一种现场浇筑发泡的建筑保温材料及制备方法、应用方法与流程

本发明涉及建筑保温材料技术领域，特别是涉及一种现场浇筑发泡的建筑保温材料及制备方法、应用方法。

背景技术：

建筑节能主要通过使用保温隔热材料减少热流失以保证室内温度恒定，从而减少用于致热或制冷的能源。由于有机保温材料导热系数低，隔热保温性能良好，目前被广泛应用于建筑节能。但是有机保温材料存在着种种弊端，比如原材料使用石油资源、环保性差、易燃、耐候性差、易老化等。尤其是随着推广应用进一步深入，有机保温材料易燃的缺陷逐步暴露，严重的威胁到人们的安全。无机保温由于优异的阻燃安全性和低成本性目前被广泛的应用。

无机保温材料是选用具有低密度、多孔、纤维状的无机颗粒或粉末为轻质骨料，通过与胶凝材料、外添加剂复合，按一定比例经一定的工艺制成的保温抹面材料，可以直接涂抹于墙体表面，也可以预制成板材等。其一般需要预制，因此在异形件中的应用受限。为此现场发泡混凝土的出现大幅推进了无机保温材料的广泛应用。

泡沫混凝土在建筑保温领域发挥越来越重要的作用。目前泡沫混凝土大豆通过现场充气，将氮气、二氧化碳气或空气引入混凝土浆体中，经过成型、合理养护，使形成含有大量孔洞。现场充气工序繁杂，而且不易控制。因此出现了混凝土发泡剂，如最早采用的松香皂，以及后来高发泡性的高效表面活性剂等。然而，由于高表面活性剂形成气泡需要不断地搅拌，而且形成的气泡不均匀，容易坍塌，特别是高表面活性形成的气泡相对封闭独立，会影响混凝土的水化结合，严重影响发泡混凝土的强度。

中国发明专利申请号201210219784.8公开了一种高性能现浇泡沫混凝土及其制备方法，按重量份数计，100-520的水泥、25-180的掺合料、80-320的轻集料、0.8-6.4的发泡剂、75-300的水、1.6-12的外加剂和2-28的改性剂混合。中国发明专利申请号201811489392.7公开了一种泡沫混凝土保温材料，涉及建筑保温材料技术领域，由下述组分组成：水泥31-46重量份，矿渣粉7-20重量份，火山灰14-21重量份，滑石粉10-18重量份，海泡石9-14重量份，稳泡剂2-3.5重量份，发泡剂1-3重量份，甲基纤维素0.9-1.4重量份，白乳胶0.3-0.8重量份，减水剂0.2-0.6重量份，防水剂0.1-0.4重量份。

为了解决现有的作为建筑保温材料的发泡混凝土气泡容易坍塌的问题，避免气泡表面活性剂影响混凝土水化凝结从而影响发泡混凝土强度的缺陷，有必要提出一种新型发泡混凝土，进而获得质轻、成本低、强度高、保温隔热性能优异的发泡混凝土。

技术实现要素：

针对目前现场浇筑无机混凝土发泡保温材料时发泡形成成的气孔容易坍塌影响发泡倍率的缺陷，以及发泡形成的气泡表面活性剂影响硅酸盐凝结从而影响发泡混凝土强度的问题，本发明提出一种现场浇筑发泡的建筑保温材料及制备方法、应用方法，从而提高了发泡混凝土的发泡倍率，得到的建筑保温材料具有质轻、成本低、强度高、保温隔热性能优异的特点。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料，所述建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，所述a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、废纸纤维、无机纤维混合均匀而制得，所述b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得。

优选的，所述稳泡剂为硬脂酸铵。

优选的，所述无机纤维为玻璃棉、岩棉、硅酸铝纤维中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述无机细料为粒径过50目筛的石粉、矿渣、硅藻土、陶粒、粉煤灰、沸石粉、尾矿砂、粉煤灰、建筑垃圾粉中的一种或两种以上的组合。

优选的，所述减水剂为三聚氰胺减水剂。

优选的，所述起泡剂为十二烷基苯磺酸钠。

本发明还提供了一种现场浇筑发泡的建筑保温材料的制备方法，具体制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料。

