CN104250078A

CN104250078A - 一种干粉砂浆和一种砂浆及其应用

Info

Publication number: CN104250078A
Application number: CN201310255824.9A
Authority: CN
Inventors: 王霞; 卓锦德; 李俏; 董阳
Original assignee: Shenhua Group Corp Ltd; National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Current assignee: Shenhua Group Corp Ltd; National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-12-31

Abstract

本发明提供了一种干粉砂浆，含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量%以上且低于90重量%，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量%。本发明还提供了一种由所述干粉砂浆与水的混合物形成的砂浆及其作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。本发明的干粉砂浆能够在确保最终形成的砂浆具有满足使用要求的性能的前提下，进一步提高干粉砂浆中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，有效降低了干粉砂浆的成本。并且，在相同条件下，本发明的干粉砂浆还具有更好的性能。

Description

一种干粉砂浆和一种砂浆及其应用

技术领域

本发明涉及一种干粉砂浆，还涉及一种由该干粉砂浆制成的砂浆，进一步涉及所述砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。

背景技术

粉煤灰是燃料（主要是煤）在燃烧过程中形成的微小微粒，是一种硅铝质粉状工业废料。粉煤灰对大气污染危害极大，必须通过除尘装置予以除去。从除尘装置中回收的粉煤灰可以用于建筑材料中，以实现废物利用。

干粉砂浆是指将作为骨料的砂、作为胶凝材料的水泥以及添加剂按一定比例进行物理混合形成为颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。干粉砂浆在建筑业和装修业中应用广泛，可以起到粘结、衬垫、防护或装饰的作用。在干粉砂浆中引入如粉煤灰的硅铝质粉状工业废料，一方面能够降低干粉砂浆的成本，另一方面还有利于环境保护和节约资源。

CN101519296A公开了一种高粘结强度保温粘结砂浆，该粘结砂浆由混合料和水以重量比100：20-29混合得到，其中，所述混合料由25-45重量份硅酸盐水泥、2-5重量份可再分散性乳胶粉、0.1-0.4重量份甲基纤维素醚、20-30重量份粉煤灰、40-45重量份石英砂和0.1-0.4重量份改性聚氧化乙烯组成。

CN102050606A公开了一种外墙保温干混砂浆，该干混砂浆由以下成分组成：25-50重量份水泥、5-25重量份粉煤灰、45-65重量份砂子、0.15-0.20重量份纤维素醚、2.50-3.00重量份可再分散胶粉、0.02-0.05重量份淀粉醚。

CN1821153A公开一种建筑外保温聚苯乙烯保温板砂浆体系，包括干粉粘结砂浆和干粉抗裂砂浆，其中，所述干粉粘结砂浆由以下成分组成：30-35重量%的普通硅酸盐水泥、10-25重量%粉煤灰、35-45重量%40-80目石英砂或河砂、2-5重量%可再分散聚合物胶粉、0.02-0.1重量%保水剂、0.1-1重量%复合外加剂；所述干粉抗裂砂浆由以下成分组成：15-30重量%普通硅酸盐水泥、15-25重量%粉煤灰、35-45重量%80-120目石英砂或河砂、2-5重量%可再分散聚合物胶粉、0.02-0.1重量%保水剂、0.1-1重量%复合外加剂、1.5-3.5重量%纤维。

尽管已经将如粉煤灰的硅铝质粉状工业废料应用于干粉砂浆，但是如果进一步提高硅铝质粉状工业废料在干粉砂浆中的含量，则很难获得性能满足使用要求的砂浆。因此，如何在确保最终的砂浆的性能满足使用要求的前提下，进一步提高硅铝质粉状工业废料在干粉砂浆中的含量仍然是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决如何在确保最终形成的砂浆的性能满足使用要求的前提下，进一步提高硅铝质粉状工业废料在干粉砂浆中的含量的技术问题。

