侯彦叶 李冬梅

（1.宁夏石油化工建设有限公司，宁夏 银川，750000；2.宁夏建筑材料研究院，宁夏 银川，750001）

随着能源危机席卷全球，环境危机日趋明显，绿色环保、节能减排成为全球共同的议题。严峻的形势对建筑保温材料提出了更高的要求，发泡水泥保温板作为我国最新研发的一种新型防火节能材料，具有优异的保温隔热性能，质轻、粘接力高、耐久性好，燃烧性能达到A级防火、施工简洁、低碳环保等特点，可以产生各种形状的发泡水泥制品，又可以满足我国不同地区建筑节能要求，受到业内人士的一致亲睐。

1 发泡水泥的主要原料

发泡水泥的原料主要包括无机胶凝材料、填充料、发泡剂和外加剂。

1.1 无机胶凝材料

无机胶凝材料是水泥发泡保温板强度的主要来源，通常选择普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥和氯氧镁水泥。

1.2 填充料

填充料多使用固体废弃物，如工业废渣（粉煤灰、矿渣粉、废石粉等）、秸秆粉、锯末等，其中以粉煤灰应用最为普遍。

1.3 发泡剂

发泡剂是使无机胶凝材料内部产生泡沫而形成多孔物质，它是影响发泡水泥保温墙性能的重要因素之一，必须具有大泡沫生成能力，同时对泡沫的稳定性、细腻性以及和水泥等胶凝材料的适应性等都有很高的要求。通常衡量发泡剂质量好坏的指标主要有起泡力、泡沫坚韧性、泌水量等。

1.4 外加剂

外加剂具有早强、稳泡、提高表面活性等功能，有利于改善浆体的和易性和浸润性，提高制品的强度以及泡沫的均匀稳定性，是发泡水泥保温板的关键技术。

2 水泥发泡剂种类

目前，中国市场上的发泡剂种类品牌繁多，主要分为松香树脂类、合成表面活性剂类、蛋白质类、复合类等。

2.1 松香树脂类发泡剂

松香树脂类发泡剂又名引气剂，是我国第一代发泡剂，以松香为主要原料，它的主要品种有松香皂和松香热聚物，生产工艺简单、成本低、与水泥相容性好，但发泡倍数和泡沫稳定性一般，至今仍有广泛的应用。

2.2 合成表面活性剂类发泡剂

合成表面活性剂类发泡剂是我国第二代发泡剂，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。阴离子型发泡快且发泡倍数大，受到普遍的欢迎；阳离子型价格高，影响水泥的强度，所以应用不多；非离子型发泡倍数较小，没有得到广泛的应用；两性离子型发泡效果好但成本高，也应用不多。

2.3 蛋白质类发泡剂

蛋白质类发泡剂是我国第三代发泡剂，可分为动物性蛋白和植物性蛋白两种，动物性蛋白又分水解动物蹄角型、水解血胶型和水解毛发型；植物性蛋白也分为茶皂型和皂角苷类。蛋白型发泡剂属于高档发泡剂，虽然价格高，但性能好、泡沫稳定、发泡倍数较好，具有较好的发展前景，在近几年的市场中占有越来越大的份额。

2.4 复合类发泡剂

复合类发泡剂是我国第四代发泡剂，它以一种或多种发泡剂为基本组分，加入＜20wt%的外加剂组分（增泡组分、稳泡组分、功能组分和调节组分）。复合类发泡剂有着较好的起泡力和泡沫稳定性，是未来发展的主流趋势。

3 发泡水泥保温板的制备工艺

发泡水泥，是将发泡剂与无机胶凝材料均匀混合，经搅拌、现浇施工或模具成型、养护等工序，形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。发泡工艺分为物理法和化学法两种，物理法发泡是把发泡剂利用空压机加压后形成具有一定张力的泡沫，而后将泡沫与水泥浆同时搅拌，搅拌过程中水泥不断膨胀，当膨胀效果达到预先设定的配比后即可形成发泡水泥；化学发泡而是指把发泡剂加入水泥浆料中进行搅拌后，发生化学反应释放出气体使水泥体积不断膨胀，膨胀效果达到预先配方设定状态形成发泡水泥。从目前建筑市场的情况来看，发泡水泥保温板向复合化方向发展，添加各种类型的填充料得到性能良好的保温板，这对我国建筑业起到积极的促进作用。

