CN103708801A - 一种低收缩高粘结无机保温砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低收缩高粘结无机保温砂浆，以重量百分数计，包括以下组分及配比：重烧氧化镁8~28%、磷酸盐6~19%、磷渣9~32%、粉煤灰5~14%、保温骨料30~50%、调凝剂0.5~2.5%、激发剂1.0~3.5%、胶粉0.3~1.0%、增稠剂0.15~0.5%、纤维0.1~0.3%。本发明利用磷酸盐水泥的快凝、高早强以及磷渣的缓凝、低早强的特性，形成特有的互补胶凝体系，在显著提高磷渣用量的同时，明显改善保温砂浆的粘结、体积稳定性等力学变形性能。该发明制备的保温砂浆具有较低的干缩、较高的粘结强度以及较低的导热系数，且制备工艺简单，具有很好的推广应用前景。

Description

一种低收缩高粘结无机保温砂浆

技术领域

本发明属于建筑节能保温材料领域，具体涉及到一种低收缩高粘结无机保温砂浆，专门用于建筑内外墙隔热保温。

背景技术

建设资源节约型社会，是我国做出的重大战略决策。我国是能耗大国，建筑能耗又占全国总能耗的很大一部分，单位建筑能耗比同等气候条件下发达国家高出二十余倍，这使得我国的建筑能源在高消耗的过程中很容易对环境产生诸多不良影响。由此可见，建筑节能直接关系到社会经济的可持续发展。

建筑保温砂浆通过提高建筑的保温隔热性能而降低建筑能耗，是实现建筑节能的最基本途径。新型无机保温砂浆是在传统砂浆的基础上发展起来的一种绿色环保砂浆，作为新型的墙体材料在降低建筑能耗中扮演着重要角色，在环境保护、使用功能和施工工艺等方面较传统砂浆有着无可比拟的技术优势。因此开发新型无机保温砂浆具有重要的社会意义和经济意义。

虽然目前市场上已出现众多品种的保温砂浆，但存在着各种各样的问题，有机类保温砂浆存在着不防火，易老化等问题，而传统无机类保温砂浆存在着干缩大，粘结强度低以及吸水大从而导致开裂脱落、产生热桥使得导热系数过大等问题。可见，开发一种低收缩、高粘结强度、低导热系数新型无机保温砂浆显得尤为必要。

在众多胶凝体系中，磷酸盐水泥具备高早强、低收缩、高粘结、耐化学侵蚀、防火耐高温及隔热等特点，而又存在着凝结时间过短不易操作的难题。急冷淬磷渣具有潜在活性，但由于铝、镁含量较低导致其玻璃体凝聚结构程度较矿渣大，因此其活性较矿渣低，同时由于存在可溶性磷酸盐使得其凝结时间过长，造成早期强度非常低，可见，磷渣的应用受到很大的制约。通过对磷酸盐水泥和磷渣进

行复合，两者之间相互作用形成特有的互补胶凝体系应用于无机保温砂浆，不仅

解决了无机保温砂浆干缩大、粘结强度低的问题，而且很好的解决了磷酸盐水泥和磷渣各自存在的问题，同时提出了改进磷渣性能的新方法，为其大量应用奠定了强有力的保障。

发明内容

本发明的目的是提供了一种低收缩高粘结无机保温砂浆，该保温砂浆具有较低的干缩，较高的粘结强度以及较低的导热系数，同时提出了改进磷渣性能的新方法，从而使得磷渣得以大量应用，由此形成的保温砂浆具有较低的成本。

本发明是采用以下技术方案来实现的，一种低收缩高粘结无机保温砂浆包括下述重量百分比的原料：

重烧氧化镁                  8%~28%

磷酸盐                      6%~19%

磷渣                        9%~32%

粉煤灰                      5%~14%

保温骨料                    30%~50%

调凝剂                      0.5%~2.5%

激发剂                      1.0%~3.5%

胶粉                        0.3%~1.0%

增稠剂                      0.15%~0.5%

纤维                        0.1%~0.3% 。

所述的重烧氧化镁为菱镁矿经过1200℃~1700℃高温煅烧所制成的氧化镁粉末材料；

所述的磷酸盐为磷酸二氢盐与磷酸氢二盐的组合物，其磷酸二氢盐占组合物的重量百分比为70%~100%；

所述的磷渣为制取黄磷时经淬冷成粒而形成的玻璃质矿物；

所述的粉煤灰为发电厂收集的并复合国家标准的Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰中的任何一种或两种混合物；

