CN103288394A - 一种自保温砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自保温砂浆，属于建筑材料技术领域。本发明的自保温砂浆，包括粉料和玻化微珠，所述的粉料包括以下成分的质量百分比：水泥：80wt%～88wt%；粉煤灰：9.0wt%～13wt%；氢氧化钙：1.0wt%～2.0wt%；可再分散乳胶粉：1.0wt%～3.0wt%；纤维素醚：0.5wt%～1.0wt%；纤维：0.5wt%～1.0wt%；所述粉料的质量（kg）与玻化微珠的体积（L）比为1：5.0～6.0；所述自保温砂浆的水料质量比为1.1～1.52。本自保温砂浆具有导热系数低、抗压强度高、浸水抗压强度高、粘结力强和干密度低的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种自保温砂浆，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前市面上的保温砂浆主要分为无机保温砂浆和有机保温砂浆。其中无机保温砂浆包括玻化微珠保温砂浆和复合硅酸铝保温砂浆。由于玻化微珠保温砂浆具有防火性好，耐老化和耐候性好等优点，成为本领域关注的热点材料。玻化微珠保温砂浆以玻化微珠作为轻质骨架，玻化微珠是一种酸性玻璃质熔岩矿物质，经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔、表面玻化封闭，呈球状体细径颗料，是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。在建材料行业中，用玻化微珠作为轻质骨料，能够提高砂浆的易流动性和自抗强度，减少材料收缩率，提高产品综合性能，降低综合生产成本。
如中国专利申请（公开号：CN102786271A）公开了一种玻化微珠保温防火砂浆，由以下质量配比的物质组成，玻化微珠颗粒1立方米，容重为110～120千克/立方米，硅酸盐水泥80～100千克/立方米，粉煤灰13～17千克，灰钙13.5～16.5千克，可再分散乳胶粉9～11千克，海泡石纤维9～11千克，木质素纤维4.5～5.5千克，羟丙基甲基纤维素醚0.7～0.9千克，以及混凝土带凝剂1.7～2.3千克。该方法采用海泡石纤具有熔点高，提高了玻化微珠保温砂浆的防火性，防火性A1级，且玻化微珠保温砂浆的导热系数达到0.065W/m.K以下，但是，海泡石纤维改性玻化微珠保温砂浆具有高耗能等缺点，且该文献中关于砂浆的粘结强度以及强度性能都仅仅只是文字性描述，没有具体的结论性数据支持，本发明人在研究玻化微珠掺入的保温砂浆过程中，还发现玻化微珠的掺入对导热系数也随着玻化微珠的加入量的增加而下降，而抗压强度、浸水抗压强度和粘结力等性能都有较大的影响，均随着玻化微珠的加入量的增加而下降。因此，在保证保温砂浆导热系数能够达到要求的同时，却存在抗压强度、浸水抗压强度等性能下降的问题。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种自保温砂浆，该自保温砂浆具有导热系数小、抗压强度、浸水抗压强度高和粘结强度高的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种自保温砂浆，所述的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述的粉料包括以下成分的质量百分比：
水泥：80wt%～88wt%；
粉煤灰：9.0wt%～13wt%；
氢氧化钙：1.0wt%～2.0wt%；
可再分散乳胶粉：1.0wt%～3.0wt%；
纤维素醚：0.5wt%～1.0wt%；
纤维：0.5wt%～1.0wt%；
所述粉料的质量（kg）与玻化微珠的体积（L）比为1：5.0～6.0；所述自保温砂浆的水料质量比为1.1～1.52。
本发明人发现随着玻化微珠的掺入量的增加，砂浆的干表观密度、抗压强度和拉伸粘结强度均有不同的变化，当玻化微珠的体积与粉料的质量比为4：1时，抗压强度虽然最高，但所得的干表观密度也较大，同时导热系数也较大，达不到保温的效果，而本发明通过调整，发现当所述的玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.0～6.0：1时，导热系数能够达到0.07W/m.K以下，从而实现较好的保温效果，同时，又能够保证砂浆的抗压强度、浸水抗压强度和粘结性能效果，砂浆的干表观密度在300g/l左右，且软化系数能够达到0.7左右。
在上述的自保温砂浆中，作为优选，所述自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述的粉料包括以下成分的质量百分比：
水泥：85.3wt%；
粉煤灰：10wt%；
氢氧化钙：1.5wt%；
可再分散乳胶粉：2.0wt%；
纤维素醚：0.6wt%；
纤维：0.6wt%；
所述粉料的质量（kg）与玻化微珠的体积（L）比为1：5.5；所述自保温砂浆的水料质量比为1.1～1.52。
在上述的自保温砂浆中，所述的玻化微珠是作为无机轻集料聚合物保温砂浆的骨料，具有轻质、绝热、防火、耐高低温、抗老化和吸水率小的优点，但是，由于玻化微珠的加入砂浆的抗压强度、浸水抗压强度、粘结性能和导数系数均有较大的影响，因此，加入的玻化微珠与粉料之间能够起到相互协同作用。
在上述的自保温砂浆中，作为优选，所述水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。主要通过水化作用为力学浆体的力学性能提供保证。
在上述的自保温砂浆中，所述粉煤灰用于改善砂浆的易和性，一方面能够在不增加保温砂浆密度的情况下，使其中的浆体体积增加，有利于浆体对骨料的包裹，又能够对骨料起到润滑作用。
在上述的自保温砂浆中，所述可再分散乳胶粉能够使聚合物在水泥浆与骨料间形成具有较高粘结力的膜，并形成水泥浆与聚合物膜相互交织在一起的互穿网络结构，从而起到提高保温砂浆的拉伸粘结强度的作用。
在上述的自保温砂浆中，所述纤维素醚能够使砂浆增稠，防止离析并获得均匀一致的可塑体，且具有一定的引气作用，能够稳定砂浆中引入无数的细小气泡，有利于保持砂浆中的水分，在砂浆施工后，使水泥可以有更多的时间水化。因此，能够对自保温砂浆起到保水增稠，改善施工性能等作用。作为优选，所述的纤维素醚为苯基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚的混合物，且两者的质量比为3：1。
