CN103755285B

CN103755285B - 一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆

Info

Publication number: CN103755285B
Application number: CN201410031746.9A
Authority: CN
Inventors: 罗慧; 孙顺杰; 罗庚望
Original assignee: Guangdong Longhu Sci&tech Co Ltd
Current assignee: Guangdong Longhu Sci&tech Co Ltd
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2034-01-23
Also published as: CN103755285A

Abstract

本发明提供了一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，该彩色隔热砂浆包括重量组分为20～25%的白水泥、4～6%的早强剂、2－4％的活性掺料、10～20%的细填料、20～40%的轻质填料、10～30%的细砂、1～3%的颜料和4－6％的添加剂，其中的早强剂为比表面积≥5000m²/kg的白色非晶质铝酸钙，轻质填料为具有蜂窝网状结构、粒径为0.09mm～0.60mm、堆积密度为270-400Kg/m3、筒压强度大于2.0MPa的玻璃微珠，颜料为钛酸铬黄、镍钛黄、亚铬酸钴蓝或铁铬黑。本发明的彩色隔热砂浆，通过添加高温煅烧的无机复合颜料和具有特殊结构的玻璃微珠，不仅具有质量轻、强度高和吸水率低的特点，而且具有高的近红外太阳反射率和低的导热系数，与普通的砂浆相比，具备更好的隔热降温效果，特别适合于外墙的装饰。

Description

一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆

技术领域

本发明涉及一种建筑砂浆，尤其涉及一种对外墙表面进行装饰的彩色砂浆，更具体是涉及一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆。

背景技术

传统上的建筑砂浆通常是作为粘接、嵌缝材料使用，而较少作为装饰材料使用，原因是：传统的建筑砂浆主要为水泥基材料添加大量的砂粒组成，而砂粒的粒径一般较大，不符合我国习惯的细腻装饰风格；另外，砂浆在没有添加颜料的情况下，色彩单调，主要以灰色或灰白色为主，不能满足装饰多样化的要求。近年来，通过调整砂浆的砂粒级配、添加颜料和功能性添加剂，已有可应用在外墙表面进行装饰的彩色砂浆出现，其质感、粗犷的装饰风格也逐步为大家接受。

目前，应用于建筑物外墙装饰的彩色砂浆仍然以水泥基装饰砂浆为主，其特点是装饰效果粗犷、质感强烈、色彩鲜艳、耐久性优异等，而且可通过不同的施工方式，实现仿木纹、仿瓷砖等效果，但彩色砂浆在使用过程中存在自重较大、易泛碱、发花以及导热系数高等缺点。作为外墙装饰用的彩色砂浆，人们往往关注的是其装饰效果，如本领域的技术人员通过减少普硅水泥的用量、添加偏高岭土等方法，已较好解决了泛碱的问题，对于功能性问题，如隔热效果等，却较少关注。

彩色砂浆通常在外墙保温层上施工，由于辐射到地球上的太阳光由紫外光、可见光和近红外光组成，其中可见光和近红外光谱占了太阳辐射能的95%。太阳照射到彩色砂浆表面，部分能量被砂浆吸收，剩余能量被反射，对于暖色系的砂浆，更多的是吸收。夏天我国南方地区太阳直射在砂浆表面，温度可达到70℃以上，如果彩色砂浆导热性能差，且在选择颜料时只考虑其对着色力、强度等因素的影响，而不考虑其对太阳光的反射和吸收，将大大影响到墙体的隔热降温效果。

发明内容

为克服以上存在的问题，本发明的目的是提供一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，该砂浆具有较高的太阳光反射率、比重轻、强度高、隔热效果明显等特点。

为实现以上目的，本发明的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，包括如下各组分及重量百分比：

白水泥20～25%

早强剂4～6%

活性掺料2－4％

惰性填料10～20%

轻质填料20～40%

细砂10～30%

颜料1～3%

添加剂4－6％

上述各组分的重量配比之和为100％，其中的早强剂为比表面积≥5000m²/kg的白色非晶质铝酸钙；轻质填料为具有蜂窝网状结构、粒径为0.09mm～0.60mm、堆积密度为270-400Kg/m3、筒压强度大于2.0MPa的玻璃微珠；颜料为钛酸铬黄、镍钛黄、亚铬酸钴蓝或铁铬黑；添加剂包括再分散乳胶粉、纤维素醚、颜料分散剂和憎水剂。

