CN102060497A - 以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明属建筑材料、功能材料技术领域，具体涉及一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆。由脱硫石膏、无机轻质骨料、钢渣粉、高岭土、水泥熟料、石蜡微晶颗粒、乳胶粉、聚乙烯醇纤维、纤维素醚、憎水剂、引气剂、减水剂和水组成。使用本发明可解决脱硫石膏这种工业固体废弃物的资源化高效利用问题；本发明采用石蜡微晶颗粒进行改性使得产品具备良好的蓄热调温能力和防水能力；本发明适用于各类建筑物的墙体保温工程施工，亦可满足一定的强度要求，具备广阔的市场前景。

Description

以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆
技术领域
本发明属建筑材料、功能材料技术领域，具体涉及一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆。
背景技术
当前，各种类别的新型高效建筑保温砂浆开始广泛应用于建筑物的新建和改建工程中，在今后的一段时间类，建筑保温体系必将拥有越来越广阔的市场前景。无机保温砂浆是以胶凝材料、无机轻质骨料以及多种助剂为主要原料配制而成的具有优秀保温隔热性能以及安全性能的新型材料。传统的胶凝材料以水泥为主，如果能够采取一定的改性方法，减少水泥的用量，改以脱硫石膏和其它工业废弃物为主要胶凝材料、附以少量或者不用水泥熟料来制备复合胶凝体系，则能够大幅度降低产品的成本，同时因为节约了大量水泥而减少了能源的消耗，其经济效益和环境效益十分显著。
脱硫石膏是一种堆存量巨大而利用率较低的工业固体废弃物，全国亟待有效利用的脱硫石膏的量十分巨大，采取高效合理的措施将脱硫石膏加以利用，意义重大。
无机轻质骨料一般为膨胀珍珠岩或者玻化微珠，其具有导热系数低、防火性能好等优点。
在上述各组分的基础上，进一步引入相变材料石蜡微晶颗粒，则能够给体系带来更加优越的蓄热调温能力和防水能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能减少水泥过多消耗、同时具有出色的保温调温能力的以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆。
本发明提出的以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆，由脱硫石膏、无机轻质骨料、钢渣粉、高岭土、水泥熟料、石蜡微晶颗粒、乳胶粉、聚乙烯醇纤维、纤维素醚、憎水剂、引气剂、减水剂和水组成，各组份的重量比为：
脱硫石膏              100
无机轻质骨料          80-150
钢渣粉                20-40
高岭土                5-10
水泥熟料              2.5-7.5
石蜡微晶颗粒          10-20
乳胶粉                1.5-5
聚乙烯醇纤维          0-0.3
纤维素醚              0.1-1
憎水剂                0-1
引气剂                0.02-0.05
减水剂                0.2-0.6
水的加入量为上述组分组成的干粉材料的总质量的65%-130%。
较佳地，各组份的重量比为：
脱硫石膏              100
无机轻质骨料          90-120
钢渣粉                30-40
高岭土                7.5-10
水泥熟料              2.5-5
石蜡微晶颗粒          12.5-17.5
乳胶粉                3-5
聚乙烯醇纤维          0.1-0.2
纤维素醚              0.5-1
憎水剂                0-0.5
引气剂                0.02-0.04
减水剂                0.4-0.6
水的加入量为上述组分组成的干粉材料的总质量的65%-130%。
所述无机轻质骨料为玻化微珠或者改性膨胀珍珠岩。
所述钢渣粉经过预先磨细，其比表面积为460m2/kg以上。
所述纤维素醚的粘度为45,000mPa.s~120,000mPa.s。
本发明为一种复合相变保温砂浆，将多种工业废弃物巧妙结合，综合其各自特点从而发挥更加出色的胶凝能力，在很大程度上节约了水泥的过多消耗，水泥用量的大幅度降低更带来了经济效益的大幅提升；而无机轻质颗粒和石蜡微晶颗粒的引入则为体系提供了十分出色的保温调温能力，减少了建筑物使用过程中的能源浪费。同时，这种以脱硫石膏为主要胶凝材料的相变复合保温砂浆其其他性能如强度、耐久性等均能达到较为理想的水平，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
实施例1，一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，按脱硫石膏100、无机轻质骨料80、钢渣粉20、高岭土5、水泥熟料2.5、石蜡微晶颗粒10、乳胶粉1.5、聚乙烯醇纤维0、纤维素醚0.1、憎水剂0、引气剂0.02和减水剂0.2的重量比配制而成，其中用水量为干粉材料总质量的80%。这种复合相变保温砂浆的干密度为381kg/m3，抗压强度为0.88MPa，压剪粘结强度为267kPa，软化系数为0.76，导热系数为0.087W/m.K。
实施例2，一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，按脱硫石膏100、无机轻质骨料150、钢渣粉40、高岭土10、水泥熟料7.5、石蜡微晶颗粒20、乳胶粉5、聚乙烯醇纤维0.3、纤维素醚1、憎水剂1、引气剂0.05和减水剂0.6的重量比配制而成，其中用水量为干粉材料总质量的120%。这种复合相变保温砂浆的干密度为269kg/m3，抗压强度为0.56MPa，压剪粘结强度为176kPa，软化系数为0.89，导热系数为0.068W/m.K。
实施例3，一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，按脱硫石膏100、无机轻质骨料90、钢渣粉30、高岭土7.5、水泥熟料2.5、石蜡微晶颗粒12.5、乳胶粉3、聚乙烯醇纤维0.1、纤维素醚0.5、憎水剂0、引气剂0.02和减水剂0.4的重量比配制而成，其中用水量为干粉材料总质量的105%。这种复合相变保温砂浆的干密度为353kg/m3，抗压强度为0.79MPa，压剪粘结强度为216kPa，软化系数为0.81，导热系数为0.079W/m.K。
实施例4，一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，按脱硫石膏100、无机轻质骨料120、钢渣粉40、高岭土10、水泥熟料5、石蜡微晶颗粒17.5、乳胶粉5、聚乙烯醇纤维0.2、纤维素醚1、憎水剂0.5、引气剂0.04和减水剂0.6的重量比配制而成，其中用水量为干粉材料总质量的105%。这种复合相变保温砂浆的干密度为291kg/m3，抗压强度为0.69MPa，压剪粘结强度为190kPa，软化系数为0.91，导热系数为0.071W/m.K。
实施例5，一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，按脱硫石膏100、无机轻质骨料115、钢渣粉35、高岭土8、水泥熟料4、石蜡微晶颗粒15、乳胶粉4、聚乙烯醇纤维0.17、纤维素醚0.8、憎水剂0.3、引气剂0.025和减水剂0.5的重量比配制而成，其中用水量为干粉材料总质量的105%。这种复合相变保温砂浆的干密度为285kg/m3，抗压强度为0.73MPa，压剪粘结强度为195kPa，软化系数为0.90，导热系数为0.069W/m.K。
上述实施例的制备方法，具体步骤为：按前述各重量比例称取各组份，将脱硫石膏、无机轻质骨料、钢渣粉、高岭土、水泥熟料、石蜡微晶颗粒、乳胶粉、聚乙烯醇纤维、纤维素醚、憎水剂、引气剂和减水剂预先干拌至均匀状态，然后加水混合并进行机械搅拌，其中用水量为脱硫石膏、无机轻质骨料、钢渣粉、高岭土、水泥熟料、石蜡微晶颗粒、乳胶粉、聚乙烯醇纤维、纤维素醚、憎水剂、引气剂、减水剂总质量的65%-130%。所得保温砂浆采用受用涂抹方式进行施工。
本发明中，脱硫石膏作为主要的胶凝组分，钢渣粉和高岭土作为掺合料，与少量水泥熟料一起组成复合胶凝体系。钢渣粉是钢铁工业的废渣经过磨细而成，其矿物组成包括硅酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO、玻璃体等成分，钢渣参与水化反应的主要产物为水化硅酸钙凝胶，对整个体系的强度发展有很大的贡献。高岭土的化学式为Al2O3·2SiO2·2H2O，Al2O3和SiO2所占的比重很大，特别是Al2O3含量较高。高岭土中原子排列是不规则的，具有很强的火山灰活性。高岭土与氢氧化钙和水反应生成水化硅酸钙凝胶，以及水化铝酸钙和钙矾石等，也能够促进体系的强度尤其是后期强度的增长。水泥熟料的作用是在水化早期生成一定量的水化产物促进早期强度的增长，同时生成的Ca(OH)2为高岭土的水化反应提供了反应原料。选择这几种材料作为胶凝材料，是利用其各自的特点相辅相成，使体系能够在早期就发展处较高的强度，同时后期强度和耐水性还能稳步提升。掺入石蜡微晶颗粒的作用是为了通过改性是体系具备更好的蓄热调温能力以及防水功能。掺入乳胶粉是为了提高体系的粘结力和柔韧性。聚乙烯醇纤维的掺入可以提高体系的抗折强度，增强保温砂浆的抗裂性能。纤维素醚的作用是保水增稠，改善体系的工作性能。憎水剂的作用是进一步提高体系的耐水能力。掺入引气剂可以给是体系经过搅拌后产生大量微小气泡，从而降低体系的密度以及硬化后的导热系数，提高保温能力。减水剂的作用是降低拌合水的用量，促进体系的强度增强。

