CN101134657A - 环保型复合保温砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种由A、B两层组分组成的环保型复合保温砂浆，在用作建筑物外墙外保温时，先将A、B两层保温砂浆分别加水充分混合后，再按先A后B的顺序在建筑物外墙直接涂抹使用，其中A、B两层结构的厚度分别为10～12mm和6～8mm。最后再在B层保温砂浆表面施加一厚度约2mm的普通水泥砂浆作为防火、防水、耐磨、抗冲击的罩面保护层。本保温砂浆，既能替代普通砂浆，又能以良好的保温节能功效，替代成本高、施工复杂的墙体保温板，具有导热系数低、隔音效果好、粘结强度高、容重轻、不空鼓、不开裂、环保、防火、抗冻、防水和施工方便、价格低廉、节能、利废等一系列优点。

Description

环保型复合保温砂浆
技术领域
本发明申请涉及一种保温砂浆，具体来说，涉及一种建筑节能领域的建筑物毛坯体上直接涂抹用的具有隔热功能的保温砂浆。
背景技术
我国大部分地区气候特征属于夏热冬冷，空调、采暖都需要消耗大量的能源。作为隔热涂层的保温砂浆，主要利用其良好的绝热性能来阻碍室内与外界之间的热传导，从而显著降低空调和采暖等能源消耗量，对于大幅度降低能源损耗，缓解我国能源供需矛盾，减少环境污染、噪声污染和温室效应具有极为重要的作用。室内保温很难通过增加具有很高导热系数的粘土砖墙的厚度、钢筋混凝土框架结构的厚度或普通饰面水泥砂浆的厚度来实现，采用保温砂浆是近年来经国内外实践检验证明的一种行之有效的一种建筑节能方式，如中国专利CN 1544381A所公开。这项技术现已在工业与民用建筑的外墙外保温、内墙内保温及屋面的保温隔热、旧房的外墙保温改造、供热管道的外保温等方面获得了广泛的应用和认可。
现有建筑节能行业用保温砂浆及其他保温材料的缺陷包括：
1)吸水率高，抗冻性差：由于保温砂浆都是利用其内部气孔中的空气来绝热的，而现有保温砂浆中的气孔大多未经有效的闭孔处理，因此其吸水率一般都在110％以上，有的则高达300％以上。由于水的导热系数(0.5818W/(m·K))是保温砂浆所含气孔中空气导热系数(0.02326W/(m·K))的24倍，这种高吸水率的保温砂浆在潮湿的夏季吸水后，绝热性能将大大降低。而在冬季雨雪天气，这种保温砂浆空隙中的水分还将冻结成冰，冰的导热系数(2.326W/(m·K))又是水的4倍，远远高于我国对保温材料的导热系数必须小于0.2326W/(m·K)的规定。同时，此类保温砂浆还将由于结冰膨胀而使墙面产生严重裂纹。
2)韧性低，抗冲击性能差：这是传统保温砂浆无法解决的难题，其原因之一是从轻质、绝热的角度来看，保温砂浆孔洞率应尽可能大，但孔洞率大必然降低韧性；另一原因是原材料相互之间的物理、化学性质如变形能力、热膨胀系数等差别很大，当受到外力冲击、振动或温度变化等作用时，各原材料之间必然会产生很大内应力，结果极易造成裂纹，严重的还会导致饰面砂浆成片脱落。
3)含致癌物质：现有的保温砂浆大多含有海泡石、石棉纤维等高放射性、致癌物质，对人们的健康造成巨大威胁。
4)抗压强度和粘结强度低：
传统保温砂浆为降低导热系数而过分强调提高保温骨料的比例，同时也未能对所用粉煤灰、水泥等无机胶粘剂进行活性的充分激发，致使保温砂浆的抗压强度和粘结强度过低，严重降低了外墙保温系统的耐久性和抗冲击性。
5)生产工艺复杂、成本高：现有保温材料除保温砂浆外，还包括泡沫玻璃板、聚苯乙烯保温板、水泥膨胀珍珠岩保温砖、粉煤灰空心砖等其他建筑节能材料，但这些材料的生产都要在特定模具中经过预热、熔融、发泡、稳泡、退火等一系列过程，这无疑增加了生产成本和生产工艺的复杂性。同时由于这些保温材料的导热系数、力学性能和普通粘贴、砌筑砂浆存在很大差别，致使保温砖、保温板和普通砂浆存在“冷桥”、“热桥”现象。一方面，由砌筑灰缝引起的能量损失可达25％左右；另一方面，两者之间热胀冷缩性能的不一致，还极易导致裂纹的产生。
