本發(fā)明涉及一種建筑保溫材料，特別涉及一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板及其制備工藝。
背景技術(shù)：
：在過去的十幾年，我國在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施方面已經(jīng)有了一個(gè)翻天覆地的變化，目前增速已經(jīng)放緩，但總的來講，建設(shè)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(xiàng)目方面。而以水泥砂漿以及混凝土為代表的水泥基復(fù)合材料，因其優(yōu)秀的整體性能、良好的可塑性、強(qiáng)度可控、取材方便以及便宜的價(jià)格，成為目前國內(nèi)外社會(huì)上應(yīng)用最為廣泛、使用最成功的結(jié)構(gòu)工程材料。水泥混凝土的性能特點(diǎn)使其無比適合應(yīng)用在工程領(lǐng)域，在出現(xiàn)新的技術(shù)突破前，估計(jì)難以找到超越其在建筑材料領(lǐng)域中地位的材料。隨著現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)正往高層化、大型化、多功能化方向發(fā)展，水泥混凝土作為最主要的結(jié)構(gòu)材料，僅僅是傳統(tǒng)的僅具有承載能力的結(jié)構(gòu)材料已無法滿足要求，可持續(xù)、高復(fù)合化、高耐久性、高強(qiáng)高性能化、高功能、智能化等方向才是未來的發(fā)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(fù)合材料普遍存在，這些缺點(diǎn)也造成了其在建成后易出現(xiàn)力學(xué)性能下降和使用壽命縮短。普通水泥基材料因?yàn)榭估瓘?qiáng)度低、韌性較差，在工程使用中經(jīng)常產(chǎn)生大量的裂縫，影響了工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。因此，基于上述目前存在的問題，本發(fā)明采用一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板，具有強(qiáng)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(yōu)異、a級(jí)防火、與建筑物同壽命等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用改性石墨烯加入水泥砂漿中，對(duì)水泥保溫板抗折抗壓強(qiáng)度都有明顯提升。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板，具有強(qiáng)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(yōu)異、a級(jí)防火、與建筑物同壽命等優(yōu)點(diǎn)，抗折抗壓強(qiáng)度高，利于運(yùn)輸和使用。相較于普通發(fā)泡水泥保溫板，破損率低、施工效率高。纖維增強(qiáng)板可以做到12202440mm的大規(guī)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(shí)采用改性石墨烯加入水泥砂漿中，對(duì)水泥保溫板抗折抗壓強(qiáng)度都有明顯提升。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板，其特征在于，包括改性發(fā)泡水泥保溫板、耐堿玻纖網(wǎng)格布和聚合物膠漿增強(qiáng)層，所述耐堿玻纖網(wǎng)格布粘貼在涂刷有聚合物膠漿的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，所述聚合物膠漿增強(qiáng)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(wǎng)格布處理的發(fā)泡水泥保溫板的上下表面。所述改性發(fā)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(fā)泡劑、外加劑、穩(wěn)泡劑和水制成，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fā)泡劑8~13份穩(wěn)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(qiáng)材料復(fù)合形成水泥基復(fù)合材料來改善其固有的缺陷。其原理是通過這些增強(qiáng)材料本身具有的高強(qiáng)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(qiáng)材料并沒有改變水泥水化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，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(fā)現(xiàn)的強(qiáng)度最大、韌性最好、比表面積最大的材料，在力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性都非常卓越的特性讓石墨烯成為改性復(fù)合材料的理想材料，同時(shí)基于其柔性片狀結(jié)構(gòu)，高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，應(yīng)用于增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料中，對(duì)水泥保溫板抗折抗壓強(qiáng)度都有明顯提升。而石墨烯表面-oh和-cooh等官能團(tuán)店里使表面帶負(fù)電，而水泥漿體中存在大量氫氧化鈣、硫酸鈣等電解質(zhì)，石墨烯與鈣離子聚沉，無法實(shí)現(xiàn)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(wěn)定均勻的分散在水泥膠體中，使石墨烯發(fā)揮出更好的增強(qiáng)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(gòu)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(fā)泡劑為聚氨酯發(fā)泡劑。所述外加劑采用以下質(zhì)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(jìn)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(zhì)碳酸鈣制成，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)碳酸鈣10~20份水400~500份。優(yōu)選地，所述減水劑為萘系改性減水劑，所述消泡劑為有機(jī)硅聚醚復(fù)合消泡劑。一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)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(fā)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(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑和外加劑按照質(zhì)量配比混合均勻，再加入發(fā)泡劑、熱水?dāng)嚢瑁谀＞邇?nèi)靜置發(fā)泡、脫模后按規(guī)定尺寸切割成改性發(fā)泡水泥保溫板；（2）改性發(fā)泡水泥保溫板雙面除塵；（3）在改性發(fā)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(wǎng)格布刮平；（4）烘干改性發(fā)泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發(fā)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(wǎng)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(zhì)碳酸鈣按照質(zhì)量配比混合均勻，再加入水?dāng)嚢?，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(wǎng)格布處理的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，進(jìn)行烘干脫水，即制得纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果：1.耐堿玻纖網(wǎng)格布粘貼在涂刷有聚合物膠漿的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，所述聚合物膠漿增強(qiáng)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(wǎng)格布處理的發(fā)泡水泥保溫板的上下表面；解決了傳統(tǒng)發(fā)泡水泥保溫板易開裂、吸水率高、脆性大、掉粉嚴(yán)重等問題，具有強(qiáng)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(yōu)異、a級(jí)防火、與建筑物同壽命等優(yōu)點(diǎn)。2.將石墨烯應(yīng)用于水泥保溫板中，對(duì)水泥保溫板抗折抗壓強(qiáng)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(wěn)定均勻的分散在水泥膠體中，使石墨烯發(fā)揮出更好的增強(qiáng)增韌的作用。