所述的保温骨料为玻化微珠、闭孔珍珠岩的任何一种或两种混合物；

所述的调凝剂为调凝剂一（硼酸、硼砂中的任何一种或两种混合物）与调凝剂二（氢氧化钡、氯化钡中的任何一种或两种混合物）的混合物，其调凝剂一占混合物的重量百分比为25%~80%；

所述的激发剂为泡花碱、元明粉中的任何一种或两种混合物；

所述的胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物中的任何一种或两种混合物；

所述的增稠剂为粘度为100000mPa.S~200000mPa.S的羟丙基甲基纤维素醚；

所述的纤维为聚丙烯纤维、木质素纤维中的任何一种或两种混合物。

所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的任何一种或两种混合物，磷酸氢二盐为磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的任何一种或两种混合物。

所述的重烧氧化镁比表面积为2300cm²/g~3100 cm²/g，磷渣比表面积为2500 cm²/g~4500 cm²/g，玻化微珠、闭孔珍珠岩的粒径为0.1mm~1.5mm。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明利用磷酸盐水泥、磷渣、粉煤灰形成新的胶凝体系，磷渣中可溶性磷酸盐为磷酸盐水泥的形成提供了所需要的磷酸盐，伴随着磷渣中磷酸盐的消耗，使得其凝结时间过长的问题得以解决，同时磷酸盐水泥中过量的氧化镁形成的Mg²⁺分布于磷渣玻璃体网络结构的空穴中，加剧了玻璃体中微晶相的无序化排列，从而提高了磷渣的活性，且磷酸盐水泥自身水化反应使得胶凝体系PH值提高进一步激发了磷渣的活性，由此可见，这为磷渣的性能改进提供了新方法。同时新方法的提出有利于磷渣的大量推广应用。

本发明中的胶凝体系具有高早强、低收缩、高粘结等特点，因此，该胶凝体系的诸多特点赋予了保温砂浆低收缩、高粘结的性能。同时胶凝体系伴随着粉煤灰参与水化反应，提高了保温材料的胶凝性能。这与通过添加外加剂来调整改善胶凝材料的收缩、粘结性能有着本质的区别。

由于本发明涉及到磷渣及粉煤灰的大量应用，因此大大降低了成本，并且实现了固体废弃物的大量应用，有利于环保，这吻合了当前节能、环保并举的国家产业政策。

由于本发明利用了玻化微珠、闭孔珍珠岩作为保温骨料，该保温骨料具有低导热系数、防火耐高温及对环境友好等特点，同时利用的磷酸盐水泥具有防火耐高温及隔热等特点，因此，该保温骨料与胶凝材料的组合赋予了保温砂浆优异的保温隔热性能。

由于本发明利用了调凝剂1和调凝剂2进行复合，这使得胶凝体系中的磷酸

盐水泥凝结时间可控。如果单独使用调凝1，在低掺量时对，磷酸盐水泥凝结时

间的延长非常有限，也就在30min以内，若继续提高其掺量，则对磷酸盐水泥强度影响很大，而在调凝剂1的基础上复合调凝剂2时，不仅可以进一步延长磷酸盐水泥的凝结时间，而且对强度影响较小，尤其是后期强度在一定掺量的条件下还能进一步提高。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

实施例1：一种低收缩高粘结无机保温砂浆，各组成成分的重量百分比为：重烧氧化镁为13.1%、磷酸二氢钾为8.9%、磷渣为27.0%、粉煤灰为6.0%、玻化微珠为40.0%、硼砂为0.53%、氢氧化钡为0.47%、泡花碱为3.0%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物为0.59%、羟丙基甲基纤维素醚为0.29%、木质素纤维为0.12%。