在上述的自保温砂浆中，所述氢氧化钙是为了增加粘结强度性能，同时还具有增加和易性、减小开裂和弥补微裂等优点。
在上述的自保温砂浆中，所述纤维能够提高保温砂浆的抗浆性能，抗冲击力、拉伸粘结强度等性能。作为优选，所述的纤维为矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物。本发明人发现单单采用木质纤维虽然能够提高保温砂浆的抗冲击和粘结强度性能，但在抗压强度和浸水抗压强度性能方面会有所下降，不利于综合性能的提高。本发明人发明采用矿物纤维与聚丙烯纤维结合使用，既能够提高砂浆的抗冲击和粘结强度性能，同时还能够保证抗压强度性能和浸水抗压强度性能和自保温砂浆的导热系数达到0.07W/m.K以下，具有协同作用。但是如果单单加入矿物纤维，自保温浆沙浆的导热系数反而增加，从而会使自保温砂浆的保温效果变差，通过加入聚丙烯纤维，能够很好的解决该问题，保证自保温砂浆的导热系数达到0.07W/m.K以下。作为进一步的优选，所述矿物纤维的长度为1.5～3.0，且所述的矿物纤维包括以下成分的质量百分比：
SiO2：45wt%～50wt%；Al2O3：15wt%～20wt%；Fe2O3：5wt%～6wt%；CaO+MgO：25wt%～30wt%；Na2O+K2O：3wt%～6wt%。
综上所述，本发明具有以下优点
1.本发明的自保温砂浆具有导数系数低，能够达到0.07以下，通过控制玻化微珠与粉料的质量的比例在5.0～6.0：1，在保证导数系数低的前提下能够实现同时具有抗压强度、浸水抗压强度高、粘结力强和干密度低的效果。
2.本发明的自保温砂浆采用矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物，能够起到协同作用，既能够提高砂浆的抗冲击和粘结强度性能，同时还能够保证抗压强度性能和浸水抗压强度性能以及保证自保温砂浆的导热系数达到0.07W/m.K以下。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本实施例中的自保温砂浆包括155kg水泥、20kg粉煤灰、3kg氢氧化钙、可再分散乳胶粉3.6kg、纤维素醚1.1kg、纤维1.1kg和1100L玻化微珠以及水组成，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L，所述水与物料的水料比为1.1，所述的水料比为水与物料的质量的比例，所述物料为水泥、粉煤灰、氢氧化钙、可再分散乳胶粉、纤维素醚、纤维和玻化微珠的物料的总和的质量。
上述的自保温砂浆具体采用以下方法制备得到：
首先向混合机中加入155kg水泥、20kg粉煤灰和20kg粉煤灰，启动混合机搅拌3分钟，混合均匀；然后，再投入可再分散乳胶粉3.6kg、纤维素醚1.1kg和纤维1.1kg，混合搅拌5分钟，混合均匀；再投入1100L的玻化微珠，所述玻化微珠的容重为120kg/立方米，混合搅拌50秒，得混合料，再加入水，水的加入量为水与混合料的质量比为1.1，搅拌混合均匀，得自保温砂浆。所述自保温砂浆的导数系数为0.065W/m.K。
实施例2
本实施例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
85.3wt%的水泥、10wt%粉煤灰、1.5wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉2.0wt%、纤维素醚0.6wt%、纤维0.6wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.5：1，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.19。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.068W/m.K。
实施例3
本实施例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
80wt%的水泥、13wt%粉煤灰、2.0wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉3.0wt%、纤维素醚1.0wt%、纤维1.0wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.0：1，且所述的玻化微珠的容重为130kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.52。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.064W/m.K。
实施例4
本实施例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
88wt%的水泥、9.0wt%粉煤灰、1.0wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉1.0wt%、纤维素醚0.5wt%、纤维0.5wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为6.0：1，且所述的玻化微珠的容重为125kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.3。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.068W/m.K。
实施例5
本实施例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
85wt%的水泥、10wt%粉煤灰、1.5wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉1.5wt%、纤维素醚1.0wt%、纤维1.0wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为6.0：1，且所述的玻化微珠的容重为125kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.3；其中，所述的纤维素醚为苯基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚的混合物，且两者的质量比为3：1；所述的纤维为矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.064W/m.K。
