，使用与运输均不易碎裂；后期强度无下降；

5.无毒无害环保节能，无毒无放射性，达GB/T20285-2006烟毒（AQ1）安全一级；

6.不老化、耐腐蚀、寿命长；有关性能指标可参见表1。

表1 泡沫混凝土门芯板的有关性能指标

项目	单位	性能指标	检验方法
				干密度	㎏/m³	150～300	GB/T 5486
导热系数	w/(m·k)	0.04～0.08	GB/T 10294
				抗压强度	MPa	≥ 0.60	GB/T 5486
抗拉强度	MPa	≥ 0.13	JGJ144
				吸水率（V/V）	%	5～9	JG/T041-2011 附录A
干燥收缩值	mm/m	≤ 0.75	GB/T 11969快速法
				碳化系数		≥0.80	GB/T 11969
软化系数		≥0.80	JGJ51
				燃烧性能		A级	GB8624-2006

具体实施方式

下述实施例中所用的原料等，如无特别说明，均为市售；所用方法如无特别说明，均为常规方法。

实施例1 一种防火泡沫混凝土门芯板，包括泡沫混凝土基板，在该泡沫混凝土基板中设置有两层加固层，以重量份计，所述泡沫混凝土基板由水泥浆料和混凝土用泡沫按1:10的体积比制成，所述水泥浆料的制备原料包括：硅酸盐水泥100份、粉煤灰20份、玻璃微珠20份、水45份、EVA 乳液4.5份、高级脂肪酸防水剂（济南多维桥化工责任有限公司生产、销售）3份、憎水剂（硬脂酸钙）0.8份、减水剂（聚羧酸盐）2份、早强剂（三乙醇胺：Na₂SO₄为质量比1:2.5的混合物）2份；所述混凝土用泡沫是由优质蛋白质型发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡而成，其容重为80g/L。上述蛋白质型发泡剂的制备方法取20g猪蹄角粉与2.25g Ca(OH)₂、NaHSO₃ 2g放置于250mL圆底烧瓶中，加入水150mL，在100℃下反应6h后，过滤得澄清液即发泡剂母液，在发泡剂母液中加入0.2%左右的明胶，使用时向将50mL发泡剂母液中加入烷基苯磺酸盐后加水50 mL稀释，经检测其性能符合优质发泡剂的要求。

上述防火泡沫混凝土门芯板的制备方法，包括以下步骤：

（1）设置与所述泡沫混凝土门芯板形状相匹配的模具，该模具包括模具底盒、模具盒盖，其内还设置有无纺布内衬层，保证脱模方便；模具的模具底盒和模具盒盖都有厚度4cm的泡沫板夹层。

（2）按上述水泥浆料的原料配比取各原料混合后均匀搅拌6min制成水泥浆料；

（3）同时取上述蛋白质型发泡剂加水后经压缩空气法制成容重为80g/L的混凝土用泡沫，再将上述水泥浆料与该混凝土用泡沫按1:10的体积比均匀混合成泡沫混凝土浆料；

（4）先以上述泡沫混凝土浆料在所述模具盒底部浇注厚4mm的底层，并在该底层上铺设加固层（纤维网格布）；

（5）然后第二次浇注上述泡沫混凝土浆料至设定的厚度，之后再铺上一层加固层（纤维网格布），进行抹平收光；

（6）加盖模具盒盖密闭后常温下自然养护10h，脱去模具，于常温下养护5天。

根据需要上述泡沫混凝土门芯板可制成多种规格，如2100×900×(26～65)mm；2050×850×（26-65）等，其性能达到表1中所列指标。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种防火泡沫混凝土门芯板，包括泡沫混凝土基板，在该泡沫混凝土基板中至少设置有一层加固层，其特征在于，以重量份计，所述泡沫混凝土基板由水泥浆料和混凝土用泡沫按1:5～12的体积比制成，所述水泥浆料的制备原料包括：硅酸盐水泥80～100份、填充材料10～30份、水30～50份、EVA乳液2～7份、憎水剂0.5～1.0份、防水剂2～6份、减水剂1.5～2.5份、早强剂1～3份；所述混凝土用泡沫是由优质发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡而成，其容重为70g/L～90g/L，所述优质发泡剂为lh后泡沫的沉陷距不大于10mm，lh的泌水量不大于80mL，发泡倍数不小于15的发泡剂；

所述加固层为玻璃纤维、岩棉、纤维网格布、竹篾网、苇蔑网、塑料网片中的至少一种；

所述减水剂为聚羧酸盐、萘磺酸盐、三聚氰胺盐甲醛缩合物或脂肪族中的任意一种；

所述填充材料为粉煤灰、细沙、石粉、膨胀珍珠岩、陶粒、玻璃微珠、玻璃棉、岩棉中的至少一种；

所述憎水剂为硬脂酸钙；

所述防水剂为高级脂肪酸类防水剂、有机硅防水剂中的至少一种；

所述早强剂为三乙醇胺、Na₂SO₄中的至少一种。

2.一种权利要求1所述防火泡沫混凝土门芯板的制备方法，包括以下步骤：

(1)设置与所述防火泡沫混凝土门芯板形状相匹配的模具，该模具包括模具底盒、模具盒盖；

(2)按权利要求1所述水泥浆料的原料配比取各原料混合后均匀搅拌5～8min制成水泥浆料；

(3)同时取优质发泡剂加水后经搅拌法或压缩空气法发泡制成容重为70g/L～90g/L的混凝土用泡沫，再将上述水泥浆料与该混凝土用泡沫按1:5～15的体积比均匀混合成泡沫混凝土浆料；

(4)先以上述泡沫混凝土浆料在所述模具盒底部浇注厚3～6mm的底层，并在该底层上铺设加固层；

(5)然后第二次浇注上述泡沫混凝土浆料至设定的厚度，进行抹平收光，或再铺上一层加固层后再进行抹平收光；

(6)加盖模具盒盖密闭后常温下自然养护8～72h，脱去所述模具，于常温下养护3～7天。

3.根据权利要求2所述的泡沫混凝土门芯板的制备方法，其特征在于，在所述模具的模具底盒或/和模具盒盖内侧还设置有内衬层或脱模材料层。

4.根据权利要求2所述的泡沫混凝土门芯板的制备方法，其特征在于，在所述模具的模具底盒或/和模具盒盖内侧设置有厚度1～6cm的泡沫板或者聚苯板夹层。