CN101475354B - 一种抗泛碱外墙饰面砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在使用过程中无泛碱现象出现的抗泛碱外墙饰面砂浆，该饰面砂浆包括20-30％的高铝水泥，8-12％的模型石膏，50-60％的砂，3-6％的添加剂。本发明的外墙饰面砂浆，通过对水泥的选择，在抑制了水溶性盐Ca(OH)2产生的同时，也减少盐溶液迁移的途径，从而实现对泛碱的控制。由本发明砂浆获得的涂层，各项性能均符合JC/T1024-2007墙体饰面砂浆的标准，涂层致密性好，长时间在户外日晒雨淋，均无泛碱现象出现，若添加不同的颜料，可获得各色各样的砂浆，造型十分丰富，特别适合于高档住宅或别墅外墙的装饰。
Description
技术领域
本发明涉及一种砂浆，尤其涉及一种对建筑物外墙起装饰作用的饰面砂浆，更具体是涉及一种在使用过程中无泛碱现象出现的外墙饰面砂浆。
背景技术
饰面砂浆是我国从国外引进的一种新型墙面装饰材料，它由无机胶凝材料、填料和骨料组成，用于建筑墙体表面的装饰。由于饰面砂浆的弹性模量、热膨胀系数等热力学性能与外保温体系的抹面砂浆相似，故与外保温系统有好的匹配性和相容性。饰面砂浆与现有有机涂料饰面层相比，具有很好的耐久性，可减少有机涂料产品维护翻新的费用；与瓷砖饰面相比，饰面砂浆厚度仅为1-3mm，重量轻，可大大降低外保温系统的负荷，作为高层建筑饰面时，不会因负风压问题出现掉砖现象，从而确保外墙外保温系统更安全可靠。饰面砂浆在发达国家已广泛代替涂料和瓷砖应用于建筑物的内、外墙装饰。
但是，饰面砂浆在推广应用中也存在一些不尽人意的地方，最突出的问题是易泛碱，从而严重影响墙体的外观。泛碱是所有水泥基产品难以解决的问题，原因大致有两个：第一，普通水泥的主要成分是硅酸钙(CasiO3)，在遇水过程中，C3S，C2S水化生成C-S-H凝胶的同时，会生成大量Ca(OH)2，由于Ca(OH)2会溶解于水形成游离Ca2+，在水大量存在的情况下，水便成为流动载体，携带着大量的Ca2+通过装饰砂浆自身的毛细孔渗透到砂浆表面，到达表面的Ca2+与空气中的CO2反应生成CaCO3并沉积在表面形成泛碱；第二，有些硅酸盐水泥中的碱性氧化物含量过高，对应的水泥基砂浆产品加水拌和后，会形成大量游离的Na+、 K+，Na+、K+会和水泥中的CaSO4反应形成Na2SO4、K2SO4等水溶性盐，这些水溶性盐会以水为载体迁移到材料表面，并随着水蒸发而析出白霜状物质。由此可见，发生泛碱需要4个条件，①存在水溶性盐，②水存在，③盐溶液的迁移，④水分的挥发。由第二个原因造成的泛碱现象，经雨水的冲洗，泛碱的程度会逐渐减轻，而由第一个原因造成的泛碱现象，则会随日晒雨淋时间的增长，泛碱的程度会越来越严重。
发明内容
为克服以上存在的问题，本发明的目的是提供一种新的外墙饰面砂浆，该砂浆形成的饰面层致密性好，在长时间的使用过程中无泛碱现象的出现。
为实现以上目的，本发明的抗泛碱外墙饰面砂浆，由如下组分及重量配比构成：
为防止涂层开裂，也为避免高铝水泥自身携带的少量CaO与水反应生成Ca(OH)2，上述添加剂包括木质纤维、憎水型胶粉和纳米级疏水剂。
上述添加剂中，憎水型胶粉、木质纤维和纳米级疏水剂的重量百分比为憎水型胶粉75-90，木质纤维8-15，纳米级疏水剂2-10。
上述憎水型胶粉，其基础聚合物为乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯。
上述纳米级疏水剂为改性膨润土，来源于天然无机物，其疏水功能不随时间和周围环境的改变而改变。
上述高铝水泥优选氧化铝含量为35％--45％的铝酸盐水泥。
上述石膏优选α-半水石膏。
本发明对砂的细度不要求，不论何种目数的砂，甚至可细小至喷射，均无泛碱现象，但为了施工方便，上述砂优选目数为20-50目的石英砂。
