CN101898886B - 一种用于保温系统的界面砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种用于保温系统的界面砂浆，该界面砂浆由水泥、脱硫石膏、钢渣粉、矿渣粉、8-10目石英砂、18-20目石英砂、70-80目石英砂、120-140目石英砂、双飞粉、硫代硫酸钠、羟乙基甲基纤维素醚、丙烯酸酯乳胶粉、纤维素纤维和木质纤维组成。本发明不仅可大幅度降低水泥用量，充分利用脱硫石膏、钢渣粉和矿渣粉等工业副产品，而且产品在可操作时间，粘结强度，耐高温，耐水和耐冻融性方面具有突出的优点，其收缩率较低。本发明产品生产工艺简单，使用方便，利废，降耗，节能，具有较好的推广应用前景。

Description

一种用于保温系统的界面砂浆
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种用于保温系统的界面砂浆。
背景技术
节能减排是当今社会普遍关注的热点问题。降低全社会建筑能耗和资源消耗，减少排放，是关系国家能源战略和资源节约方针的重大任务。2001年，建设部组织制定并颁布了中华人民共和国行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，并于2001年10月1日起施行，要求居住建筑节能50％。2005年，建设部发布《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》，提出要求到2020年，北方和沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能65％的目标。为了达到节能的目标，主要通过采用增强建筑围护结构保温隔热性能。
建筑物墙体的保温系统主要有四种，即外墙外保温系统，外墙内保温系统，外墙中保温系统以及外墙自保温系统。其中外墙外保温和外墙内保温两种系统，由于不改变建筑物本来的墙体结构设计，只需施作一套具有保温隔热功能的材料，并进行后续的装修处理便可完成，具有方便、经济、快速和适用性强等特点，成为目前我国建筑物围护结构节能改造的两大主要系统。
不论是外墙外保温还是内保温系统，除了性能优异的保温材料外，尚需配套一系列辅助的材料，如配套保温砂浆的界面砂浆和抗裂砂浆，配套膨胀聚苯板的胶黏剂和薄抹灰砂浆等。
本发明人注意到配套保温系统的界面砂浆的性能要求高，用量大，水泥所占比例高等特点，拟通过大幅度利用矿物掺合料相互间的活性激发效应，并辅以近年来工业副产品家族新成员-脱硫石膏(电厂湿法脱硫装置运行时，由烟气中SO2与脱硫剂石灰石或石灰发生化学反应而产生，主要化学成分为CaSO4.2H2O)，降低界面砂浆中水泥用量，同时减少界面砂浆的收缩率，提高其粘结强度和耐水、耐高温和耐冻融性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于保温系统的界面砂浆，该界面砂浆的水泥用量只占胶凝材料用量5％-10％，且能大量利用脱硫石膏、钢渣粉和矿渣粉的界面砂浆。本发明提供的用于保温系统的界面砂浆，由水泥(占胶凝材料总量的5％-10％)，脱硫石膏(占胶凝材料总量的40％-50％)，钢渣粉和矿渣粉组成的复合胶凝材料，不同粒径的石英砂，以及各种改性添加剂，通过干混的方式生产。这种产品在施工现场直接加水搅拌后即可使用，产品刮涂容易，可操作时间长，硬化后抗压强度适中，与基层材料(混凝土、粘土砖、加气砌块)及保温材料之间的粘结强度高，收缩率低，耐水、耐高温、耐冻融循环破坏。
本发明提出的一种用于保温系统的界面砂浆，该界面砂浆由水泥、脱硫石膏、钢渣粉、矿渣粉、8-10目石英砂、18-20目石英砂、70-80目石英砂、120-140目石英砂、双飞粉、硫代硫酸钠、羟乙基甲基纤维素醚、丙烯酸酯乳胶粉、纤维素纤维和木质纤维组成，各组份的重量比如下：
水泥                100
脱硫石膏            200-500
钢渣粉              300-600
矿渣粉              300-550
8-10目石英砂        200-500
18-20目石英砂       400-800
70-80目石英砂       750-1250
120-140目石英砂     400-750
双飞粉              50-120
硫代硫酸钠          0.8-3.5
羟乙基甲基纤维素醚  1-6
丙烯酸酯乳胶粉      8-42
纤维素纤维          0.7-3.0
木质纤维            0.5-2.5。
各组份较佳的重量比为：
水泥                100
脱硫石膏            250-440
钢渣粉              350-500
矿渣粉              320-500
8-10目石英砂        280-460
18-20目石英砂       480-630
70-80目石英砂       810-1000
120-140目石英砂     400-720
双飞粉              50-100
硫代硫酸钠          1.5-2.8
羟乙基甲基纤维素醚    1-5