上述玻璃微珠是将工业或民用回收得到的纯玻璃制品粉碎成400目以下的玻璃粉，再与发泡剂和粘结剂混合均匀，然后在800-820℃的高温条件下熔融、膨胀、冷却并筛分制得。

为了更好提高彩色砂浆对太阳光的反射程度，上述白水泥优选白度大于87、强度不低于32.5MPa的白色硅酸盐水泥。

为了增加砂浆的堆积密度，更好提高砂浆的韧性和强度，上述活性掺料优选粒径≤1.3μm的具有高火山灰活性的偏高岭土，惰性填料优选粒径为0.045mm的重质碳酸钙。

上述细砂为粒径在0.25mm～0.125mm的不同级配石英砂。

为了更好增加砂浆同基材的粘接强度，改善砂浆的柔韧性和耐水性，上述再分散乳胶粉为苯丙胶粉，该苯丙胶粉的基础聚合物为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯丙胶粉在砂浆的添加量为2～4%。

为了更好增加砂浆的保水性，调整砂浆的施工粘度，上述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其在砂浆的添加量为0.1～0.3%。

为了更好防止色差出现，改善颜料的分散性，上述颜料分散剂优选非离子型聚乙二醇酯类的表面活性剂，其在砂浆的添加量为0.2～0.4%。

为了更好降低砂浆的泛碱性，上述憎水剂优选硅氧烷含量≥25%的硅烷憎水剂，其在砂浆的添加量为0.3～0.4%。

为了防止砂浆开裂和满足其他性能要求，上述添加剂还包括木质纤维素和聚丙烯纤维，它们在砂浆的添加量分别为木质纤维素0.3～0.5%、聚丙烯纤维0.1～0.2%。

本发明的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，与现有用于外墙装饰的彩色砂浆相比，具有如下的优点：

1、由于导热系数通常与材料比重有关，本发明采用蜂孔状的玻璃微珠代替传统的石英砂或其它轻质材料作为主要填充材料，由于该玻璃微珠表面粗糙、内部为多孔的蜂窝网状结构，具有质量轻、强度高，吸水率低的特点，作为砂浆的填料使用时，玻璃微珠内部的蜂孔可大幅降低砂浆的比重与导热系数，达到很好的隔热作用，而玻璃微珠粗糙的表面又可以使水泥、颜料更容易吸附，更好提高砂浆内聚力与颜色的均匀性。

2、采用钛酸铬黄、镍钛黄、亚铬酸钴蓝或铁铬黑等复合无机冷颜料替代传统的无机颜料，由于这些复合无机冷颜料是由几种金属混合物经过高温煅烧后化合而成，同传统的无机氧化铁颜料相比，其耐候性、自身化学稳定性都非常优异，而且对太阳光具有很强的反射作用，这些复合无机冷颜料添加到砂浆后，能使砂浆表面具有高的太阳光反射比和近红外反射比，从而使得受太阳光照射时，特别是夏季高温条件下，砂浆表面温度能大大降低，起到更好的隔热降温的效果。

3、采用比表面积≥5000m²/kg的白色非晶质铝酸钙作为早强剂，其化学组成为Al₂O₃18-24%、CaO40-45%、SO₃27-30%，能够与水泥水化所产生的Ca(OH)₂快速反应生成钙钒石，在大幅提高砂浆早期与后期的强度的同时，具有收缩补偿和适当降低彩色砂浆泛碱性的功能。

4、在彩色砂浆中加入粉末状的颜料分散剂，不仅可使生产、施工时颜料更容易分散，避免由于颜料团聚导致墙面出现色差的现象，而且可提高颜料的展色性，减少颜料的用量。

具体实施方式

下面是本发明的具体实施例，这些实施例只是对本发明具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆体系进行详细的说明，并非用以限制本发明的保护范围。

