本發明涉及一種建筑保溫材料，特別涉及一種纖維增強改性發泡水泥保溫板及其制備工藝。
背景技術：
：在過去的十幾年，我國在建設基礎設施方面已經有了一個翻天覆地的變化，目前增速已經放緩，但總的來講，建設量依舊客觀，特別是在橋梁、鐵道、核電、公路、水電、港口、海洋等重大工程項目方面。而以水泥砂漿以及混凝土為代表的水泥基復合材料，因其優秀的整體性能、良好的可塑性、強度可控、取材方便以及便宜的價格，成為目前國內外社會上應用最為廣泛、使用最成功的結構工程材料。水泥混凝土的性能特點使其無比適合應用在工程領域，在出現新的技術突破前，估計難以找到超越其在建筑材料領域中地位的材料。隨著現代工程結構正往高層化、大型化、多功能化方向發展，水泥混凝土作為最主要的結構材料，僅僅是傳統的僅具有承載能力的結構材料已無法滿足要求，可持續、高復合化、高耐久性、高強高性能化、高功能、智能化等方向才是未來的發展方向。然而，水泥材料的高脆性及其造成的縫隙和滲透等性能缺陷在水泥基復合材料普遍存在，這些缺點也造成了其在建成后易出現力學性能下降和使用壽命縮短。普通水泥基材料因為抗拉強度低、韌性較差，在工程使用中經常產生大量的裂縫，影響了工程結構的安全性和耐久性。因此，基于上述目前存在的問題，本發明采用一種纖維增強改性發泡水泥保溫板，具有強度高、吸水率低、保溫隔熱效果好、干燥收縮值小、整體性和抗沖擊性優異、a級防火、與建筑物同壽命等優點，同時采用改性石墨烯加入水泥砂漿中，對水泥保溫板抗折抗壓強度都有明顯提升。技術實現要素：針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種纖維增強改性發泡水泥保溫板，具有強度高、吸水率低、保溫隔熱效果好、干燥收縮值小、整體性和抗沖擊性優異、a級防火、與建筑物同壽命等優點，抗折抗壓強度高，利于運輸和使用。相較于普通發泡水泥保溫板，破損率低、施工效率高。纖維增強板可以做到12202440mm的大規格，為保溫裝飾一體化板的保溫基材提供了一種新的選擇。同時采用改性石墨烯加入水泥砂漿中，對水泥保溫板抗折抗壓強度都有明顯提升。為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種纖維增強改性發泡水泥保溫板，其特征在于，包括改性發泡水泥保溫板、耐堿玻纖網格布和聚合物膠漿增強層，所述耐堿玻纖網格布粘貼在涂刷有聚合物膠漿的改性發泡水泥保溫板的上下表面，所述聚合物膠漿增強層通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷在所述耐堿玻纖網格布處理的發泡水泥保溫板的上下表面。所述改性發泡水泥保溫板由硅酸鹽水泥、硅粉、萘系減水劑、聚羧酸減水劑改性石墨烯、聚丙烯纖維、發泡劑、外加劑、穩泡劑和水制成，各組分的質量分數配比為：硅酸鹽水泥110~160份硅粉6~10份萘系減水劑1.0~1.6份聚羧酸減水劑改性石墨烯0.5~1.5份聚丙烯纖維0.8~2.2份發泡劑8~13份穩泡劑8~13份外加劑5~8份水60~100份。目前，主要是通過在水泥材料中添加鋼纖維、碳纖維、鋼筋、礦物纖維、聚合物纖維等各種增強材料復合形成水泥基復合材料來改善其固有的缺陷。其原理是通過這些增強材料本身具有的高強度和高韌性來提高整體材料的各方面的性能。但是由于這些增強材料并沒有改變水泥水化產物的結構與性質，水泥漿體自身特性所決定的高脆性及裂縫等缺陷還是無法很好的解決。而石墨烯是近年來發現的強度最大、韌性最好、比表面積最大的材料，在力學、熱學和電學性都非常卓越的特性讓石墨烯成為改性復合材料的理想材料，同時基于其柔性片狀結構，高導電性、高強度等特點，應用于增強水泥基復合材料中，對水泥保溫板抗折抗壓強度都有明顯提升。而石墨烯表面-oh和-cooh等官能團店里使表面帶負電，而水泥漿體中存在大量氫氧化鈣、硫酸鈣等電解質，石墨烯與鈣離子聚沉，無法實現在水泥基體中分散。保溫板中包含聚羧酸減水劑改性石墨烯，通過聚羧酸減水劑改性的石墨烯能穩定均勻的分散在水泥膠體中，使石墨烯發揮出更好的增強增韌的作用。其中，所述外加劑由硬脂酸鈣、磷石膏、無鐵硫酸鋁、無水氯化鈣、甲酸鈣、無水偏硅酸鈉和氯化鎂組成。所述外加劑按重量份由以下組份構成：硬脂酸鈣8~10份磷石膏10~18份無鐵硫酸鋁1.0~3.0份無水氯化鈣1.0~5.0份甲酸鈣0.8~3.0份無水偏硅酸鈉0.3~2.0份氯化鎂1.0~5.0份。其中，所述發泡劑為聚氨酯發泡劑。所述外加劑采用以下質量份的材料配比而成：硬脂酸鈣8~15份高嶺土3~8份硝酸鈣10~20份磷酸鋁10~20份碳酸鎂10~20份。進一步，所述聚合物膠漿由水泥、石英砂、減水劑、硬脂酸鈣、纖維素、膠粉和重質碳酸鈣制成，各組分的質量分數配比為：硅酸鹽水泥50~80份石英砂80~150份減水劑0.5~1.0份硬脂酸鈣6~10份纖維素6~10份膠粉10~20份重質碳酸鈣10~20份水400~500份。優選地，所述減水劑為萘系改性減水劑，所述消泡劑為有機硅聚醚復合消泡劑。