CN103342531B - 一种建筑外墙保温材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑外墙保温材料，由胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂按重量比为40-85∶10-55∶5混合而成。本发明提供的材料可制作成墙体保温砂浆、保温砌块及保温板，应用于建筑物的不同部位，使建筑节能指标满足国家强制标准，防火等级可达A级，干燥收缩率低。其制备工艺节能，并且解决了工业废石膏的回收利用问题，避免了工业废石膏对环境的污染。

Description

一种建筑外墙保温材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种建筑用保温材料。

背景技术

一是当前在公安部门对保温材料防火等级提出要求后，建筑墙体保温材料主要分为三大类：①保温砂浆类。主要有水泥基轻集料保温砂浆以及石膏基轻集料保温砂浆类；②保温砌块类。主要有混凝土空心砌块内填塞保温材料的混凝土复合材料保温砌块以及加气类混凝土砌块等，用于节能建筑外墙非承重墙体砌块；③保温板类。主要有发泡水泥保温板、复合材料保温板、岩棉板保温板及其他材料保温板等。①③类保温材料用于节能建筑非保温砌块墙体，以及梁、柱、剪力墙等冷桥，建筑物楼、地面等部位作保温处理。品种繁多，用料配方、生产工艺不尽相同，质量参差不齐，尚无采用同一类材料配方、相同生产工艺生产出保温砂浆、保温砌块及保温板的。

二是各种工业副产废石膏（脱硫石膏、磷石膏、钛石膏、氟石膏、柠檬酸石膏等）。石膏产出，给环境带来严重影响，国家发改委对这类固体废弃物的综合利用提出了具体的要求，但尚无将这类工业副产废石膏作为主要胶凝材料大批量用于生产外墙保温材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了可以做成保温砂浆、保温砌块和保温板，且环保的建筑外墙保温材料，

本发明的另一目的是提供上述材料的制备工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种建筑外墙保温材料，由胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂按重量比为40-85∶10-55∶5混合而成，其中，

所述胶凝材料的各组分按重量份计：水泥25-32份，粉煤灰21-26份，煅烧脱硫石膏29-33份，石灰粉6-9份，矿渣微粉2-4份，高强石膏1-5份；

所述保温轻集骨料的各组分按重量份计：玻化微珠5-10份，稻壳粉或秸秆粉2-8份；

所述改性添加剂的各组分按重量份计：三聚氰胺树脂减水剂12份，引气剂2份，甲基纤维素醚4份，甲基硅酸钠8份，树脂胶粉5份，丙烯酸酯乳液10份，聚乙烯醇溶液12份，无机盐类化合物47份。

所述无机盐类化合物优选为硫酸镁、硫酸钠、三氯化铁中的一种或多种组合。

优选的，所述胶凝材料各组份按重量份计：水泥27份，粉煤灰26份，煅烧脱硫石膏32份，石灰粉8份，矿渣微粉3份，高强石膏4份。

优选的，所述保温轻集骨料的各组分按重量份计：玻化微珠6份，稻壳粉或秸秆粉4份。

作为上述方案的优选方案：

当建筑外墙保温材料以保温砂浆形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为40：55：5；

当建筑外墙保温材料以保温板形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为45：50：5；

当建筑外墙保温材料以保温砌块形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为85：10：5。

本发明所使用的石灰粉选择为100-180目的石灰粉，所述水泥选用42.5硅酸盐水泥。

上述的建筑外墙保温材料的制备工艺，

1）制作成保温砂浆的方法：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入干粉搅拌机搅拌均匀，形成干粉预拌保温砂浆，使用时加水二次搅拌均匀即可；

2）制作成保温砌块或保温板的方法：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入浆料搅拌机中加水搅拌均匀，注入模具中成形，初凝后即可拆模、养护，达到一定强度后根据设计尺寸要求切割成砌块或板即可。

本发明的优点：

本发明提供的建筑外墙保温材料通过用同一种胶凝材料(配比相同) ，经过改变胶凝材料和轻集料的使用重量而生产出三种系列保温产品，可制作成墙体保温砂浆、保温砌块及保温板，应用于建筑物的不同部位，使建筑节能指标满足国家强制标准，防火等级可达A级，干燥收缩率低。其制备工艺节能，并且解决了工业废石膏的回收利用问题，避免了工业废石膏对环境的污染。

本发明所提供的建筑外墙保温材料的成分分析：

1、本发明通过改性添加剂对各主要成分进行改性，将工业废石膏改性，改性后可长期浸泡在水中不粉化。实验证明：100mm×100mm×100mm大批量掺入石膏的自保温复合外墙材料试块浸泡在水中已四年多，至今未发现有任何粉化现象及其他变化。由于石膏、粉煤灰容重轻，具有一定的保温性，成型建材时胶凝材料比率相对较大，故韧性、粘稠度、粘结力及强度增强，可在工厂内完成整体墙板的生产。