发明内容
本发明提供了一种吸水率低、耐冲击、抗冻性好、粘结强度高及绝热性能良好的环保型复合保温砂浆。本发明的保温砂浆应用时分为A、B两层保温砂浆，其中：
A层组分由无机胶结料和膨胀珍珠岩保温骨料组成：无机胶结料由以下重量份的成分组成：水泥30～40，生石灰粉10～20，生石膏粉2～8，粉煤灰40～50，玻璃纤维0.3～0.7，自制复合外加剂5～10；膨胀珍珠岩保温骨料：无机胶结料＝3∶1～4∶1(体积比)；
B层组分由无机胶结料和发泡后的聚苯乙烯颗粒保温骨料组成：无机胶结料由以下重量份的成分组成：水泥25～35，生石灰粉10～20，生石膏粉2～6，特细沙15～25，粉煤灰20～40，玻璃纤维0.3～0.6，加水胶10～18，自制复合外加剂5～10；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8～12。
上述A、B两层保温砂浆用于建筑物外墙外保温时的厚度分别为10～12mm和6～8mm；
上述A、B两层保温砂浆在施工时应先分别加水充分混合后，再按先A后B的顺序在建筑物外墙直接涂抹使用。
本发明的保温砂浆在防水性、抗冻性、抗冲击性、抗压性、保温隔热性及环保安全性方面均有很大提高，而且使施工工艺简单易行，粉刷工序与一般抹灰方法相同。
具体实施方式
实例1
A层组分
水泥32份，生石灰粉12份，生石膏粉5份，粉煤灰45份，玻璃纤维0.4份，自制复合外加剂8份；膨胀珍珠岩保温骨料：无机胶结料＝3∶1(体积比)。
B层组分
水泥24份，生石灰粉16份，生石膏粉3份，特细沙20份，粉煤灰35份，玻璃纤维0.6份，加水胶12份，自制复合外加剂4份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8份。
实例2
A层组分
水泥40份，生石灰粉18份，生石膏粉2份，粉煤灰40份，玻璃纤维0.2份，自制复合外加剂5份；膨胀珍珠岩保温骨料：无机胶结料＝4∶1(体积比)。
B层组分
水泥20份，生石灰粉12份，生石膏粉6份，特细沙25份，粉煤灰40份，玻璃纤维0.4份，加水胶16份，自制复合外加剂10份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为10份。
实例3
A层组分
水泥35份，生石灰粉16份，生石膏粉8份，粉煤灰50份，玻璃纤维0.2份，自制复合外加剂10份；膨胀珍珠岩保温骨料：无机胶结料＝3.5∶1(体积比)。
B层组分
水泥35份，生石灰粉20份，生石膏粉2份，特细沙15份，粉煤灰30份，玻璃纤维0.6份，加水胶10份，自制复合外加剂6份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8份。
上述实施例1-3中的膨胀珍珠岩颗粒直径约2.5mm，密度102kg/m，导热系数约为0.034W/(m·K)，耐火度1280-1360℃，河南信阳产；生石灰为细度120目筛筛余<15％；粉煤灰采用电厂的干排灰；水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；聚苯乙烯颗粒为粒径小于5 mm的发泡颗粒，堆积密度为15.15Kg/m3；自制复合外加剂中的发泡剂和偶联剂分别为中国建筑材料科学研究院研制的CCW-2004型发泡剂和南京曙光化工厂生产的KH-550型偶联剂；其他均为普通市售产品。
使用时先将A、B两组分的保温砂浆在室温下分别加水充分混合(5-10分钟)，然后将厚度约10～12mm的A层保温砂浆直接涂抹于建筑物外墙，待其稍微固化后再将厚度约6～8mm的B层保温砂浆涂抹于A层保温砂浆之上，最后再在B层保温砂浆施加一厚度约2mm的普通水泥砂浆作为防火、防水、耐磨、抗冲击以及粉刷装饰涂料的罩面层。