丙烯酸酯乳胶粉        15-37
纤维素纤维            0.9-2.5
木质纤维              0.8-1.9。
本发明中，所述水泥为早强型硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥中的一种，强度等级不低于42.5。
本发明中，所述钢渣粉的比表面积大于等于420m2/Kg。
本发明中，所述矿渣粉为S105矿渣粉或S95矿渣粉中的一种。
本发明中，所述硫代硫酸钠为化学纯试剂，且每分子带有5个结晶水。
本发明中，所述纤维素纤维的长度为3-6mm。
本发明中，所述木质纤维的长度为3-9mm。
本发明产品使用时，拌合水的加入量为水泥，脱硫石膏，钢渣粉，矿渣粉，8-10目石英砂，18-20目石英砂，70-80目石英砂，120-140目石英砂，双飞粉，硫代硫酸钠，羟乙基甲基纤维素醚，丙烯酸酯乳胶粉，纤维素纤维，木质纤维总重量的18％-35％。
本发明的制备方法，具体步骤为：按前述各重量比例称取各组份，将8-10目石英砂，18-20目石英砂，70-80目石英砂，120-140目石英砂，纤维素纤维，木质纤维预先干拌至均匀状态，然后加入水泥，脱硫石膏，钢渣粉，矿渣粉，双飞粉，硫代硫酸钠，羟乙基甲基纤维素醚，丙烯酸酯乳胶粉，混合至均匀状态。所得用于保温系统的界面砂浆，加水拌和均匀后停放5分钟，然后再快速搅拌20秒，就可采取涂抹法进行施工。该产品不仅可用于现浇混凝土、混凝土砌块、加气混凝土、灰砂砖表面，也可用于石材表面，产品可操作时间长，硬化后粘结强度高，耐水、耐高温、耐冻融，收缩率低。
本发明中，水泥，脱硫石膏，钢渣粉，矿渣粉四种物质共同组成复合型胶凝材料体系。水泥的作用一方面在于通过初期的快速水化产生凝结、硬化和建立强度，另一方面在于为液相提供一定浓度的Ca(OH)2，促使钢渣粉和矿渣粉中的活性SiO2和活性Al2O3发生水化反应。而脱硫石膏的主要组分为CaSO4.2H2O，其从接触拌合水开始，就解离出SO4 2-和Ca2+，由于CaSO4.2H2O的溶解度较低，SO4 2-和Ca2+之间难以再结晶形成二水石膏，而是为矿渣粉和钢渣粉溶出的Al2O3提供了足够的SO4 2-，使得液相中形成大量的针状结晶体(钙矾石)，提高强度，加之xCaO.ySiO2.nH2O的形成和填充、密实作用，使得浆体强度不断增长。四种石英砂(8-10目石英砂，18-20目石英砂，70-80目石英砂，120-140目石英砂)按本发明提出的比例进行搭配，可使其堆积体具有最紧密的空间结构和最大的紧密堆积密度，保证能够节约界面砂浆中的胶凝材料用量以及化学添加剂的用量。双飞粉为一种惰性的填充料，其主要成分为碳酸钙，它填充在四种天然砂初步堆积所形成的空隙中，可进一步密实骨架结构。硫代硫酸钠在本发明中作为水泥的活性激发剂，有助于促进水泥的早期水化，提高水泥石的早期抗压强度，且对后期强度无不利影响。羟乙基甲基纤维素醚为一种性能良好的增稠剂，添加在砂浆中可改善砂浆的保水能力，并在一定程度上改善砂浆的粘结强度。丙烯酸酯乳胶粉为一种改善砂浆(混凝土)粘结抗拉强度和耐高温、耐化学物质侵蚀性，以及防水性的可再分散性聚合物。纤维素纤维的作用在于改善砂浆的抗裂性，其掺量太小时作用不明显，而掺量太大又容易结团。木质纤维除了能像纤维素纤维那样分散应力，抵抗开裂，而且由于它有一定的吸水膨胀特性，具有辅助的保水增稠作用。
本发明为一种用于保温系统的界面砂浆，其原材料中大量利用了工业固体废弃物脱硫石膏，矿渣粉和钢渣粉，将胶凝材料体系中水泥的比例降为5％-10％，具有很明显的绿色环保特性，符合国家节能减排发展战略。本发明产品生产工艺简单，原材料来源广泛，性能优于以水泥为主要胶凝材料的同类产品，生产成本可降低13％-22％，具有较好的市场前景。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
一种用于保温系统的界面砂浆，按重量份数计，早强型硅酸盐水泥100，脱硫石膏200，钢渣粉600，S105矿渣粉300，8-10目石英砂200，18-20目石英砂400，70-80目石英砂750，120-140目石英砂400，双飞粉50，硫代硫酸钠0.8，羟乙基甲基纤维素醚1，丙烯酸酯乳胶粉8，纤维素纤维0.7，木质纤维0.5配制而成。当加入占本产品重量18％的水搅拌均匀后，其可操作时间为4.6小时。标养28d抗压强度为23.5MPa，标养14d压剪粘结强度为1.4MPa。在此基础上浸水14d后压剪粘结强度为1.2MPa，冻融循环10次后的压剪粘结强度为1.1MPa，(65±2)℃条件下热烘24h后的压剪粘结强度为1.0MPa。其收缩率为0.084％。
实施例2
一种用于保温系统的界面砂浆，按重量份数计，早强型普通硅酸盐水泥100，脱硫石膏500，钢渣粉300，S95矿渣粉550，8-10目石英砂500，18-20目石英砂800，70-80目石英砂1050，120-140目石英砂670，双飞粉120，硫代硫酸钠3.5，羟乙基甲基纤维素醚6，丙烯酸酯乳胶粉42，纤维素纤维3.0，木质纤维2.5配制而成。当加入占本产品重量35％的水搅拌均匀后，其可操作时间为5.3小时。标养28d抗压强度为19.6MPa，标养14d压剪粘结强度为1.2MPa。在此基础上浸水14d后压剪粘结强度为1.2MPa，冻融循环10次后的压剪粘结强度为1.1MPa，(65±2)℃条件下热烘24h后的压剪粘结强度为1.1MPa。其收缩率为0.092％。