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的技術(shù)方案和要點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。實(shí)施例1一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：制備改性發(fā)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(wěn)泡劑8份和外加劑5份（由質(zhì)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(zhì)量配比混合均勻，再加入發(fā)泡劑8份、熱水100份攪拌，待其干燥制成改性發(fā)泡水泥保溫板；（2）改性發(fā)泡水泥保溫板用除塵設(shè)備雙面除塵；（3）在改性發(fā)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(wǎng)格布刮平；（4）電熱器烘干改性發(fā)泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發(fā)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(wǎng)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(zhì)碳酸鈣10份混合均勻，再加入400份水?dāng)嚢?，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(wǎng)格布處理的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，進(jìn)行烘干脫水，即制得纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板；（8）將待養(yǎng)護(hù)的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的濕養(yǎng)室中；保持濕養(yǎng)室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養(yǎng)護(hù)15天；再送入干養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)，保持干養(yǎng)室內(nèi)溫度為20℃~50℃，養(yǎng)護(hù)13天。實(shí)施例1的改性發(fā)泡水泥保溫板和纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的性能檢測(cè)指標(biāo)如下表所示：項(xiàng)目改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)ⅰ型干表觀密度，kg/m3238.60172.00抗壓強(qiáng)度，mpa0.570.63體積吸水率（v/v），%9.65.5導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25℃+/-2℃）0.0650.045垂直于板面方向的抗拉強(qiáng)度，mpa0.130.15干燥收縮值，mm/m0.750.3抗凍性（質(zhì)量損失），%3.72.6抗凍性（強(qiáng)度損失），%17.2612.01碳化系數(shù)0.880.96實(shí)施例2一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：（1）制備改性發(fā)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(wěn)泡劑13份和外加劑8份（由質(zhì)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(zhì)量配比混合均勻，再加入發(fā)泡劑13份、熱水60份攪拌，待其干燥制成改性發(fā)泡水泥保溫板；（2）改性發(fā)泡水泥保溫板用除塵設(shè)備雙面除塵；（3）在改性發(fā)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(wǎng)格布刮平；（4）電熱器烘干改性發(fā)泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發(fā)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(wǎng)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(zhì)碳酸鈣20份混合均勻，再加入500份水?dāng)嚢瑁瞥删酆衔锬z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(wǎng)格布處理的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，進(jìn)行烘干脫水，即制得纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板；（8）將待養(yǎng)護(hù)的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的濕養(yǎng)室中；保持濕養(yǎng)室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養(yǎng)護(hù)15天；再送入干養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)，保持干養(yǎng)室內(nèi)溫度為20℃~50℃，養(yǎng)護(hù)13天。實(shí)施例2的改性發(fā)泡水泥保溫板和纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的性能檢測(cè)指標(biāo)下表所示：項(xiàng)目改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)ⅰ型干表觀密度，kg/m3241.37169.01抗壓強(qiáng)度，mpa0.560.61體積吸水率（v/v），%9.36.4導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25℃+/-2℃）0.0670.047垂直于板面方向的抗拉強(qiáng)度，mpa0.120.13干燥收縮值，mm/m0.830.4抗凍性（質(zhì)量損失），%3.92.8抗凍性（強(qiáng)度損失），%17.6613.22碳化系數(shù)0.860.95實(shí)施例3一種纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的制備方法，其制備步驟如下：（1）制備改性發(fā)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(wěn)泡劑10份和外加劑6份（由質(zhì)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(zhì)量配比混合均勻，再加入發(fā)泡劑6份、熱水80份攪拌，待其干燥制成改性發(fā)泡水泥保溫板；（2）改性發(fā)泡水泥保溫板用除塵設(shè)備雙面除塵；（3）在改性發(fā)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(wǎng)格布刮平；（4）電熱器烘干改性發(fā)泡水泥保溫板表面水分；（5）再將改性發(fā)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(wǎng)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(zhì)碳酸鈣15份混合均勻，再加入450份水?dāng)嚢?，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(wǎng)格布處理的改性發(fā)泡水泥保溫板的上下表面，進(jìn)行烘干脫水，即制得纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板；（8）將待養(yǎng)護(hù)的保溫板放置于用透光保溫吸熱材料搭建而成的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)的濕養(yǎng)室中；保持濕養(yǎng)室密閉，溫度為20℃~50℃，濕度≥90%，養(yǎng)護(hù)15天；再送入干養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)，保持干養(yǎng)室內(nèi)溫度為20℃~50℃，養(yǎng)護(hù)13天。實(shí)施例3的改性發(fā)泡水泥保溫板和纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板的性能檢測(cè)指標(biāo)如下表所示：項(xiàng)目改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)纖維增強(qiáng)改性發(fā)泡水泥保溫板性能指標(biāo)干表觀密度，kg/m3241.56173.33抗壓強(qiáng)度，mpa0.510.63體積吸水率（v/v），%9.14.3導(dǎo)熱系數(shù)（平均溫度25℃+/-2℃）0.0590.049垂直于板面方向的抗拉強(qiáng)度，mpa0.170.18干燥收縮值，mm/m0.60.5抗凍性（質(zhì)量損失），%4.33.6抗凍性（強(qiáng)度損失），%17.9615.66碳化系數(shù)0.850.93最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12