本发明的发明人经过研究发现：硅铝质粉状工业废料的CaO含量对于最终形成的砂浆的性能具有影响，如果将硅铝质粉状工业废料中的CaO含量控制为大于3重量%，可以进一步提高干粉砂浆中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，由此形成的砂浆仍然具有能够满足使用要求的性能，例如：该砂浆在用作建筑外墙保温用粘结剂时，由该砂浆形成的粘结层的拉伸粘结强度能够满足JG/T149-2003的规定。在此基础上完成了本发明。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量%以上且低于90重量%，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量%。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种砂浆，该砂浆为根据本发明的干粉砂浆中的各组分与水的混合物。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了根据本发明的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。

根据本发明的干粉砂浆，通过使用CaO含量为高于3重量%的硅铝质粉状工业废料，能够在确保最终形成的砂浆具有满足使用要求的性能的前提下，进一步提高干粉砂浆中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，有效降低了干粉砂浆的成本。

具体地，在用作建筑外墙保温用胶粘剂时，即使硅铝质粉状工业废料和水泥中的硅铝质粉状工业废料的含量为60重量%以上，由本发明提供的干粉砂浆形成的粘结层的拉伸粘结强度仍然满足JG/T149-2003的规定。

并且，在其余条件相同的情况下，与现有的干粉砂浆相比，由于使用CaO含量为高于3重量%的硅铝质粉状工业废料，本发明的干粉砂浆显示出更好的性能。例如：在干粉砂浆中各组分的含量相同且其余组分的种类相同的条件下，与现有的干粉砂浆相比，由本发明的干粉砂浆形成的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂显示出更高的拉伸粘结强度。

具体实施方式

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉。

所述硅铝质工业废料可以为从各种工业过程产生的以硅和/或铝作为主体材料的废料，其具体实例可以为但不限于粉煤灰、炉灰、矿渣和赤泥中的一种或多种。所述硅铝质粉状工业废料还可以为由废弃的分子筛形成的粉末状物质。优选地，所述硅铝质工业废料为粉煤灰。

根据本发明的干粉砂浆，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量%。从进一步提高由该干粉砂浆形成的砂浆的性能的角度出发，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量优选为不低于4重量%，不高于15重量%，例如：可选择8-13重量%，或者可选择9-12重量%。具有上述CaO含量的硅铝质粉状工业废料可以商购得到，或者将具有不同CaO含量的硅铝质粉状工业废料进行混合而得到。所述CaO含量采用x射线荧光光谱分析方法测定。

根据本发明的干粉砂浆，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量%以上且低于90重量%。在兼顾由该干粉砂浆形成的砂浆的性能（例如在用作建筑外墙保温用胶粘剂时的拉伸粘结强度）满足使用要求的前提下，从提高硅铝质粉状工业废料的含量的角度出发，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量优选为不小于60重量%，更优选为60-80重量%。以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量甚至可以为70重量%以上，如70-80重量%。

本发明的干粉砂浆中的砂和可再分散性乳胶粉的含量没有特别限定，可以为本领域的常规选择。

具体地，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述砂的含量可以为100-200重量份，优选为130-170重量份；所述可再分散性乳胶粉的含量可以为2-5重量份，优选为2.5-4重量份。

根据本发明的干粉砂浆，所述水泥、所述砂和所述可再分散性乳胶粉的种类可以为本领域的常规选择。

所述水泥可以为常见的各种水泥，如硅酸盐水泥。

所述砂可以为各种来源的砂，如河砂、海砂和风积砂。优选地，所述砂为粒度在0.1-0.4mm的范围内的砂。

所述可再分散性胶乳粉可以为聚乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚丙烯酸酯型可再分散性乳胶粉、聚氯乙烯型可再分散性乳胶粉、聚苯乙烯型可再分散性乳胶粉和聚氨酯型可再分散性乳胶粉中的一种或多种。优选地，所述可再分散性乳胶粉为选自聚乙烯-醋酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉和聚丙烯酸酯型可再分散性乳胶粉中的一种或多种。