一種纖維增強改性發泡水泥保溫板的制備工藝，其特征在于，步驟如下：（1）制備改性發泡水泥保溫板：將硅酸鹽水泥、硅粉、萘系減水劑、聚丙烯纖維、發泡劑、穩泡劑和外加劑按照質量配比混合均勻，再加入發泡劑、熱水攪拌，在模具內靜置發泡、脫模后按規定尺寸切割成改性發泡水泥保溫板；（2）改性發泡水泥保溫板雙面除塵；（3）在改性發泡水泥保溫板的單面上用上訴聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（4）烘干改性發泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發泡水泥保溫板背面通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（6）制備聚合物膠漿：將硅酸鹽水泥、石英砂、減水劑、硬脂酸鈣、纖維素、膠粉和重質碳酸鈣按照質量配比混合均勻，再加入水攪拌，制成聚合物膠漿；（7）將聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或刮漿的方式涂刷后粘貼耐堿玻纖網格布處理的改性發泡水泥保溫板的上下表面，進行烘干脫水，即制得纖維增強改性發泡水泥保溫板。本發明實施例提供的技術方案的有益效果：1.耐堿玻纖網格布粘貼在涂刷有聚合物膠漿的改性發泡水泥保溫板的上下表面，所述聚合物膠漿增強層通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷在所述耐堿玻纖網格布處理的發泡水泥保溫板的上下表面；解決了傳統發泡水泥保溫板易開裂、吸水率高、脆性大、掉粉嚴重等問題，具有強度高、吸水率低、保溫隔熱效果好、干燥收縮值小、整體性和抗沖擊性優異、a級防火、與建筑物同壽命等優點。2.將石墨烯應用于水泥保溫板中，對水泥保溫板抗折抗壓強度都有明顯提升。且石墨烯采用聚羧酸減水劑改性，通過聚羧酸減水劑改性的石墨烯能穩定均勻的分散在水泥膠體中，使石墨烯發揮出更好的增強增韌的作用。具體實施方式為使本發明的技術方案和要點更加清楚，下面對本發明實施方式作進一步地詳細描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發明的保護范圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域技術人員所理解的通常意義。實施例1一種纖維增強改性發泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：制備改性發泡水泥保溫板：將硅酸鹽水泥160份、硅粉10份、萘系減水劑1.6份、聚羧酸減水劑改性石墨烯1.5份、聚丙烯纖維0.8份、穩泡劑8份和外加劑5份（由質量份配比為硬脂酸鈣8份、磷石膏10份、無鐵硫酸鋁3.0份、無水氯化鈣3.0份、甲酸鈣0.8份、無水偏硅酸鈉2.0份和氯化鎂5.0份組成）按照質量配比混合均勻，再加入發泡劑8份、熱水100份攪拌，待其干燥制成改性發泡水泥保溫板；（2）改性發泡水泥保溫板用除塵設備雙面除塵；（3）在改性發泡水泥保溫板的單面上用上訴聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（4）電熱器烘干改性發泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發泡水泥保溫板背面通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（6）制備聚合物膠漿：將硅酸鹽水泥50份、石英砂80份、減水劑0.5份、硬脂酸鈣8份、纖維素8份、膠粉20份、重質碳酸鈣10份混合均勻，再加入400份水攪拌，制成聚合物膠漿；（7）將聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或刮漿的方式涂刷后粘貼耐堿玻纖網格布處理的改性發泡水泥保溫板的上下表面，進行烘干脫水，即制得纖維增強改性發泡水泥保溫板；（8）將待養護的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養護室內的濕養室中；保持濕養室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養護15天；再送入干養室養護，保持干養室內溫度為20℃~50℃，養護13天。