Claims (5)

1.一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，其特征在于由脱硫石膏、无机轻质骨料、钢渣粉、高岭土、水泥熟料、石蜡微晶颗粒、乳胶粉、聚乙烯醇纤维、纤维素醚、憎水剂、引气剂、减水剂和水组成，各组份的重量配比为：
脱硫石膏              100；
无机轻质骨料          80-150；
钢渣粉                20-40；
高岭土                5-10；
水泥熟料              2.5-7.5；
石蜡微晶颗粒          10-20；
乳胶粉                1.5-5；
聚乙烯醇纤维          0-0.3；
纤维素醚              0.1-1；
憎水剂                0-1；
引气剂                0.02-0.05；
减水剂                0.2-0.6；
水的加入量为上述组分组成的干粉材料的总质量的65%-130%。
2.根据权利要求书1所述的以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，其特征在于各组份的重量配比为：
脱硫石膏              100；
无机轻质骨料          90-120；
钢渣粉                30-40；
高岭土                7.5-10；
水泥熟料              2.5-5；
石蜡微晶颗粒          12.5-17.5；
乳胶粉                3-5；
聚乙烯醇纤维          0.1-0.2；
纤维素醚              0.5-1；
憎水剂                0-0.5；
引气剂                0.02-0.04；
减水剂                0.4-0.6；
水的加入量为上述组分组成的干粉材料的总质量的65%-130%。
3.根据权利要求书1或2所述的以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，其特征在于所述无机轻质骨料为玻化微珠或者改性膨胀珍珠岩。
4.根据权利要求书1或2所述的以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，其特点在于所述钢渣粉由钢渣经过预先磨细制得，其比表面积为460m2/kg以上。
5.根据权利要求书1或2所述的以脱硫石膏为主要胶凝材料的复合相变保温砂浆，其特点在于所述纤维素醚的粘度为45,000 mPa.s ~120,000mPa.s。
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