实施例3
一种用于保温系统的界面砂浆，按重量份数计，早强型普通硅酸盐水泥100，脱硫石膏420，钢渣粉450，S105矿渣粉450，8-10目石英砂320，18-20目石英砂650，70-80目石英砂1250，120-140目石英砂750，双飞粉98，硫代硫酸钠3.1，羟乙基甲基纤维素醚4，丙烯酸酯乳胶粉27，纤维素纤维2.8，木质纤维0.9配制而成。当加入占本产品重量29％的水搅拌均匀后，其可操作时间为4.5小时。标养28d抗压强度为24.1MPa，标养14d压剪粘结强度为1.5MPa。在此基础上浸水14d后压剪粘结强度为1.2MPa，冻融循环10次后的压剪粘结强度为1.3MPa，(65±2)℃条件下热烘24h后的压剪粘结强度为1.3MPa。其收缩率为0.090％。
实施例4
一种用于保温系统的界面砂浆，按重量份数计，早强型硅酸盐水泥100，脱硫石膏500，钢渣粉500，S95矿渣粉550，8-10目石英砂300，18-20目石英砂800，70-80目石英砂1180，120-140目石英砂715，双飞粉120，硫代硫酸钠3.0，羟乙基甲基纤维素醚5.5，丙烯酸酯乳胶粉42，纤维素纤维3.0，木质纤维0.5配制而成。当加入占本产品重量32％的水搅拌均匀后，其可操作时间为4.9小时。标养28d抗压强度为22.1MPa，标养14d压剪粘结强度为1.6MPa。在此基础上浸水14d后压剪粘结强度为1.3MPa，冻融循环10次后的压剪粘结强度为1.4MPa，(65±2)℃条件下热烘24h后的压剪粘结强度为1.2MPa。其收缩率为0.12％。

Claims (8)

1.一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述界面砂浆由水泥、脱硫石膏、钢渣粉、矿渣粉、8-10目石英砂、18-20目石英砂、70-80目石英砂、120-140目石英砂、双飞粉、硫代硫酸钠、羟乙基甲基纤维素醚、丙烯酸酯乳胶粉、纤维素纤维和木质纤维组成，各组份的重量比如下：
水泥                100
脱硫石膏            200-500
钢渣粉              300-600
矿渣粉              300-550
8-10目石英砂        200-500
18-20目石英砂       400-800
70-80目石英砂       750-1250
120-140目石英砂     400-750
双飞粉              50-120
硫代硫酸钠          0.8-3.5
羟乙基甲基纤维素醚  1-6
丙烯酸酯乳胶粉      8-42
纤维素纤维          0.7-3.0
木质纤维            0.5-2.5。
2.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于各组份的重量比为：
水泥                100
脱硫石膏            250-440
钢渣粉              350-500
矿渣粉              320-500
8-10目石英砂        280-460
18-20目石英砂       480-630
70-80目石英砂       810-1000
120-140目石英砂     400-720
双飞粉              50-100
硫代硫酸钠            1.5-2.8
羟乙基甲基纤维素醚    1-5
丙烯酸酯乳胶粉        15-37
纤维素纤维            0.9-2.5
木质纤维              0.8-1.9。
3.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述水泥为早强型硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥中的一种，强度等级不得低于42.5。
4.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述钢渣粉的比表面积大于等于420m2/Kg。
5.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述矿渣粉为S105矿渣粉或S95矿渣粉中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述硫代硫酸钠为化学纯试剂，且每分子带有5个结晶水。
7.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述纤维素纤维的长度为3-6mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于保温系统的界面砂浆，其特征在于所述木质纤维的长度为3-9mm。
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