本发明属于建筑用保温芯材技术领域，具体涉及一种新型发泡水泥保温板材及其制备方法。
背景技术：
外墙保温是建筑节能工程中的重要措施，外墙保温材料需要具备较高的防水、防潮、隔音以及耐久等性能。传统的外墙保温材料以聚苯乙烯为代表的有机保温材料为主，这些有机材料具有导热系数小、体积密度小、韧性好等优点，但是上述有机保温材料的环保、防火性能以及耐久性较差，而近年来以发泡水泥为代表的无机保温材料能够弥补上述有机保温材料的缺陷，因此迅速成为保温材料的主流。
发泡水泥具有轻质、隔热性好、耐火性好、流动性强及环保等优点，是一种绿色新型环保建材。但是现有技术的发泡水泥保温板材往往存在韧性不足、强度较低、防水性能差等质量问题，非常容易开裂、折断、破损，给运输和施工过程带来了很大的不便。研究发现，上述这些问题往往与发泡剂的选择、泡沫的制备工艺以及与水泥主材料的匹配有密切关系。因此，从这些方面着手研究是提高发泡水泥综合性能的关键。
技术实现要素：
鉴于上述对现有技术的分析，本发明要解决的一个问题是：提供一种新型发泡水泥保温板，将水泥、固体废料、硅酸钠、无机增稠剂、工业氯化镁、发泡剂、硬脂酸钙稳泡剂、减少剂和水为原料，提高发泡水泥的保温、防火、隔音、防潮以及抗压等综合性能；本发明要解决的另一个问题是：提供上述新型发泡水泥保温板的制备方法，在制备过程中从组分加入顺序、搅拌速度、搅拌时间、养护时间等各方面严格控制，以保证制备出的发泡水泥具有较高的保温、防火、隔音、防潮以及抗压等综合性能。
鉴于上述第一个要解决的问题，本发明提供如下解决方案：一种新型发泡水泥保温板，其特征在于，包括如下重量份组分：水泥45-55份、固体废料15-25份、硅酸钠8-10份、无机增稠剂3-6份、工业氯化镁0.2-0.5份、发泡剂5-15份、硬脂酸钙稳泡剂1.0-2.5份、减少剂0.1-0.4份和水50-100份。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥或快硬硫铝酸盐水泥。
优选的，所述固体废料为粉煤灰、矿粉、石粉、硅灰和磷石膏中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述无机增稠剂为白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土和凹凸棒石土中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述发泡剂为双氧水、镁粉、铝粉和碳酸氢钠中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、三聚氢铵减水剂或萘系减水剂。
鉴于上述第二个要解决的问题，本发明提供如下的解决方案：一种上述新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌2-3min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌1-2min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌40-55s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌20-30s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护3d-5d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
优选的，所述步骤（6）中将所述发泡浆液的温度调节为30-35℃，再放入模具中。
优选的，所述步骤（6）中的养护时间为24h-48h。
优选的，所述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在900-1000r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的新型发泡水泥保温板的组份，是在综合考虑了可能影响发泡水泥性能因素的条件下，通过调整发泡水泥材料的原料配方，严格控制各组分的配比，提高了成品发泡水泥内部孔隙率和闭孔率，本发明的发泡水泥孔隙率高达93%，闭孔率大于95%，因此使得本发明的发泡水泥与现有技术的发泡水泥相比，具有更低的导热系数和吸水率，保温隔热隔音等性能也更好。
（2）本发明的新型发泡水泥保温板的组分中特别选择固体废料配合硅酸钠作为发泡水泥的胶凝材料，并在其配比上严格把控，使得本发明的发泡水泥在制作过程中凝结速度短，强度高。
（3）本发明的发泡水泥的组分中的发泡剂和硬脂酸钙稳泡剂相配合有利于已经形成的气泡不再继续膨胀以至于破裂，有效的消除气泡大小不一的现象，使得最后成型的发泡水泥的气孔均匀密实，质量更轻而强度却高，保温性能也好。
（4）本发明提供的新型发泡水泥保温板材的制备方法中，在制备过程中从组分加入顺序、搅拌速度、搅拌时间、养护时间等各方面严格控制，使得制备出的发泡水泥具有较高的保温、防火、隔音、防潮以及抗压等综合性能。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
一种新型发泡水泥保温板，包括如下重量份组分：水泥45份、固定废料15份、硅酸钠8份、无机增稠剂3份、工业氯化镁0.2份、发泡剂5份、硬脂酸钙稳泡剂1份、减水剂0.1份和水50份。
一种上述实施例所述的新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌2min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌2min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌40s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌20s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护3d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
上述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在900r/min。
实施例2：
一种新型发泡水泥保温板，包括如下重量份组分：水泥50份、固定废料20份、硅酸钠9份、无机增稠剂4.5份、工业氯化镁0.35份、发泡剂10份、硬脂酸钙稳泡剂1.8份、减水剂0.25份和水75份。
