CN101245613B - 轻质砂浆内外组合外墙保温系统 - Google Patents

轻质砂浆内外组合外墙保温系统 Download PDF

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Abstract

一种轻质砂浆内外组合外墙保温系统，由石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆涂抹在建筑物外墙上构成，其中，外墙内侧涂覆有石膏轻质砂浆，外墙外侧涂覆有水泥轻质砂浆，石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆均包括轻骨料，该轻骨料包括有机硅改性膨胀珍珠岩。优点是：本发明针对建筑物外墙内外侧的不同要求，外墙内侧采用石膏轻质砂浆，外侧采用水泥轻质砂浆构成新型保温结构，发挥了两种保温砂浆的功用，有利于建筑内的湿度调节和防火，导热系数低，各项强度指数优异，确保安全使用，有效降低了建筑物的自重以及对基础载荷的负担，施工工艺十分简单，物理性能稳定，施工后不空鼓、不开裂，放射性极低，确保居住环境健康安全，适用面广。

Description

轻质砂浆内外组合外墙保温系统
技术领域
本发明涉及一种建筑用外墙轻质砂浆，尤其是一种在建筑物外墙的内外墙面分别设置不同轻质砂浆的轻质砂浆内外组合外墙保温系统。
背景技术
在倡导建设节约型社会的今天，对建筑物保温节能要求也有越来越高的要求，通常使用的粉刷材料有水泥砂浆、混合砂浆等，但是普通的水泥砂浆密度高、重量重，容易出现开裂、脱落等现象，导致保温效果不理想。另外，水泥基材料结构空隙率低，难以调节建筑内的空气湿度，对防火的效果也较差。因此，石膏基抹灰砂浆逐渐被建筑墙面粉刷所采用。
但是，对于建筑物外墙的整体保温结构尚未有一个比较系统的设计。另外，现有的外墙保温系统的施工工艺均较为复杂，在提高保温性能的同时，强度性能也明显下降了。
现有的保温砂浆主要有胶粉聚苯颗粒保温砂浆，其既可用于外墙保温，也可以用于内墙保温，具有密度低、保温性能好的特点。本发明的申请人通过对现有建筑物保温砂浆的性能进行研究后发现，影响石膏保温材料、水泥保温材料的保温、抗压强度等性能因素与石膏砂浆、水泥砂浆的密度有关。如：胶粉聚苯颗粒保温砂浆密度极低，导热系数也大大降低，因此具有优异的保温性能，但抗压强度、粘结强度也有明显的下降，施工难度大。针对这一问题，本发明旨在探索出一种兼具优异保温和强度性能的建筑物外墙保温系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种轻质砂浆内外组合外墙保温系统，整个保温系统具有密度小，质量轻的特点，大大减轻了外墙自重，且保温效果、各项强度性能优异。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种轻质砂浆内外组合外墙保温系统，由石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆涂抹在建筑物外墙上构成，其中，外墙内侧涂覆有石膏轻质砂浆，外墙外侧涂覆有水泥轻质砂浆，石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆均包括轻骨料，该轻骨料包括有机硅改性膨胀珍珠岩。
膨胀珍珠岩是一种常用的轻质填料，其特点是重量轻、导热系数低、无机不燃，但具有吸水率大的缺点。本发明运用有机硅对膨胀珍珠岩进行改性处理，降低了膨胀珍珠岩表面的亲水性，从而使其吸水率大大降低。以有机硅改性的膨胀珍珠岩作为轻骨料，与石膏粉、高分子添加剂等搅拌均匀制成石膏轻质砂浆，其物理力学性能得到大幅提高。
本发明外墙内、外侧分别涂覆的石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆均为不燃材料，完全满足建筑防火的要求。
在上述方案的基础上，所述的石膏轻质砂浆以石膏粉为胶凝材料，包括轻骨料、高分子添加剂和缓凝剂，其中，所述的轻骨料为有机硅改性膨胀珍珠岩，所述的高分子添加剂为纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚和聚乙烯醇粉末的组合，按重量百分比计包括下述组分：