优选的，步骤（1）中所述a料中，聚醚多元醇15-25重量份、三乙醇胺10-20重量份、稳泡剂1-3重量份、废纸纤维60-80重量份、无机纤维30-40重量份。

优选的，步骤（3）中所述基础料中，硅酸盐水泥50-60重量份、无机细料35-45重量份、减水剂3-5重量份、起泡剂1-2重量份、稳泡剂0.05-0.1重量份。

本发明又提供了一种现场浇筑发泡的建筑保温材料的应用方法，所述应用方法具体为，现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:100-200组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的35-50%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。

本发明首先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，加入粉碎的废纸纤维充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，然后加入无机纤维进一步混合，得到a料；然后将a料、b料分散在基础料中，通过加入水，利用聚醚多元醇与多苯基多异氰酸酯在水作用下急速发泡的特性，浇筑后水与多苯基多异氰酸酯释放热和二氧化碳气体，扰动作为表面活性剂的起泡剂产生大量的气泡，现场浇筑制得发泡混凝土。

进一步的，通过在现场直接浇筑得到作为保温材料的发泡混凝土，在产生气泡时形成聚氨酯发泡体，作为支撑防止发泡气孔坍塌；另一方面，将聚醚多元醇吸附于废纸纤维，形成了网络支撑和吸水体，使硅酸盐在网络间充分水化，从而增加混凝土的强度。

现有的建筑保温材料的发泡混凝土气泡容易坍塌，以及气泡表面活性剂影响混凝土水化凝结从而影响发泡混凝土强度的问题，限制了其应用。鉴于此，本发明提出一种现场浇筑发泡的建筑保温材料及制备方法、应用方法，由a料、b料和基础料组成，使用时现场将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，并加水制浆进行现场浇筑，具体制备和使用方法为：将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，然后加入无机纤维进一步混合，得到a料；将多苯基多异氰酸酯作为b料；将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂散均匀得到基础料。使用时现场将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，并加水搅拌，加水量为基础料质量的35-50%，形成进行半流态浆料，现场浇筑，即可。本发明的建筑保温材料在现场可以直接浇筑，形成自支撑的具有封闭性的气孔，具有质轻、成本低、强度高、保温隔热性能优异等性能，是良好的建筑保温材料。

本发明提出一种现场浇筑发泡的建筑保温材料及制备方法、应用方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1、本发明制备方法利用了利用聚醚多元醇与多苯基多异氰酸酯在水作用下急速发泡的特性，浇筑后水与多苯基多异氰酸酯释放热和二氧化碳气体，扰动作为表面活性剂的起泡剂产生大量的气泡，现场浇筑制得发泡混凝土。

2、本发明通过将聚醚多元醇吸附于废纸纤维，形成了网络支撑和吸水体，使硅酸盐在网络间充分水化，从而增加混凝土的强度。与现有技术相比具有显著的区别和突出的技术优势。

3、本发明制备得到的建筑保温材料在现场可以直接浇筑，适合在室内外保温层、隔墙板、现场浇筑保温夹层、各种异型保温管路等，属于新型节能建材，是聚苯泡沫板最佳的替代产品。

附图说明

图1为实施例1浇筑的方块的样品实图，浇筑后的发泡体具有均匀微细的发泡孔，表观密度低，质轻，不容易压碎。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

原料组成如下：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、废纸纤维、无机纤维混合均匀而制得，b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得；稳泡剂为硬脂酸铵；无机纤维为玻璃棉；无机细料为粒径过50目筛的石粉；减水剂为三聚氰胺减水剂；起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；

制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；a料中，聚醚多元醇19重量份、三乙醇胺16重量份、稳泡剂2重量份、废纸纤维68重量份、无机纤维34重量份；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料；基础料中，硅酸盐水泥56重量份、无机细料34重量份、减水剂4.5重量份、起泡剂1.6重量份、稳泡剂0.07重量份；

应用方法如下：

现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:160组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的43%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。如附图1所示为浇筑的方块的样品。浇筑后的发泡体具有均匀微细的发泡孔，表观密度低，质轻，不容易压碎。

实施例2

原料组成如下：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、废纸纤维、无机纤维混合均匀而制得，b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得；稳泡剂为硬脂酸铵；无机纤维为岩棉；无机细料为粒径过50目筛的矿渣；减水剂为三聚氰胺减水剂；起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；