根据本发明的干粉砂浆，根据具体需要还可以含有至少一种保水剂和/或至少一种纤维。

所述保水剂可以为本领域常用的各种能够起到保水、增稠并改善由干粉砂浆形成的砂浆的施工性的物质，可以为选自纤维素醚和淀粉醚中的一种或多种。所述保水剂的具体实例可以包括但不限于：羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羟丙基纤维素醚。

所述保水剂的含量可以为本领域的常规选择。一般地，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述保水剂的含量可以为0.5-1重量份，优选为0.5-0.9重量份。

所述纤维可以为本领域的常规选择，可以为合成纤维和/或天然纤维。具体地，所述纤维可以为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和木质纤维素中的一种或多种。优选地，所述纤维为木质纤维素。所述木质纤维素可以为各种天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，例如从山毛榉和/或冷杉木中得到的木质纤维素。

所述纤维的含量可以为本领域的常规选择。一般地，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述纤维的含量可以为0.5-1重量份，优选为0.5-0.9重量份。

根据本发明的干粉砂浆还可以含有常用的其它添加剂，如消泡剂、触变润滑剂，这些添加剂的含量和种类可以为常规选择，没有特别限定。

本发明的干粉砂浆可以通过将各组分混合均匀而得到。

所述干粉砂浆中的各组分的含量和种类在前文已经进行了详细的描述，此处不再赘述。

所述水的含量以能够实现将干粉砂浆中的各组分混合均匀，并且形成的砂浆能够涂抹为准。一般地，相对于100重量份干粉砂浆，水的含量可以为18-23重量份。

可以采用本领域常用的各种方法将所述干粉砂浆与水混合，从而得到本发明的砂浆。所述混合可以在常用的各种混合设备中进行，没有特别限定。

根据本发明的砂浆可以用于建筑行业或装饰行业，例如作为饰面料、粘结料或修复料。根据本发明的砂浆特别适于作为建筑外墙保温用胶粘剂。

由此，根据本发明的第三个方面，本发明提供了根据本发明的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。

将本发明的砂浆用作建筑外墙保温用胶粘剂时，与现有的干粉砂浆相比，不仅在同等条件下，具有更高的拉伸粘结强度；而且即使在更高的硅铝质粉状工业废料含量下，胶粘层的拉伸粘结强度仍然能够满足JG/T149-2003的规定。

以下结合实施例详细说明本发明。

以下实施例和对比例中使用的搅拌器为商购自中国无锡建筑机械工程有限公司的型号为JJ-5的水泥砂浆搅拌机。

以下实施例和对比例中，采用JG/T149-2003中规定的方法，将干粉砂浆与水混合形成砂浆，用形成的砂浆作为粘结剂将聚苯板（即，EPS）粘结成型并进行养护从而制备粘结体，将水泥砂浆板粘结成型并进行养护从而制备粘结体，测定各粘结体的拉伸粘结强度，其中，养护在商购自中国无锡建筑机械工程有限公司的型号为HBY-40A的水泥标准养护箱中进行，拉伸粘结强度测试在商购自中国天津英贝尔科技发展有限公司的型号为IMQD2000的保温材料强度检测仪上进行。

JG/T149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》标准中规定的胶粘剂性能指标在表1中列出。

表1

实施例1

本实施例用于说明本发明的干粉砂浆和砂浆及其应用。

将干粉砂浆中的各组分水泥、粉煤灰、砂、纤维素醚、可再分散性乳胶粉和木质纤维素与水按表2给出的比例在搅拌器中混合均匀，形成砂浆，并将该砂浆用作粘结剂分别将EPS板和水泥砂浆板粘结成型，得到粘结体。

其中，水泥为标号为42.5强度等级的硅酸盐水泥（商购自中国唐山冀东水泥股份有限公司）；粉煤灰的CaO含量为10.14重量%（商购自北京热电厂）；砂为河砂（商购自北京福伟汇业商贸中心，粒径为0.1-0.4mm）；纤维素醚为羟乙基甲基纤维素醚（商购自韩国三星化学品公司，牌号为MECELLOSE PMC-15US）；可再分散性乳胶粉为商购自德国瓦克化学公司的牌号为5010N的可再分散性乳胶粉；木质纤维素为商购自德国JRS公司的牌号为ARBOCEL BC-1000的木质纤维素。

