CN101555119A - 一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆，主要成分由河沙、普硅水泥、十八烷蜡和膨胀珍珠岩组成，配以可再分散胶粉、羟丙甲基纤维素、聚丙烯纤维及改性硅烷增水剂等成分，在加热釜对十八烷蜡和膨胀珍珠岩混合加热制成定形相变储能复合材料后，再加入其他原料搅拌混合均匀后排料装袋，制成用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。本发明具有高温时吸热储能，低温时放热，根据温度变化自动调温，储能性能和热工性能良好、物化性能稳定、节能效果显著，适合推广使用。

Description

一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆

所属发明领域

本发明涉及到建筑材料技术领域，具体说是涉及到一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。

背景技术

在建筑施工行业中，用于建筑物围护结构外墙外保温系统的抹面砂浆是外保温体系的保护层、增强抗裂层，使用量很大。现行使用的抹面砂浆的性能也直接影响建筑物的质量，在高温季节，建筑围护结构因吸收太阳光的辐射热，普通墙体的外表面温度可达到60-70℃，外墙外保温系统的保护层因保温层的热阻效应而温度可达80℃左右，此时，当外墙面遇到雨水冲刷，其表面温度可迅速降至30℃左右，50℃左右的温差极易产生墙面的温度裂缝，导致墙面渗水。在当前全球热效应加剧的今天，节能减排是世界建筑行业普遍面临的问题，我国已经将建筑节能问题以立法形式列入了建筑法规，“外墙外保温系统施工技术规程”已在全国建筑行业强制执行。对此，有关用于建筑物墙面围护结构的新工艺方法及新保温材料不断出现。当前降低建筑物的表面温度，减少热量向室内传导、降低结构的内外温差的方法一般有2种：(1)采用太阳热反射隔热涂料做饰面层，(2)围护结构外侧使用相变储能材料。如采用太阳热反射隔热涂料做饰面层时，其涂膜可将太阳红外光和辐射热反射到大气中去，从而使物体表面降温，其应用条件是：晴天；涂膜呈白色或浅淡色。当遇到阴天和需要重色调时，其隔热降温性能就会大大降低；墙面围护结构外侧使用相变储能材料是比较理想的方法，相变储能材料(PCMs)应用于建筑围护结构，可提高能源的利用率，为节约建筑能耗提供新的途径。目前，常用的PCMs有无机物和有机物两大类：无机物如水合盐类PCMs，在相变时容易产生腐蚀性、过冷和相分离等现象，这是无机PCMs的固有缺陷；有机PCMs如聚乙烯乙二醇、脂肪酸及其衍生物、石蜡等，具有储能性能好、物化性能稳定、热工性能好、相变温度可调，已被应用于相变储能墙板、地板、天花板及混凝土中；相变储能材料添加到建筑材料中的方法一般是直接混合加入法，简单实用，但调温效果较差；如发表在《新型建筑材料【J】22006(11)：35-37》的相变储能保温建筑材料的制备及性能评价研究就披露了相变储能材料的制备及应用。而如何研制开发出一种具有高温时吸热储能，低温时放热，根据温度变化自动调温，储能性能好、热工性能好、物化性能稳定、节能效果显著，并且不受天气的阴晴和饰面涂料颜色影响的建筑物墙面围护结构用抹面砂浆是本技术领域急需解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高温时吸热储能，低温时放热，根据温度变化自动调温，储能性能好、热工性能好、物化性能稳定、节能效果显著，并且不受天气的阴晴和饰面涂料颜色影响的、用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆，主要成分由河沙、普硅水泥、十八烷蜡和膨胀珍珠岩组成，配以可再分散胶粉、羟丙甲基纤维素、聚丙烯纤维及改性硅烷增水剂，经制备工艺混合而成，其各组份成分构成如下；

河沙                    60-80％

普硅水泥                10-30％

十八烷蜡                5-10％

可再分散胶粉            2-5％

膨胀珍珠岩              1-5％

羟丙甲基纤维素          0.1-0.5％

聚丙烯纤维              0.1-0.5％

改性硅烷增水剂          0.1-0.5％

以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。

其制备工艺是：

a.定形相变储能复合材料的制备：将十八烷蜡和膨胀珍珠岩注入加热釜中，在料温为70℃左右下搅拌混合并抽真空，在负压下使熔融的蜡液浸渗并吸附到膨胀珍珠岩的孔隙中，放料、降温、过筛，得到定形相变储能复合材料。

b.抹面砂浆的制备：将配方中除十八烷蜡和膨胀珍珠岩材料外，将其他原料搅拌混合均匀后，加入定形相变储能复合材料，混合均匀后即可排料、装袋，得到用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。

本发明的原理在于，选用十八烷蜡为相变储能材料、粉状膨胀多孔珍珠岩为包裹定形材料，通过热融蜡液浸渗工艺，将蜡液吸附进膨胀珍珠岩的微孔隙中，制备成一种定形相变储能材料复合材料，将其加入到抗裂抹面砂浆中，制成相变储能抹面砂浆，做为外墙外保温系统的保护层。由相变储能材料复合制备的抹面砂浆具有一定的相变潜热，其相变温度选择为所处环境的日平均温度值以上1-3℃。只要温度环境达到或超过相变材料的熔点时，它便开始相变吸热、蓄热，而环境温度低于其熔点时又开始放热，属于潜藏式控温，当相变储能抹面砂浆批抹于建筑物的外表面时，白天气温上升达到或超过相变储能材料的熔点以后，相变储能材料吸收墙体的蓄热并储存起来，当室外环境温度低于相变储能材料的熔点温度时，又将储存的热能逐渐释放出去，由此降低和延缓了墙体的外表面温度峰值的上升，减少了热量向室内传导，也避免了因骤冷而引起面层开裂。当相变储能抹面砂浆用于外墙面时，夏季可因相变而隔热降温；应用于内墙面时，冬季的白天可吸收日光的辐射储能，晚上放出热量，具有显著的调温性能。可大幅度地降低室内温度的波动，提高人体的舒适度，同时也具有显著的节能作用。同时还可根据不同地区的气候特点、不同建筑物结构及应用部位、人为设计的控温调温范围等条件，选择和调节相变储能材料的相变温度，具有“因地制宜、区别对待”的应变灵活性。做为外墙外保温系统的保护层，可对提高保温系统的保温隔热性能起叠加效应。同时，保护层也具有优良的机械强度和抗裂、防水性能。相变储能材料抹面砂浆不但可以代替普通抹面砂浆用于外墙、屋面保温系统的保护层、找平层，也可以用于无保温系统的建筑物围护结构的外侧抹面层，还可以用于需要夏季隔热降温的仓库、粮仓、冷库等设施外表抹面层。