一种上述实施例所述的新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌2.5min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌1.5min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌47s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌25s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护4d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
上述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在950r/min。
实施例3：
一种新型发泡水泥保温板，包括如下重量份组分：水泥55份、固定废料25份、硅酸钠10份、无机增稠剂6份、工业氯化镁0.5份、发泡剂15份、硬脂酸钙稳泡剂2.5份、减水剂0.4份和水100份。
一种上述实施例所述的新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌3min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌1min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌55s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌30s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护5d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
上述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在1000r/min。
实施例4：
一种新型发泡水泥保温板，包括如下重量份组分：水泥47份、固定废料23份、硅酸钠8.3份、无机增稠剂3.5份、工业氯化镁0.45份、发泡剂13份、硬脂酸钙稳泡剂2.3份、减水剂0.35份和水65份。
一种上述实施例所述的新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌2.5min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌1.5min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌48s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌27s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护3.5d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
上述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在930r/min。
实施例5：
一种新型发泡水泥保温板，包括如下重量份组分：水泥53份、固定废料17份、硅酸钠9.8份、无机增稠剂5.7份、工业氯化镁0.25份、发泡剂7份、硬脂酸钙稳泡剂1.5份、减水剂0.15份和水90份。
一种上述实施例所述的新型发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）先将所述重量份的水倒入搅拌桶内；
（2）再倒入所述重量份的水泥以及所述重量份的固体废料倒入所述搅拌桶内，开启电机搅拌2.8min；
（3）再将事先准备好的硅酸钠和无机增稠剂按照所述重量份倒入搅拌桶内，搅拌1.8min；
（4）将所述重量份的减少剂与水按重量份比例混合成10-25%的水溶液及将所述重量份的工业氯化镁与水按所述重量份比例混合成10-25%的水溶液后，一起倒入所述搅拌桶内，搅拌53s；
（5）最后再将所述重量份的发泡剂和所述重量份的硬脂酸钙稳泡剂倒入搅拌桶内，搅拌22s；
（6）将搅拌好的浆液倒入模具中，并将其移至养护区固化养护；
（7）将养护好的发泡水泥材料脱模并继续养护4.5d，然后切割，得到发泡水泥保温板材成品。
上述发泡水泥制备步骤中搅拌速度控制在980r/min。
下面对上述5个实施例制备的发泡水泥进行性能检验，其中对比实验例1为采用授权公告号为cn102815903b所述的的组分配比和制备方法制得的发泡水泥保温板；对比实验例2为采用申请公告号为cn104710145a所述的制备方法制得的发泡水泥；具体性能检验结果如下：
上述检测项目中吸水率按gb/t5486-2008的规定进行测定；抗压强度按jg158-2004标准附录f进行测定；燃烧性能按gb8624－1997的规定进行测定；干密度按gb/t5486－2008的规定进行测定；导热系数按gb/t10295－2008的规定进行测定。
由上述表格数据可以看出，本发明制备的新型发泡水泥保温板孔隙率不低于93%，闭孔率不低于95%，导热系数在0.028-0.043（w/m.k）范围内，相对于其他两个对比实验例具有明显的优势，有更好的保温效果。由于闭孔率对发泡水泥保温板综合性能的影响，本发明的发泡水泥保温板控制闭孔率在95%以上，使得本发明发泡水泥保温板导热系数低，保温效果好；由于本发明的发泡水泥保温板的内部闭孔率高，与现有技术中的发泡水泥相比，相同厚度的发泡水泥内部气相与固相之间间隔的层数较多，因此隔音效果和防水效果都有明显的提升，其中吸水率可以控制在2.3%-3.3%之间，与现有技术中的发泡水泥相比，表明本发明相同体积情况下，本发明的发泡水泥保温板强度更高，同时，本发明的发泡水泥干密度在0.15到0.31之间，因此可以根据需要，用于不同位置的保温材料，质轻方便；本发明的发泡水泥保温板抗压强度达到3.4mpa以上，抗压强度好，可以根据需要选择，用作辅助用的承重材料。
综上，本发明的新型发泡水泥保温板的组份，是在综合考虑了可能影响发泡水泥性能因素的条件下，通过调整发泡水泥材料的原料配方，严格控制各组分的配比，提高了成品发泡水泥内部孔隙率和闭孔率，使得本发明的发泡水泥与现有技术的发泡水泥相比，具有更低的导热系数和吸水率，保温隔热隔音等性能也更好，同时本发明的发泡水泥保温板具有较高的保温、防火、隔音、防潮以及抗压等各种优良性能。
上述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多变化和改变。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。