3.1 粉煤灰

张水、李国忠等人以水泥、粉煤灰为主要原料，掺加适量激发剂、促凝剂和胶粉，采用物理发泡工艺制备粉煤灰／水泥发泡轻质保温材料，产品质轻、保温、隔热，具有优异的防火功能，生产工艺简单，成本低廉［1］。

诸涤、刘波以普通硅酸盐水泥为原料，掺入粉煤灰和外加剂，采用物理发泡技术制成高性能陶瓷级水泥发泡保温板，具有优良的保温隔热性能［2］。

3.2 无机矿物与复合纤维

王洪镇以水泥为胶凝材料形成水泥石基体，加入硅灰、矿渣微粉和聚丙烯纤维增强整体柔性和抗裂性，采用物理发泡与化学发泡技术相结合，经特殊工艺制成一种具有高效保温和防火性的新型多功能保温隔热材料［3］。

3.3 聚合物

田萍、秦鸿根等人以快硬水泥、粉煤灰为主要原料，将有机聚合物、稳泡剂和发泡剂等按一定的配合比例混合，采用物理发泡技术制成聚合物水泥发泡保温板，保温板性能和质量显著提高［4］。

何海涛、周权等人采用物理发泡技术将发泡水泥与MPD聚乙烯涤纶复合防水卷材有机的结合在一起，制备出一种防水保温效果良好的新型复合材料［5］。

3.4 玻璃微珠

石丹以硅酸盐无机胶凝材料为基体，掺入水玻璃与偶氮二甲酰胺（ADC）反应后的发泡浆液，采用化学发泡技术制备出了一种质轻质、高强、保温、防火、无污染且成本低、工艺简单、使用方便的无机发泡保温隔热材料［6］。

3.5 EPS颗粒与膨胀蛭石

王武祥、刘超等人以水泥为主要胶凝材料，EPS颗粒、膨胀玻化微珠、膨胀蛭石等为保温主体，加入混合材、玻璃纤维网格布和添加剂，采用物理发泡技术制成复合保温板，具有良好的的表面强度、防火性能、收缩性能和耐久性［7］。

3.6 防水剂

杜传伟、李国忠以快硬硫铝酸盐水泥为原料，分别掺入防水剂聚合物乳液类和氯化铁，采用化学发泡的方法制成发泡水泥保温材料，具有良好的保温防水性能［8］。

3.7 植物纤维

王立久、穆木兰以磷酸镁水泥和碱矿渣水泥为原料，加入大量用明胶乳液处理后的农作物秸秆纤维，采用物理发泡技术制成一种新型的轻质保温复合材料，植物纤维的掺入起到稳泡增韧作用，为建筑节能提供基础条件，开辟了新的研究道路［9］。

4 结语

我国发泡水泥保温板已经得到很好的发展，继续开发环保、节能、价格低廉、性能更加优良的发泡水泥保温材料也是建筑行业发展的需要，对此笔者有以下建议：

（1）选择新型填充料，使发泡水泥材料的应用多功能化，如吸波、吸声、调湿等。

（2）利用新型纳米材料填充发泡水泥，改善材料的综合性能，如碳纳米管、纳米陶瓷、纳米碳纤维等。

（3）消除有机泡沫对人体的毒害，研究新型的无机泡沫水泥材料，同时开发出无毒副产品的生产艺流程，以满足绿色工艺的要求。

［1］张水，李国忠，姜葱葱，等.粉煤灰在水泥发泡轻质保温材料中的应用研究［J］.粉煤灰，2011，23（6）：3－5.

［2］诸涤，刘波.高性能陶瓷级水泥发泡保温板［J］.新型材料，2013（4）：14－16.

［3］王洪镇.高性能微孔水泥保温板的研制与应用［J］.建筑节能，2012，40（7）：43－47.

［4］田萍，鸿根，田野，等.聚合物水泥发泡保温材料生产技术与性能研究［J］.建筑砌块与砌块建筑，2011（5）：50－53.

［5］何海涛，周权，冯参军.屋面发泡水泥保温防水成套施工工法研究［J］.新视角，2011（9）：118－120.

［6］石丹.硅酸盐无机发泡保温隔热材料的制备及其改性研究［D］.北京化工大学，2012.

［7］王武祥，刘超，等.水泥基复合材料保温板的生产与应用［J］.墙体革新建筑节能，2013（2）：43－46.

［8］杜传伟，李国忠.发泡水泥保温材料的耐水性能研究［J］.砖瓦，2013（3）：56－58.

［9］王立久，穆木兰.植物纤维生产水泥基泡沫保温墙体材料的研究［J］.混凝土，2010（3）：61－66.