实施例6
本实施例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
85.3wt%的水泥、10wt%粉煤灰、1.5wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉2.0wt%、纤维素醚0.6wt%、纤维0.6wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.5：1，且所述的玻化微珠的容重为125kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.3；其中，所述水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，所述的纤维素醚为苯基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚的混合物，且两者的质量比为3：1；所述的纤维为矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物，所述的纤维为矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物，所述矿物纤维的长度为1.5～3.0，且所述矿物纤维包括以下成分的质量百分比：
SiO2：45wt%～50wt%；Al2O3：15wt%～20wt%；Fe2O3：5wt%～6wt%；CaO+MgO：25wt%～30wt%；Na2O+K2O：3wt%～6wt%。
作为优选，所述矿物纤维包括以下成分的质量百分比：
SiO2：50wt%；Al2O3：15wt%；Fe2O3：5wt%；CaO+MgO：25wt%；Na2O+K2O：5wt%。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.062W/m.K。
实施例7
本实施例的自保温砂浆与实施例2中的自保温砂浆一致，区别仅在于所述玻化微珠的体积与粉料的质量比4：1，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.12W/m.K。
实施例8
本实施例的自保温砂浆与实施例2中的自保温砂浆一致，区别仅在于所述玻化微珠的体积与粉料的质量比7：1，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.10W/m.K。
比较例1
本比较例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
85.3wt%的水泥、10wt%粉煤灰、1.5wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉2.0wt%、纤维素醚0.6wt%、木质纤维0.6wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.5：1，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.19。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.08W/m.K。
比较例2
本对照例中的自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
85.3wt%的水泥、10wt%粉煤灰、1.5wt%氢氧化钙、可再分散乳胶粉2.0wt%、纤维素醚0.6wt%、矿物纤维0.6wt%，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.5：1，且所述的玻化微珠的容重为120kg/L，所述的自保温砂浆还包括水，且所述水与物料的水料比为1.19。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.10W/m.K。
本实施例的自保温砂浆的具体制备方法同实施例1，这里不再赘述。所得到的自保温砂浆的导数系数为0.12W/m.K。
随机选取上述实施例得到的自保温砂浆进行相应的性能测试，具体测试结果如以下表1和表2所示。
表1：
表2：
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (7)
1.一种自保温砂浆，其特征在于，所述自保温砂浆包括粉料和玻化微珠，所述粉料包括以下成分的质量百分比：
水泥：80wt%～88wt%；
粉煤灰：8wt%～13wt%；
氢氧化钙：1.0wt%～2.0wt%；
可再分散乳胶粉：1.0wt%～3.0wt%；
纤维素醚：0.5wt%～1.0wt%；
纤维：0.5wt%～1.0wt%；
所述粉料的质量（kg）与玻化微珠的体积（L）比为1：5.0～6.0；所述自保温砂浆的水料质量比为1.1～1.52。
2.根据权利要求1所述的自保温砂浆，其特征在于，所述玻化微珠的体积与粉料的质量比为5.5：1。
3.根据权利要求1或2所述的自保温砂浆，其特征在于，所述纤维素醚为苯基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚的混合物，且两者的质量比为3：1。
4.根据权利要求1或2所述的自保温砂浆，其特征在于，所述纤维为矿物纤维与聚丙烯纤维的混合物。
5.根据权利要求4所述的自保温砂浆，其特征在于，所述矿物纤维的长度为1.5～3.0，且所述矿物纤维包括以下成分的质量百分比：
SiO2：45wt%～50wt%；Al2O3：15wt%～20wt%；Fe2O3：5wt%～6wt%；CaO+MgO：25wt%～30wt%；Na2O+K2O：3wt%～6wt%。
6.根据权利要求5所述的自保温砂浆，其特征在于，所述矿物纤维包括以下成分的质量百分比：
SiO2：50wt%；Al2O3：15wt%；Fe2O3：5wt%；CaO+MgO：25wt%；Na2O+K2O：5wt%。
7.根据权利要求1或2所述的自保温砂浆，其特征在于，所述保温砂浆的水料比为1.3。
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