石膏粉            48～78％
改性膨胀珍珠岩    20～50％
纤维素醚      0.1～0.5％
木质纤维素    0.05～0.3％
淀粉醚        0.02～0.1％
聚乙烯醇      0.2～2％
缓凝剂        0.03～0.5％。
所述石膏粉的用量具体可以为48，48.5，49，49.5，50，50.5，51，51.5，52，52.5，53，53.5，54，54.5，55，55.5，56，56.5，57，57.5，58，59，60，62，64，65，66，68，70，72，75，78％；
改性膨胀珍珠岩的用量具体可以为20，22，25，28，30，32，34，36，38，40，41，42，43，43.2，43.7，44，44.4，44.8，45，45.5，46，46.5，47，47.5，48，48.5，48.5，49，49.5，50％；
纤维素醚的用量具体可以为0.1，0.12，0.13，0.15，0.16，0.18，0.2，0.22，0.25，0.27，0.3，0.32，0.35，0.38，0.4，0.43，0.45，0.48，0.5％；
木质纤维素的用量具体可以为0.05，0.08，0.1，0.11，0.12，0.13，0.15，0.16，0.18，0.2，0.22，0.25，0.27，0.3％；
淀粉醚的用量具体可以为0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07，0.08，0.09，0.1％；
聚乙烯醇的用量具体可以为0.2，0.4，0.6，0.8，1，1.2，1.4，1.6，1.8，2％；
缓凝剂的用量具体可以为0.03，0.05，0.08，0.1，0.12，0.15，0.18，0.2，0.22，0.25，0.28，0.3，0.32，0.35，0.38，0.4，0.42，0.45，0.48，0.5％。
石膏轻质砂浆中，所述的纤维素醚为流变助剂改性的纤维素醚。
石膏轻质砂浆中，所述的缓凝剂为有机酸改性缓凝剂。
在上述方案的基础上，所述的水泥轻质砂浆以水泥为基料，包括轻骨料、高分子改性添加剂和可再分散乳胶粉，其中，所述的轻骨料为膨胀珍珠岩和石灰粉，所述的高分子添加剂为纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚丙烯短纤维的组合，按重量百分比计包括下述组分：
水泥              45～70％
改性膨胀珍珠岩    25～50％
石灰粉            2～10％
纤维素醚          0.1～0.5％
木质纤维素        0.05～0.3％
淀粉醚            0.02～0.1％
聚丙烯短纤维      0.1～0.5％
可再分散乳胶粉    2.5～3％。
所述水泥的用量具体可以为45，47，48，49，50，52，53，54，55，56，56.5，57，57.5，58，58.5，59，59.5，60，60.5，61，61.5，62，62.5，63，63.5，64，64.5，65，65.5，66，67，68，70％；
改性膨胀珍珠岩的用量具体可以为25，26，27，28，28.5，29，29.4，29.8，30，30.3，30.7，31，31.4，31.8，32，32.4，32.8，33，34，36，38，40，42，44，46，48，50％；
石灰粉的用量具体可以为2，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，7.5，8，8.5，9，10％；
纤维素醚的用量具体可以为0.1，0.12，0.13，0.15，0.16，0.18，0.2，0.22，0.25，0.27，0.3，0.32，0.35，0.38，0.4，0.43，0.45，0.48，0.5％；
木质纤维素的用量具体可以为0.05，0.08，0.1，0.11，0.12，0.13，0.15，0.16，0.18，0.2，0.22，0.25，0.27，0.3％；
淀粉醚的用量具体可以为0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07，0.08，0.09，0.1％；