2、本发明加入大量改性后石膏与粉煤灰后的保温材料，其板和砌块在生产、搬运及施工中无破损及缺棱掉角的现象，保证了产品及工程质量，降低施工难度，有利于产业化，保证了墙体的合格率，而其保温砂浆用于建筑外墙保温施工时无需作界面砂浆处理。

3、由于本发明的保温材料粘稠度得到了增强，使保温材料能很好的与凝胶材料结合，只要搅拌充分，保温材料在其中的分布十分均匀，成型的墙体材料无冷热桥存在，保温性能完全达到国家标准。

4、在改性剂的作用下，石膏中大量掺入粉煤灰及水泥，一方面成形墙体材料时采用浇铸工艺，无需振动压制和烧结，初凝时间仍控制在2-8分钟，缩短生产周期；另一方面，通过掺入水泥及粉煤灰，提高了成形墙体材料的抗压强度，特别是后期的强度。

5、本发明保温材料通过改进胶凝材料微膨胀特性及浇铸成型工艺，使得框架结构建筑非承重保温外墙现场浇铸施工成为现实，施工法同剪力墙施工，结构稳定且不易产生裂缝。

基于上述原理，本申请人所研发出的保温材料具有以下优良特性：

（一）保温砌块

1、优越的保温性能。胶凝材料多为轻质材料，具保温隔热性能，与保温材料混合后融为一体，产品质轻，导热系数极低且无热桥；通过成型模具厚度尺寸调整，不同厚度砌块可满足我国不同地区建筑节能设计要求。

2、卓越的防水抗渗性能。独特的防水添加剂，成功的解决了困扰墙体材料防水抗渗问题，保证了产品的干收缩率。

3、神奇的呼吸功能。由于石膏在正常状态下含20%的结晶水以及具有微气孔结构特性，产品具有稳定的含水率及透气性，当建筑物室内空气湿度较高时墙体将吸入部分湿气，当建筑物室内空气湿度较低时墙体又释放出一定量的湿气，这种呼吸功能增加了住宅的舒适度。

4、优异的耐候性能。胶凝材料质轻保温隔热性能，使产品中胶凝材料比率相对较大，故韧性、粘稠度、粘结力及强度极强，使用寿命大于五十年，可与建筑物同寿命。

5、优良的界面特性。原料均为无机材料，与混凝土基本同质，成型墙体在采用粉刷砂浆内外墙粉刷时具有良好的亲和性，杜绝了粉刷层空鼓及开裂的质量通病。在采用干法施工时，无需做表面粉刷，良好的界面保证了建筑物的美观。

6、简捷的生产、施工工艺。原材料易购，生产设备采用现市场石膏砌块成型机械，浇筑成型，无需振动加压，能耗低，产能高，通过模具调整，可生产各种规格的砌块及整体墙板。由于粘结力及强度极强，产品质量易掌握控制，在生产及搬运过程中大幅度减少破损及缺棱掉角现象，保证了产品及工程质量，有利于产业化。除采用传统的砌块施工方法施工外，尚可采用干法施工，即采用专用粘结剂粘接形成墙体。

7、新颖的结构形式。胶凝材料微膨胀特性及浇铸成型工艺，可采用剪力墙施工方法现场浇铸框架结构非承重墙体。配料中去除保温材料即可制成物美价廉的内墙材料。

（二）保温砂浆

1、优越的保温性能。胶凝材料多为轻质材料，具保温隔热性能，与保温材料混合后融为一体，产品质轻，导热系数极低。

2、卓越的防水抗渗性能。独特的防水材料，成功的解决了困扰墙体材料防水抗渗问题，保证了产品的干缩率。

3、优异的耐候性能。胶凝材料质轻保温隔热性能，使产品中胶凝材料比率相对较大，故韧性、粘稠度、粘结力及强度极强，使用寿命大于五十年，可与建筑物同寿命。

4、优良的界面特性。原料均为无机材料，与混凝土基本同质，用作建筑物外墙保温粉刷时与任何材料基质墙体具有良好的界面亲和性，杜绝了保温层施工粉刷中易出现空鼓及开裂的质量通病。

5、简捷的生产、施工工艺。普通的干粉料搅拌机即可在工厂内完成干粉预拌砂浆的生产，施工现场加入一定量的水搅拌均匀后即可；施工时按照国家施工规范进行，产品凝固周期较短（24h），缩短了二次粉刷及后道工序作业间隔时间，节省了工期。

（三）保温防火板

1、优越的保温性能。胶凝材料多为轻质材料，具保温隔热性能，与保温材料混合后融为一体，产品质轻，导入系数极低。

2、卓越的防水抗渗性能。独特的防水材料，成功的解决了困扰墙体材料防水抗渗问题，保证了产品的干缩率。

3、优异的耐候性能。胶凝材料质轻保温隔热性能，使产品中胶凝材料比率相对较大，故韧性、粘稠度、粘结力及强度极强，使用寿命大于五十年，可与建筑物同寿命。

4、良好的界面特性。原料均为无机材料，与混凝土基本同质，保温层施工中与粘接砂浆及界面砂浆间有良好的亲和性，杜绝了保温层施工中易出现的空鼓开裂的质量通病。

5、简捷的生产、施工工艺。采用现市场发泡水泥板搅拌机械及坯块模箱完成坯块制作，完成养护后采用专用切割机切成板材即可。施工按现行国家有关施工规范进行。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种建筑外墙保温材料，按表1所指的各组分，将其制备成保温砌块，制备工艺为：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入浆料搅拌机中加水搅拌均匀，注入模具中成形，初凝后即可拆模、养护，达到一定强度后根据设计尺寸要求切割成砌块即可。