1、配方

（1）实施例1－5的砂浆配方

　　　配方中的玻璃微珠是将工业或民用回收得到的纯玻璃制品粉碎成400目以下的玻璃粉，再与发泡剂和粘结剂混合均匀，然后在800-820℃的高温条件下熔融、膨胀、冷却并筛分制得；该玻璃微珠为表观粗糙的规则球形颗粒、内部具有蜂窝网状结构、粒径为0.09mm～0.60mm、堆积密度为270-400Kg/m3、筒压强度大于2.0MPa；其中发泡剂为碳酸钙粉，发泡剂的添加量为玻璃粉料重量的4.5－5.5%，粘结剂为水玻璃原液或水玻璃稀释液，粘结剂的添加量为每公斤玻璃粉料添加0.18-0.19升粘结剂。

（2）对比样配方

2、性能测试

（1）物理性能测试

将上述实施例1－3配方制得的彩色砂浆按照JC/T1024-2007《墙体饰面砂浆》标准中外墙饰面砂浆即E型进行物理性能检测，加水量为25%，测得结果如下：

　　　由以上检测结果可知，本发明的的彩色砂浆，在采用大量蜂孔状的玻璃微珠代替传统填料细砂的情况下，砂浆仍具有优异的力学性能和耐水性，各项技术指标均达到和超过JC/T1024-2007《墙体饰面砂浆》的标准要求。

（2）干密度与导热系数测试

将上述配方1－3和对比样配方制得的彩色砂浆按照GB/T20473-2006中规定的方法检测其干密度与导热系数，结果如下：

　　　由以上检测结果可知，本发明的的彩色砂浆与普通砂浆相比，干密度和导热系数明显降低，且随着玻璃微珠添加量的增加，导热系数也跟着降低。

（3）热反射性能测试

将上述配方2、4、5和对比样制得的彩色砂浆按照JG/T235-2008《建筑反射隔热涂料》中规定方法检测其太阳光反射比、近红外反射比、半球发射率、隔热温差，结果如下：

　　由以上检测结果可知，本发明的彩色砂浆，半球发射率和隔热温差均比普通砂浆高，而与对比样同为黄色系的实例2，其太阳光反射比和近红外反射比均有明显的提高。

Claims

1.一种具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，包括如下各组分及重量百分比：

白水泥20～25%

早强剂4～6%

活性掺料2－4％

惰性填料10～20%

轻质填料20～40%

细砂10～30%

颜料1～3%

添加剂4－6％

2.根据权利要求1所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述玻璃微珠是将工业或民用回收得到的纯玻璃制品粉碎成400目以下的玻璃粉，再与发泡剂和粘结剂混合均匀，然后在800-820℃的高温条件下熔融、膨胀、冷却并筛分制得。

3.根据权利要求1或2所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述白水泥为白度大于87、强度不低于32.5MPa的白色硅酸盐水泥。

4.根据权利要求3所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述活性掺料为粒径≤1.3μm的具有高火山灰活性的偏高岭土，惰性填料为粒径0.045mm的重质碳酸钙。

5.根据权利要求4所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述细砂为粒径在0.25mm～0.125mm的不同级配石英砂。

6.根据权利要求5所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述再分散乳胶粉为苯丙胶粉，该苯丙胶粉的基础聚合物为苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯丙胶粉在砂浆的添加量为2～4%。

7.根据权利要求6所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，其在砂浆的添加量为0.1～0.3%。

8.根据权利要求7所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述颜料分散剂为非离子型聚乙二醇酯类的表面活性剂，其在砂浆的添加量为0.2～0.4%。

9.根据权利要求8所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述憎水剂为硅氧烷含量≥25%的硅烷憎水剂，其在砂浆的添加量为0.3～0.4%。

10.根据权利要求9所述的具有热反射功能的外墙彩色隔热砂浆，其特征在于：所述添加剂还包括木质纤维素和聚丙烯纤维，它们在砂浆的添加量分别为木质纤维素0.3～0.5%、聚丙烯纤维0.1～0.2%。