相变储能材料抹面砂浆性能检测如下：

(1)相变储能性能的检测：按照EPS板薄抹灰外保温系统的施工规程，将厚度为5mm的EPS板粘贴在北墙向阳面，面积为2×1.8(米)的四块样板，其中1号样板上批抹普通抹面砂浆复合玻纤网格布，另三块样板分别批抹相变材料不同含量的抹面砂浆再复合玻纤网格布，分别标为2、3、4号样板，批抹厚度均匀3mm。

选择高温季节的晴天，最高气温为36℃，分时段测定四块样板的表面温度，通过同时段的温度差值检验相变储能材料的调温效果，检测结果见表1

表1不同含量相变储能材料的抹面砂浆对墙面表面温度的影响

由表1可见，当环境温度≥相变温度(30℃)时，随着相变储能材料掺量的增加，由于相变潜热总量增加、吸收热量增多而使表面温度相应下降。当相变储能材料掺量为10％时，下午两点的表面温度比对照降低了5.5℃，而在早晨5点时，由于气温低于相变温度，相变储能材料经过一夜的逐渐放热，表面温度缓慢下降，但比对照峰谷温度仍然高出2.5℃，这证明了相变储能抹面砂浆有显著相的调温和均温效果，降温隔热效果带来的节能效率，可达到节电11％。

(2)各项物理性能的检测

物理性能的检测按DBJ01-63-202《外墙外保温聚合物砂浆质量检验标准》进行。检测表明相变储能抹面砂浆的拉伸粘结强度、吸水量、抗压强度、抗折强度、柔韧性及透水量与普通水泥砂浆相比，检测数据其本是相同，表明添加相变储能材料后的水泥抹面砂浆具有与普通水泥砂浆相同的物理性能指标。

由于在配方中采用了上述十八烷蜡为相变储能材料、以粉状膨胀多孔珍珠岩为定形材料制成相变储能抹面砂浆的技术方案，使得本发明具有高温时吸热储能，低温时放热，根据温度变化自动调温，并且不受天气的阴晴和饰面涂料颜色的影响，其储能性能和热工性能良好、物化性能稳定、节能效果显著，达到了发明目的。

具体实施方式：

下面结合实施例详述本发明，所涉及的百分比均按重量百分比计。

实施例

一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆，主要成分由河沙、普硅水泥、十八烷蜡和膨胀珍珠岩组成，配以可再分散胶粉、羟丙甲基纤维素、聚丙烯纤维及改性硅烷增水剂，经制备工艺混合而成，其各组份成分构成如下；

河沙                    70％

普硅水泥                15％

十八烷蜡                7％

可再分散胶粉            4％

120目膨胀珍珠岩         3％

羟丙甲基纤维素          0.3％

聚丙烯纤维              0.3％

改性硅烷增水剂          0.4％

以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。

其制备工艺是：

a.定形相变储能复合材料的制备：将十八烷蜡和膨胀珍珠岩注入加热釜中，在料温为70℃下搅拌混合并抽真空，在负压下使熔融的蜡液浸渗并吸附到膨胀珍珠岩的孔隙中，放料、降温、过筛，得到定形相变储能复合材料。

b.抹面砂浆的制备：将配方中除十八烷蜡和膨胀珍珠岩材料外，将其他原料搅拌混合均匀后，加入定形相变储能复合材料，混合均匀后即可排料、装袋，得到用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。

Claims (2)

1.一种用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆，其特征在于：主要成分由河沙、普硅水泥、十八烷蜡和膨胀珍珠岩组成，配以可再分散胶粉、羟丙甲基纤维素、聚丙烯纤维及改性硅烷增水剂，经制备工艺混合而成，其各组份成分构成如下；

河沙                60-80％

普硅水泥            10-30％

十八烷蜡            5-10％

可再分散胶粉        2-5％

膨胀珍珠岩          1-5％

羟丙甲基纤维素      0.1-0.5％

聚丙烯纤维          0.1-0.5％

改性硅烷增水剂      0.1-0.5％

以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。

2..制备如权利要求1所述干粉内墙涂料的制备方法，其制备工艺步骤为：

a.定形相变储能复合材料的制备：将十八烷蜡和膨胀珍珠岩注入加热釜中，在料温为70℃左右下搅拌混合并抽真空，在负压下使熔融的蜡液浸渗并吸附到膨胀珍珠岩的孔隙中，放料、降温、过筛，得到定形相变储能复合材料。

b.抹面砂浆的制备：将配方中除十八烷蜡和膨胀珍珠岩材料外，将其他原料搅拌混合均匀后，加入定形相变储能复合材料，混合均匀后即可排料、装袋，得到用于建筑物墙面围护结构的抹面砂浆。