聚丙烯短纤维的用量具体可以为0.1，0.12，0.15，0.18，0.2，0.22，0.25，0.28，0.3，0.35，0.4，0.45，0.5％；
可再分散乳胶粉的用量具体可以为2.5，2.55，2.6，2.65，2.7，2.75，2.8，2.85，2.9，3％。可再分散乳胶粉是由一种醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯或乙烯或丙烯酸酯等二元或三元的共聚物，经过喷雾干燥得到的改性乳胶粉末，它具有良好的可再分散性，与水接触时重新分散成乳液，且成本低，适应面广，可取代普通价格昂贵胶粉，为水泥、石膏砂浆常用的添加剂。
所述的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆的体积密度均为400～450kg/m3。
所述的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆的涂层厚度均为20～40mm。
在本发明系统中，所述的石膏轻质砂浆表面涂覆石膏护面砂浆，石膏护面砂浆的涂层厚度为2～3mm，对石膏砂浆进行保护；
所述的水泥砂浆层表面涂覆水泥护面砂浆，水泥护面砂浆的涂层厚度为2～5mm，所述的水泥护面砂浆涂层表面覆盖有涂料层或面砖，对水泥砂浆进行保护。为建筑外装饰多样化提供了相应的条件，但最外侧不适宜贴石材。
针对上述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统的制备方法：
(A)石膏轻质砂浆的制备方法
将石膏粉、膨胀珍珠岩、纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚乙烯醇和缓凝剂混合均匀制成粉料。使用时，在粉料中加入适量水制成石膏砂浆浆料进行外墙内侧粉刷或抹灰；
(B)水泥轻质砂浆的制备方法
将水泥、膨胀珍珠岩、石灰粉、纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚丙烯短纤维和可再分散乳胶粉混合均匀制成粉料。使用时，在粉料中加入适量水制成水泥砂浆浆料进行外墙外侧粉刷或抹灰。
传统石膏抹灰砂浆、水泥砂浆、胶粉聚苯颗粒保温砂浆与本发明的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆性能指标见表1所示。
表1
试验项目 石膏抹灰砂浆 水泥砂浆   胶粉聚苯颗粒保温砂浆 石膏轻质砂浆 水泥轻质砂浆
 体积密度kg/m3   1500   1800   180～250   400～450   400～450
 导热系数w/(m·k)   0.53   0.94   0.06   0.09   0.09
 抗压强度MPa   5   5   0.02   1   0.8
 抗折强度MPa   2   0.4   0.3
 粘结强度MPa   0.1   0.05   0.1   0.1
施工性 方便、快捷 方便快捷   施工性差、质量不宜控制 轻便快捷 轻便快捷
由表1可见，本发明的石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆具有传统胶粉聚苯颗粒保温砂浆质轻的特点，导热系数也与其相仿。但与传统石膏砂浆、水泥砂浆比较，本发明中石膏轻质砂浆的导热系数仅为传统石膏抹灰砂浆的1/6，水泥轻质砂浆的导热系数仅为传统水泥砂浆的1/10，保温性能大大提高。另外，相对于传统保温砂浆强度差的缺点，本发明的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆的抗压强度约为传统保温砂浆的40～50倍，粘结强度为传统保温砂浆的2倍，折压比小于3。
本发明的有益效果是：
1、本发明针对建筑物外墙内外侧的不同要求，外墙内侧采用石膏轻质砂浆，外侧采用水泥轻质砂浆构成新型保温系统，发挥了两种保温砂浆的功用，有利于建筑内的湿度调节和防火；
2、本发明集合了传统石膏、水泥砂浆和保温砂浆的性能优点，导热系数低，具有优异的保温、隔热性能，各项强度指数比传统保温砂浆高，具有优异的抗压强度，确保安全使用；
3、本发明的轻质砂浆具有重量轻的特点，有效降低了建筑物的自重以及对基础载荷的负担；
4、本发明由各组分混合均匀制成轻质砂浆，在施工前加入适量的水制成浆料进行墙体粉刷或抹灰，施工工艺与传统抹灰砂浆相同，施工操作十分简单；