为了满足施工要求和保证砂浆初期强度，上述添加剂还包括缓凝剂和保水剂，缓凝剂的添加量为饰面砂浆总重量的0.05-0.3％，保水剂的添加量为饰面砂浆总重量的0.05-0.3％。
为了使饰面砂浆层呈现不同的颜色，上述添加剂还包括颜料，颜料的添加量为饰面砂浆总重量的0.9-1.5％。
本发明的抗泛碱外墙饰面砂浆，无机凝胶材料采用高铝水泥，替代普通硅酸盐水泥，有两方面的作用，第一，高铝水泥在水化时不产生Ca(OH)2，这样可大大降低泛碱产生的风险，其反应式如下：6(CaO.AL2O3)+6(CaSO4.1/2H2O)+73H2O＝2(3CaO.AL2O3.3CaSO432H2O)+8AL(OH)36(CaO.2AL2O3)+6(CaSO4.1/2H2O)+91H2O＝2(3CaO.AL2O33CaSO4.32H2O)+20AL(OH)3第二，高铝水泥在水化时，其液相中CaO浓度低，Al2O3浓度较高，铝酸盐矿物能比较充裕的通过溶解、扩散和析晶过程来完成水化，另外，钙矾石析晶时的过饱和度较小，水化生成的钙矾石柱状结晶就能比较分散地存在于整个充水空间，钙矾石分布较为均匀，而水化生成的另一产物---铝胶又具有填充密实作用，因此由高铝水泥形成的饰面砂浆，孔隙率低、孔径小，大大减少盐溶液迁移的途径。基于这两点，泛碱产生的条件就能得到很好的抑制，即使经过长时间的日晒雨淋，也不易出现泛碱。
另外，由于高铝水泥在生产过程中难免有少量游离的CaO产生，而这些游离的CaO仍然能够通过少量的孔隙迁移到砂浆表面造成泛碱，本发明采用木质纤维作为添加剂的同时，还加入憎水型胶粉和纳米级疏水剂，通过胶粉良好的憎水性，沿毛细孔壁成膜后，大大减少水与材料表面的接触面积，使饰面层上的水珠不易通过毛细孔渗入孔隙内部与 CaO反应，形成Ca(OH)2饱和溶液，再从毛细孔泛出而带走游离的Ca2+，进而形成泛碱。
本发明的饰面砂浆，各项技术指标均符合JC/T1024-2007墙体饰面砂浆标准要求，通过抗泛碱性试验，21次湿热循环后(按标准要求)无泛碱现象产生，户外作样观察，历经几个月风雨，无泛碱。本发明的饰面砂浆，添加不同的颜料，颜色变化范围广，造型丰富，特别适合于高档住宅或别墅外墙的装饰。
附图说明
图1是实施例1中1#饰面砂浆获得的涂层。
图2是实施例1中2#饰面砂浆获得的涂层。
图3是实施例3中4#饰面砂浆获得的涂层。
具体实施方式
实施例1
1、配方
| 序号 | 原料名称 | 1# | 2# |
| 1 | 高铝水泥(丰都牌) | 260 | 290 |
| 2 | 阿法半水石膏 | 90 | 110 |
| 3 | 纤维素醚 | 1 | 1 |
| 4 | 木质纤维(PWC500) | 5 | 6 |
| 5 | 乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯胶粉 | 30 | 29 |
| 6 | 改性膨润土 | 2 | 2 |
| 7 | 酒石酸 | 0.7 | 0.5 |
| 8 | 砂20—30目 | 600 | 550 |
| 9 | 颜料棕 | 11.3 | 11.5 |
| 合计 | 1000g | 1000g |
2、制涂层及测试
将上述1#配方的各组分混合均匀，加入18％的水，用搅拌机搅拌均匀后，在外墙板上涂抹均匀，制成图1所示的涂层；将2#配 方的各颜料混合均匀，加入20％的水，在外墙板上涂抹均匀，制成图2所示的涂层；户外观察，几个月风雨均无泛碱产生，其他指标按JC/T1024-2007墙体饰面砂浆标准进行测试，各项性能如下：
实施例2
1、配方
2、制涂层及测试
在上述配方3#中加入18％的水，用搅拌机搅拌均匀，在混凝土 板上涂抹制涂层，按JC/T1024-2007进行抗泛碱实验，21次湿热循环后，3#配方涂层有轻微泛碱。而其他各项性能与1#和2#配方基本相当。由此可见，乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯胶粉的用量，对涂层抗泛碱，仍有举足轻重的作用。