实施例2：

一种建筑外墙保温材料，按表1所指的各组分，将其制备成保温砌块，制备工艺如实施例1。

实施例3：

一种建筑外墙保温材料，按表1所指的各组分，将其制备成保温砌块，制备工艺如实施例1。

实施例4：

一种建筑外墙保温材料，按表1所指的各组分，将其制备成保温砌块，制备工艺如实施例1。

。

实施例5：

一种建筑外墙保温材料，按表2所指的各组分，将其制备成保温板，制备工艺为：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入浆料搅拌机中加水搅拌均匀，注入模具中成形，初凝后即可拆模、养护，达到一定强度后根据设计尺寸要求切割成板即可。

实施例6：

一种建筑外墙保温材料，按表2所指的各组分，将其制备成保温板，制备工艺同实施例5。

实施例7：

一种建筑外墙保温材料，按表2所指的各组分，将其制备成保温板，制备工艺同实施例5。

实施例8：

一种建筑外墙保温材料，按表2所指的各组分，将其制备成保温板，制备工艺同实施例5。

。

实施例9：

一种建筑外墙保温材料，按表3所指的各组分，将其制备成保温砂浆，制备工艺为：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入干粉搅拌机搅拌均匀，形成干粉预拌保温砂浆，使用时加水二次搅拌均匀即可。

实施例10：

一种建筑外墙保温材料，按表3所指的各组分，将其制备成保温砂浆，制备工艺同实施例9。

实施例11：

一种建筑外墙保温材料，按表3所指的各组分，将其制备成保温砂浆，制备工艺同实施例9。

实施例12：

一种建筑外墙保温材料，按表3所指的各组分，将其制备成保温砂浆，制备工艺同实施例9。

。

上述实施例1-12中的改性剂的组分及含量，按重量份计为：三聚氰胺树脂减水剂12份，引气剂2份，甲基纤维素醚4份，甲基硅酸钠8份，树脂胶粉5份，丙烯酸酯乳液10份，聚乙烯醇溶液12份，无机盐类化合物47份。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑外墙保温材料，其特征在于：由胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂按重量比为40-85∶10-55∶5混合而成，其中，

所述胶凝材料的各组分按重量份计：水泥25-32份，粉煤灰21-26份，煅烧脱硫石膏29-33份，石灰粉6-9份，矿渣微粉2-4份，高强石膏1-5份；

所述保温轻集骨料的各组分按重量份计：玻化微珠5-10份，稻壳粉或秸秆粉2-8份；

所述改性添加剂的各组分按重量份计：三聚氰胺树脂减水剂12份，引气剂2份，甲基纤维素醚4份，甲基硅酸钠8份，树脂胶粉5份，丙烯酸酯乳液10份，聚乙烯醇溶液12份，无机盐类化合物47份；

所述无机盐类化合物为硫酸镁、硫酸钠、三氯化铁中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的建筑外墙保温材料，其特征在于：所述胶凝材料各组份按重量份计：水泥27份，粉煤灰26份，煅烧脱硫石膏32份，石灰粉8份，矿渣微粉3份，高强石膏4份。

3.根据权利要求1所述的建筑外墙保温材料，其特征在于：所述保温轻集骨料的各组分按重量份计：玻化微珠6份，稻壳粉或秸秆粉4份。

4.根据权利要求1至3任一项所述的建筑外墙保温材料，其特征在于：当建筑外墙保温材料以保温砂浆形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为40：55：5；当建筑外墙保温材料以保温板形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为45：50：5；当建筑外墙保温材料以保温砌块形态存在时，所述胶凝材料、保温轻集骨料、改性添加剂的重量比为85：10：5。

5.根据权利要求1所述的建筑外墙保温材料，其特征在于：所述水泥选用42.5硅酸盐水泥。

6.根据权利要求1所述的建筑外墙保温材料，其特征在于：所述石灰粉选择为100-180目的石灰粉。

7.根据权利要求1所述的建筑外墙保温材料的制备工艺，其特征在于：

1）制作成保温砂浆的方法：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入干粉搅拌机搅拌均匀，形成干粉预拌保温砂浆，使用时加水二次搅拌均匀即可；

2）制作成保温砌块或保温板的方法：将胶凝材料、保温轻集骨料及固体改性添加剂投入浆料搅拌机中加水搅拌均匀，注入模具中成形，初凝后即拆模、养护，达到一定强度后根据设计尺寸要求切割成砌块或板即可。