5、物理性能稳定，施工后不空鼓、不开裂；
6、放射性极低，确保居住环境健康安全；
7、适用面广，与各种墙体都有极好的相容性和粘附力，适用于各种建筑物外墙面的抹灰；
8、本发明产品无毒无味，主要组分为无机材料，具有不燃的特性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图中标号说明
1-外墙
2-石膏轻质砂浆层    21-石膏护面砂浆层
3-水泥轻质砂浆层    31-水泥护面砂浆层    32-涂料层或面砖
具体实施方式
请参阅图1为本发明的结构示意图所示，一种轻质砂浆内外组合外墙保温系统，石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆涂抹在建筑物外墙上构成，其中，外墙1内侧涂覆有石膏轻质砂浆，构成石膏轻质砂浆层2，外墙外侧涂覆有水泥轻质砂浆，构成水泥轻质砂浆层3，所述的石膏轻质砂浆层2、水泥轻质砂浆层3的厚度均为20～40mm，均为不燃材料层。
所述的石膏轻质砂浆层2表面涂覆有石膏护面砂浆，构成石膏护面砂浆层21；所述的水泥砂浆层3表面涂覆有水泥护面砂浆，构成水泥护面砂浆层31，水泥护面砂浆层31表面覆盖有涂料层或面砖32，其中，石膏护面砂浆层21、水泥护面砂浆层31的厚度均为2～3mm。
石膏轻质砂浆以石膏粉为胶凝材料，包括轻骨料、高分子添加剂和缓凝剂，其中，所述的轻骨料为有机硅改性膨胀珍珠岩，所述的高分子添加剂包括纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚和聚乙烯醇粉末。
水泥轻质砂浆以水泥为基料，包括轻骨料、高分子改性添加剂和可再分散乳胶粉，其中，所述的轻骨料为膨胀珍珠岩和石灰粉，所述的高分子添加剂包括纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚丙烯短纤维。
A、石膏轻质砂浆的配方及制备方法
实施例1
将膨胀珍珠岩经有机硅改性，制成有机硅改性膨胀珍珠岩。
将按重量百分比计55％的石膏粉、43.65％的改性膨胀珍珠岩、0.1％的纤维素醚、0.1％的木质纤维素、0.1％的缓凝剂、0.05％的淀粉醚及1％的聚乙烯醇进行搅拌均匀制成粉料。
粉料中加入适量水制成石膏轻质砂浆浆料对建筑物外墙内墙面进行粉刷或抹灰。
实施例2
将按重量百分比计55％的石膏粉、43.75％的改性膨胀珍珠岩、0.15％的纤维素醚、0.1％的木质纤维素、0.15％的缓凝剂、0.05％的淀粉醚及0.8％的聚乙烯醇进行搅拌均匀制成粉料。
实施例3
将按重量百分比计53.5％的石膏粉、44.77％的改性膨胀珍珠岩、0.18％的纤维素醚、0.15％的木质纤维素、0.15％的缓凝剂、0.05％的淀粉醚及1.2％的聚乙烯醇进行搅拌均匀制成粉料。
实施例4
将按重量百分比计53％的石膏粉、44.42％的改性膨胀珍珠岩、0.18％的纤维素醚、0.2％的木质纤维素、0.15％的缓凝剂、0.05％的淀粉醚及2％的聚乙烯醇进行搅拌均匀制成粉料。
实施例2～4中的膨胀珍珠岩均经硅处理改性，石膏轻质砂浆的制备方法和使用方法也与实施例1相同。
B、石膏轻质砂浆的配方及制备方法
实施例5
将膨胀珍珠岩经有机硅改性，制成有机硅改性膨胀珍珠岩。
将按重量百分比计60.65％的水泥、31.5％的改性膨胀珍珠岩、5％的石灰粉、0.1％的纤维素醚、0.1％的木质纤维素、0.1％的聚丙烯短纤维、0.05％的淀粉醚及2.5％的乳胶粉进行搅拌均匀制成粉料。
粉料中加入适量水制成水泥轻质砂浆浆料对建筑物外墙外墙面进行粉刷或抹灰。
实施例6
将按重量百分比计60.8％的水泥、31％的改性膨胀珍珠岩、5％的石灰粉、0.1％的纤维素醚、0.2％的木质纤维素、0.2％的聚丙烯短纤维、0.1％的淀粉醚及2.6％的乳胶粉进行搅拌均匀制成粉料。
实施例7
将按重量百分比计59.5％的水泥、31.4％的改性膨胀珍珠岩、6％的石灰粉、0.3％的纤维素醚、0.1％的木质纤维素、0.1％的聚丙烯短纤维、0.1％的淀粉醚及2.5％的乳胶粉进行搅拌均匀制成粉料。
实施例8
将按重量百分比计60.65％的水泥、31.5％的改性膨胀珍珠岩、5％的石灰粉、0.1％的纤维素醚、0.1％的木质纤维素、0.1％的聚丙烯短纤维、0.05％的淀粉醚及2.5％的乳胶粉进行搅拌均匀制成粉料。