实施例3
一.配方：
| 序号 | 原料名称 | 4# | 5# |
| 1 | 塔牌水泥 | 350 | 350 |
| 2 | 翠花水泥 | 40 | 50 |
| 3 | 模型石膏 | 16 | 25 |
| 4 | 纤维素醚 | 2 | 2 |
| 5 | 木质纤维(zZC500) | 5 | 5 |
| 6 | 乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯胶粉 | 10 | 10 |
| 7 | 改性膨润土 | 1 | 1 |
| 8 | 酒石酸 | 1 | 1 |
| 9 | 砂10—20目 | 573 | 546 |
| 10 | 郎盛4140红 | 2 | 10 |
| 合计 | 1000g | 1000g |
2、涂层及测试
将上述4#配方的各组分混合均匀，加入19％的水，用搅拌机搅拌均匀后，在混凝土板上涂抹制涂层，按JC/T1024-2007进行抗泛碱实验，21次湿热循环后，发现4#表面开裂，泛碱。
将上述5#配方的各颜料混合均匀，加入19％的水，用搅拌机搅拌均匀后，在混凝土板上涂抹制成图3所示涂层，按JC/T1024-2007进行抗泛碱实验，21次湿热循环后，发现5#表面完好，无裂痕，但泛碱。
由此可见，采用硅酸盐水泥时，即使添加有憎水胶粉和米级疏水剂，仍会出现泛碱，另外石膏与高铝比例不当时，涂层表面还会发 生开裂。
本发明的饰面砂浆，配方合理，施工容易，不论才用哪种目数的砂(甚至可细小至喷射)，均无泛碱产生，其它牌号的高铝水泥抗泛碱也相当好，但膨胀与收缩较丰都牌难控制，这是由于丰都牌的AL2O3含量控制得比较精确，范围在37.5％—41.5％，而国产高铝水泥由于原材料或烧成控制等原因，AL2O3的含量波动较大。由本发明配方获得的涂层致密性好，美观耐用，可在五十年内不退色，特别适合于高档住宅或别墅外墙的装饰。
Claims (6)
1.一种抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于，所述饰面砂浆由如下组分及重量配比构成：
各组分重量百分比和为100％，上述添加剂包括木质纤维、憎水型胶粉和纳米级疏水剂，憎水型胶粉、木质纤维和纳米级疏水剂在添加剂中的重量百分比为憎水型胶粉75-90、木质纤维8-15、纳米级疏水剂2-10，憎水型胶粉的基础聚合物为乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯，纳米级疏水剂为改性膨润土。
2.根据权利要求1所述的抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于：所述高铝水泥是氧化铝含量为35％-45％的铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于：所述石膏为α-半水石膏。
4.根据权利要求1所述的抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于：所述砂为20-50目的石英砂。
5.根据权利要求1所述的抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于：所述添加剂还包括缓凝剂和保水剂，缓凝剂的添加量为饰面砂浆总重量的0.05-0.3％，保水剂的添加量为饰面砂浆总重量的0.05-0.3％。
6.根据权利要求1所述的抗泛碱外墙饰面砂浆，其特征在于：所述添加剂还包括颜料，颜料的添加量为饰面砂浆总重量的0.9-1.5％。
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