用上述混合物在金属基体上粘接耐磨陶瓷片，1小时后初步固化，24小时后完全固化。
以下将实施例1-3的A、B两层复合保温砂浆与市购的一种市售保温砂浆的对比结果列于表1：
 表1：本复合保温砂浆与市售砂浆的性能对比
 性能  实施例1  实施例2  实施例3  市售保温砂浆
 导热系数/W·m-2K-1  0.103  0.096  0.124  0.186
 抗压强度/MPa  2.61  2.47  2.74  1.38
 粘结强度/MPa  0.416  0.398  0.431  0.297
 25次冻融循环后的强度损失率(抗冻性)/％  18  16  19  48
吸水率/％ 21 23 25 120
本领域技术人员应当理解，上述具体实施例仅为解释本发明，而不能理解为对其的任何限定。如生石膏粉、玻璃纤维、加水胶可采用任何合适的生石膏粉、玻璃纤维、加水胶等。

Claims (5)

1.一种环保型复合保温砂浆，由A、B两层保温结构组成，其中，
A层组分由无机胶结料和膨胀珍珠岩保温骨料组成：
无机胶结料由以下重量份的成分组成：水泥30～40，生石灰粉10～20，生石膏粉2～8，粉煤灰40～50，玻璃纤维0.3～0.7，自制复合外加剂5～10；膨胀珍珠岩保温骨料∶无机胶结料＝3∶1～4∶1(体积比)；
B层组分由无机胶结料和发泡后的聚苯乙烯颗粒保温骨料组成：
无机胶结料由以下重量份的成分组成：水泥25～35，生石灰粉10～20，生石膏粉2～6，特细沙15～25，粉煤灰20～40，玻璃纤维0.3～0.6，加水胶10～18，自制复合外加剂5～10；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8～12。
2.如权利要求1所述的环保型复合保温砂浆，其特征在于：用于建筑物外墙外保温时A、B两层保温结构的厚度分别为10～12mm和6～8mm，施工时将两层保温砂浆分别加水充分混合后，再按先A后B的顺序在建筑物外墙直接涂抹使用。
3.如权利要求1或2所述的环保型复合保温砂浆，其特征在于：
A层组分：
水泥32份，生石灰粉12份，生石膏粉5份，粉煤灰45份，玻璃纤维0.4份，自制复合外加剂8份；膨胀珍珠岩保温骨料∶无机胶结料＝3∶1(体积比)。
B层组分：
水泥24份，生石灰粉16份，生石膏粉3份，特细沙20份，粉煤灰35份，玻璃纤维0.6份，加水胶12份，自制复合外加剂4份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8份。
4.如权利要求1或2所述的环保型复合保温砂浆，其特征在于：
A层组分：
水泥40份，生石灰粉18份，生石膏粉2份，粉煤灰40份，玻璃纤维0.2份，自制复合外加剂5份；膨胀珍珠岩保温骨料∶无机胶结料＝4∶1(体积比)。
B层组分：
水泥20份，生石灰粉12份，生石膏粉6份，特细沙25份，粉煤灰40份，玻璃纤维0.4份，加水胶16份，自制复合外加剂10份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为10份。
5.如权利要求1或2所述的环保型复合保温砂浆，其特征在于：
A层组分由以下重量份的成分组成：
水泥35份，生石灰粉16份，生石膏粉8份，粉煤灰50份，玻璃纤维0.2份，自制复合外加剂10份；膨胀珍珠岩保温骨料∶无机胶结料＝3.5∶1(体积比)。
B层组分由以下重量份的成分组成：
水泥35份，生石灰粉20份，生石膏粉2份，特细沙15份，粉煤灰30份，玻璃纤维0.6份，加水胶10份，自制复合外加剂6份；聚苯乙烯颗粒保温骨料重量份为8份。
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