制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；a料中，聚醚多元醇15重量份、三乙醇胺20重量份、稳泡剂1重量份、废纸纤维60重量份、无机纤维30重量份；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料；基础料中，硅酸盐水泥50重量份、无机细料35重量份、减水剂3重量份、起泡剂1重量份、稳泡剂0.05重量份；

应用方法如下：

现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:100组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的35%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。

实施例3

原料组成如下：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、废纸纤维、无机纤维混合均匀而制得，b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得；稳泡剂为硬脂酸铵；无机纤维为硅酸铝纤维；无机细料为粒径过50目筛的硅藻土；减水剂为三聚氰胺减水剂；起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；

制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；a料中，聚醚多元醇25重量份、三乙醇胺20重量份、稳泡剂3重量份、废纸纤维80重量份、无机纤维40重量份；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料；基础料中，硅酸盐水泥60重量份、无机细料45重量份、减水剂5重量份、起泡剂2重量份、稳泡剂0.1重量份；

应用方法如下：

现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:200组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的50%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。

实施例4

原料组成如下：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、废纸纤维、无机纤维混合均匀而制得，b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得；稳泡剂为硬脂酸铵；无机纤维为玻璃棉；无机细料为粒径过50目筛的粉煤灰；减水剂为三聚氰胺减水剂；起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；

制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；a料中，聚醚多元醇20重量份、三乙醇胺15重量份、稳泡剂2重量份、废纸纤维70重量份、无机纤维35重量份；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料；基础料中，硅酸盐水泥55重量份、无机细料40重量份、减水剂4重量份、起泡剂1.5重量份、稳泡剂0.08重量份；

应用方法如下：

现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:150组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的45%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。

对比例1

原料组成如下：

一种现场浇筑发泡的建筑保温材料由a料、b料、基础料和水混合搅拌后浇筑而制得，a料由聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂、无机纤维混合均匀而制得，b料为多苯基多异氰酸酯，所述基础料由水泥、无机细料、减水剂、起泡剂、稳泡剂分散均匀而制得；稳泡剂为硬脂酸铵；无机纤维为玻璃棉；无机细料为粒径过50目筛的石粉；减水剂为三聚氰胺减水剂；起泡剂为十二烷基苯磺酸钠；

制备方法如下：

（1）先将聚醚多元醇、三乙醇胺、稳泡剂混合均匀，然后加入粉碎的废纸纤维，充分搅拌至废纸纤维充分吸附聚醚多元醇、三乙醇胺，接着加入无机纤维，混合均匀，得到a料；a料中，聚醚多元醇19重量份、三乙醇胺16重量份、稳泡剂2重量份、无机纤维34重量份；

（2）将多苯基多异氰酸酯作为b料；

（3）将硅酸盐水泥、无机细料、减水剂、起泡剂稳泡剂分散均匀，得到基础料；基础料中，硅酸盐水泥56重量份、无机细料34重量份、减水剂4.5重量份、起泡剂1.6重量份、稳泡剂0.07重量份；

应用方法如下：

现场先将a料加入基础料混合均匀，然后加入b料搅拌均匀，a料、b料和基础料按重量份1:3:160组成，接着加水搅拌，加水量为基础料质量的43%，形成均匀的半流态浆料，现场浇筑，养护，即可。

对比例1未使用废纸纤维预先吸附聚醚多元醇、三乙醇胺。由于缺少了废纸纤维的网络支撑和吸水体，从而影响发泡性能，而且使硅酸盐发泡后的水化性变差，从而影响发泡混凝土的强度。

测试方法：

将本实施例1-4、对比例1得到的建筑保温材料进行性能测试，测试试件28d龄期的抗压强度、绝干密度，试验方法参照jc/t1062-2007《泡沫混凝土砌块》进行，试件尺寸为100mm×100mm×100mm，得到结果如表1所示；

将制备获得的保温材料进行热工试验，参照gb/t10294-2008标准，将保温材料制成标准试件，标准条件下养护后烘干，使用cd-dr3030型导热系数测定仪测试导热系数，得到结果如表1所示。

表1：