实施例2：一种低收缩高粘结无机保温砂浆，各组成成分的重量百分比为：重烧氧化镁为15.0%、磷酸二氢钾为12.8%、磷渣为21.6%、粉煤灰为6%、玻化微珠为40.0%、硼砂为0.75%、氢氧化钡为0.45%、泡花碱为2.4%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物为0.59%、羟丙基甲基纤维素醚为0.29%、木质素纤维为0.12%。

实施例3：一种低收缩高粘结无机保温砂浆，各组成成分的重量百分比为：重烧氧化镁为16.0%、磷酸二氢钾为18.2%、磷渣为16.2%、粉煤灰为6.0%、玻化微珠为40.0%、硼砂为0.48%、氢氧化钡为0.32%、泡花碱为1.8%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物为0.59%、羟丙基甲基纤维素醚为0.29%、木质素纤维为0.12%。

实施例4：一种低收缩高粘结无机保温砂浆，各组成成分的重量百分比为：重烧氧化镁为27.0%、磷酸二氢钾为13.0%、磷酸氢二钾为5.5%、磷渣为12.6%、粉煤灰为7.0%、玻化微珠为30.0%、硼砂为1.35%、氢氧化钡为0.96%、泡花碱为1.4%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物为0.7%、羟丙基甲基纤维素醚为0.28%、木质素纤维为0.21%。

实施例5：一种低收缩高粘结无机保温砂浆，各组成成分的重量百分比为：重烧氧化镁为10.9%、磷酸二氢钾为7.4%、磷渣为17.0%、粉煤灰为10.0%、玻化微珠为50.0%、硼砂为0.44%、氢氧化钡为0.36%、泡花碱为3.0%、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物为0.5%、羟丙基甲基纤维素醚为0.25%、木质素纤维为0.15%。

无机保温砂浆性能测试结果见表1。 

表1 低收缩高粘结无机保温砂浆性能测试结果

以上所述，本发明的上述方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，本发明的权利要求书中各成分的含量即使有微量调整，若无显著的功能效果的改变，都应认为是包括在权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：以重量百分数计，包括以下组分及配比：

重烧氧化镁                  8~28%、

磷酸盐                      6~19%、

磷渣                        9~32%、

粉煤灰                      5~14%、

保温骨料                    30~50%、

调凝剂                      0.5~2.5%、

激发剂                      1.0~3.5%、

胶粉                        0.3~1.0%、

增稠剂                      0.15~0.5%、

纤维                        0.1~0.3%。

2.根据权利要求1所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述重烧氧化镁为菱镁矿经过1200℃~1700℃高温煅烧所制成的氧化镁粉末材料；

所述磷渣为制取黄磷时经淬冷成粒而形成的玻璃质矿物；

所述保温骨料为玻化微珠、闭孔珍珠岩中的任何一种或两种混合物。

3.根据权利要求2所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述重烧氧化镁比表面积为2300cm²/g~3100 cm²/g；

所述磷渣比表面积为2500 cm²/g~4500 cm²/g；

所述玻化微珠和闭孔珍珠岩的粒径为0.1mm~1.5mm。

4.根据权利要求1所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述磷酸盐为磷酸二氢盐与磷酸氢二盐的混合物，其中磷酸二氢盐占混合物的重量百分比为70~100%。

5.根据权利要求4所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的任何一种或两种混合物；所述磷酸氢二盐为磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的任何一种或两种混合物。

6.根据权利要求1所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述粉煤灰为发电厂收集的并符合标准的Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰中的任何一种或两种混合物。

7.根据权利要求1所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述调凝剂为调凝剂一与调凝剂二的混合物，其中，调凝剂一为硼酸、硼砂中的任何一种或两种混合物，调凝剂二为氢氧化钡、氯化钡中的任何一种或两种混合物；所述调凝剂一占混合物的重量百分比为25~80%。

8.根据权利要求1所述的低收缩高粘结无机保温砂浆，其特征在于：

所述激发剂为泡花碱、元明粉中的任何一种或两种混合物；

所述胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物中的任何一种或两种混合物；

所述增稠剂为粘度为100000mPa.S~200000mPa.S的羟丙基甲基纤维素醚；

所述纤维为聚丙烯纤维、木质素纤维中的任何一种或两种混合物。