实施例6～8中的膨胀珍珠岩均经硅处理改性，改性方法同实施例5，水泥轻质砂浆的制备方法和使用方法也与实施例5相同。

Claims (7)

1.一种轻质砂浆内外组合外墙保温系统，由石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆涂抹在建筑物外墙上构成，其特征在于：外墙内侧涂覆有石膏轻质砂浆，外墙外侧涂覆有水泥轻质砂浆，石膏轻质砂浆和水泥轻质砂浆均包括轻骨料，该轻骨料包括有机硅改性膨胀珍珠岩，所述的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆的体积密度均为400～450kg/m3，所述的石膏轻质砂浆以石膏粉为胶凝材料，其中，石膏轻质砂浆中的轻骨料为有机硅改性膨胀珍珠岩，石膏轻质砂浆中的高分子添加剂为纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚和聚乙烯醇粉末的组合，石膏轻质砂浆按重量百分比计包括下述组分：
石膏粉                48～78％
有机硅改性膨胀珍珠岩  20～50％
纤维素醚              0.1～0.5％
木质纤维素            0.05～0.3％
淀粉醚                0.02～0.1％
聚乙烯醇              0.2～2％
缓凝剂                0.03～0.5％，
其中，石膏轻质砂浆中的纤维素醚为流变助剂改性的纤维素醚。
2.根据权利要求1所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统，其特征在于：石膏轻质砂浆中的缓凝剂为有机酸改性缓凝剂。
3.根据权利要求1所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统，其特征在于：所述的水泥轻质砂浆以水泥为基料，其中，水泥轻质砂浆中的轻骨料为有机硅改性膨胀珍珠岩和石灰粉，水泥轻质砂浆中的高分子添加剂为纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚丙烯短纤维的组合，水泥轻质砂浆按重量百分比计包括下述组分：
水泥                  45～70％
有机硅改性膨胀珍珠岩  25～50％
石灰粉                2～10％
纤维素醚              0.1～0.5％
木质纤维素            0.05～0.3％
淀粉醚                0.02～0.1％
聚丙烯短纤维      0.1～0.5％
可再分散乳胶粉    2.5～3％。
4.根据权利要求1或2或3所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统，其特征在于：所述的石膏轻质砂浆、水泥轻质砂浆的涂层厚度均为20～40mm。
5.根据权利要求1或2或3所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统，其特征在于：所述的石膏轻质砂浆表面涂覆石膏护面砂浆，石膏护面砂浆的涂层厚度为2～3mm。
6.根据权利要求1或2或3所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统，其特征在于：所述的水泥轻质砂浆表面涂覆水泥护面砂浆，水泥护面砂浆的涂层厚度为2～5mm，所述的水泥护面砂浆涂层表面覆盖有涂料层或面砖。
7.权利要求1或2或3所述的轻质砂浆内外组合外墙保温系统的制备方法，其特征在于：
(A)石膏轻质砂浆的制备
将石膏粉、有机硅改性膨胀珍珠岩、纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚乙烯醇和缓凝剂混合均匀制成粉料；
(B)水泥轻质砂浆的制备
将水泥、有机硅改性膨胀珍珠岩、石灰粉、纤维素醚、木质纤维素、淀粉醚、聚丙烯短纤维和可再分散乳胶粉混合均匀制成粉料。
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