實施例1的改性發泡水泥保溫板和纖維增強改性發泡水泥保溫板的性能檢測指標如下表所示：項目改性發泡水泥保溫板性能指標纖維增強改性發泡水泥保溫板性能指標ⅰ型干表觀密度，kg/m3238.60172.00抗壓強度，mpa0.570.63體積吸水率（v/v），%9.65.5導熱系數（平均溫度25℃+/-2℃）0.0650.045垂直于板面方向的抗拉強度，mpa0.130.15干燥收縮值，mm/m0.750.3抗凍性（質量損失），%3.72.6抗凍性（強度損失），%17.2612.01碳化系數0.880.96實施例2一種纖維增強改性發泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：（1）制備改性發泡水泥保溫板：將硅酸鹽水泥110份、硅粉6份、萘系減水劑1份、聚羧酸減水劑改性石墨烯0.5份、聚丙烯纖維2.2份、穩泡劑13份和外加劑8份（由質量份配比為硬脂酸鈣10份、磷石膏18份、無鐵硫酸鋁1.0份、無水氯化鈣5.0份、甲酸鈣3份、無水偏硅酸鈉1.0份和氯化鎂1.0份組成）按照質量配比混合均勻，再加入發泡劑13份、熱水60份攪拌，待其干燥制成改性發泡水泥保溫板；（2）改性發泡水泥保溫板用除塵設備雙面除塵；（3）在改性發泡水泥保溫板的單面上用上訴聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（4）電熱器烘干改性發泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發泡水泥保溫板背面通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（6）制備聚合物膠漿：將硅酸鹽水泥80份、石英砂150份、減水劑1.0份、硬脂酸鈣10份、纖維素6份、膠粉10份、重質碳酸鈣20份混合均勻，再加入500份水攪拌，制成聚合物膠漿；（7）將聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或刮漿的方式涂刷后粘貼耐堿玻纖網格布處理的改性發泡水泥保溫板的上下表面，進行烘干脫水，即制得纖維增強改性發泡水泥保溫板；（8）將待養護的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養護室內的濕養室中；保持濕養室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養護15天；再送入干養室養護，保持干養室內溫度為20℃~50℃，養護13天。實施例2的改性發泡水泥保溫板和纖維增強改性發泡水泥保溫板的性能檢測指標下表所示：項目改性發泡水泥保溫板性能指標纖維增強改性發泡水泥保溫板性能指標ⅰ型干表觀密度，kg/m3241.37169.01抗壓強度，mpa0.560.61體積吸水率（v/v），%9.36.4導熱系數（平均溫度25℃+/-2℃）0.0670.047垂直于板面方向的抗拉強度，mpa0.120.13干燥收縮值，mm/m0.830.4抗凍性（質量損失），%3.92.8抗凍性（強度損失），%17.6613.22碳化系數0.860.95實施例3一種纖維增強改性發泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：（1）制備改性發泡水泥保溫板：將硅酸鹽水泥130份、硅粉8份、萘系減水劑1.2份、聚羧酸減水劑改性石墨烯1份、聚丙烯纖維1.5份、穩泡劑10份和外加劑6份（由質量份配比為硬脂酸鈣9份、磷石膏15份、無鐵硫酸鋁2.0份、無水氯化鈣1.0份、甲酸鈣3.0份、無水偏硅酸鈉0.3份和氯化鎂3.0份組成）按照質量配比混合均勻，再加入發泡劑6份、熱水80份攪拌，待其干燥制成改性發泡水泥保溫板；（2）改性發泡水泥保溫板用除塵設備雙面除塵；（3）在改性發泡水泥保溫板的單面上用上訴聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（4）電熱器烘干改性發泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發泡水泥保溫板背面通過噴涂、輥涂、浸漿或者刮漿的方式涂刷，隨及粘貼耐堿玻纖網格布刮平；（6）制備聚合物膠漿：將硅酸鹽水泥65份、石英砂120份、減水劑0.8份、硬脂酸鈣6份、纖維素6份、膠粉15份、重質碳酸鈣15份混合均勻，再加入450份水攪拌，制成聚合物膠漿；（7）將聚合物膠漿通過噴涂、輥涂、浸漿或刮漿的方式涂刷后粘貼耐堿玻纖網格布處理的改性發泡水泥保溫板的上下表面，進行烘干脫水，即制得纖維增強改性發泡水泥保溫板；（8）將待養護的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養護室內的濕養室中；保持濕養室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養護15天；再送入干養室養護，保持干養室內溫度為20℃~50℃，養護13天。實施例3的改性發泡水泥保溫板和纖維增強改性發泡水泥保溫板的性能檢測指標如下表所示：項目改性發泡水泥保溫板性能指標纖維增強改性發泡水泥保溫板性能指標干表觀密度，kg/m3241.56173.33抗壓強度，mpa0.510.63體積吸水率（v/v），%9.14.3導熱系數（平均溫度25℃+/-2℃）0.0590.049垂直于板面方向的抗拉強度，mpa0.170.18干燥收縮值，mm/m0.60.5抗凍性（質量損失），%4.33.6抗凍性（強度損失），%17.9615.66碳化系數0.850.93最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的范圍當中。當前第1頁12