制得的干粉砂浆的可操作时间为1.5-3.5h。测定制备的粘结体的拉伸粘结强度，结果在表2中列出。

实施例2

本实施例用于说明本发明的干粉砂浆和砂浆及其应用。

采用与实施例1相同的方法制备粘结体，不同的是，干粉砂浆中各组分的含量如表2所示。

实施例3

本实施例用于说明本发明的干粉砂浆和砂浆及其应用。

对比例1

对比例2

采用与实施例2相同的方法制备粘结体，不同的是，使用的粉煤灰的CaO的含量为2.78%（商购自中国国电电力宁夏石嘴山发电有限公司）。

对比例3

采用与实施例1相同的方法制备粘结体，不同的是，不使用粉煤灰，干粉砂浆中各组分的含量如表2所示。

表2

¹：以粉煤灰和水泥的总量为基准²：相对于100重量份干粉砂浆

³：从水中取出晾置24h后，进行拉伸粘结强度测试。

由表2可见，根据本发明的干粉砂浆即使使用为粉煤灰和水泥的总量的60重量%、70重量%和80重量%的粉煤灰时，与对比例3一样，都可满足JG/T149-2003所要求的性能标准，从而能够有效地降低干粉砂浆的成本；并且，根据本发明的干粉砂浆在较短的养护时间内，例如3天，即可获得JG/T149-2003所要求的14天原强度的拉伸粘结强度，砂浆的强度发展较快，粘结力强。然而，使用为粉煤灰和水泥的总量的90重量%的粉煤灰时（对比例1），即使满足CaO含量为3重量%以上的要求，仍然无法满足JG/T149-2003所要求的性能标准。另外，CaO含量小于3重量%时（对比例2），即使用为粉煤灰和水泥的总量的70重量%的粉煤灰，也无法通过JG/T149-2003所要求的性能标准。

本说明书所用的术语和表述方式仅被用作描述性、而非限制性的术语和表述方式，在使用这些术语和表述方式时无意将已表示和描述的特征或其组成部分的任何等同物排斥在外。

尽管已表示和描述了本发明的几个实施方式，但本发明不被限制为所描述的实施方式。相反，本领域普通技术人员应当意识到在不脱离本发明原则和精神的情况下可对这些实施方式进行任何变通和改进，本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同物所确定。

Claims

1.一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量%以上且低于90重量%，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量%。

2.根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为不小于60重量%，优选为60-80重量%。

3.根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述砂的含量为100-200重量份，所述可再分散性乳胶粉的含量为2-5重量份。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的干粉砂浆，其中，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为不低于4重量%，不高于15重量%。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的干粉砂浆，其中，所述硅铝质粉状工业废料为粉煤灰。

6.根据权利要求1或3所述的干粉砂浆，其中，所述砂为粒度在0.1-0.4mm的范围内的砂。

7.根据权利要求1或3所述的干粉砂浆，其中，所述可再分散性乳胶粉为选自聚乙烯-醋酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉和聚丙烯酸酯型可再分散性乳胶粉中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，该干粉砂浆还含有至少一种保水剂，所述保水剂优选为选自纤维素醚和淀粉醚中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述保水剂的含量为0.5-1重量份。

10.根据权利要求1、8和9中任意一项所述的干粉砂浆，其中，该干粉砂浆还含有至少一种纤维，所述纤维优选选自木质纤维素。

11.根据权利要求10所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述纤维的含量为0.5-1重量份。

12.一种砂浆，该砂浆为权利要求1-11中任意一项所述的干粉砂浆中的各组分与水的混合物。

13.根据权利要求12所述的砂浆，其中，相对于100重量份干粉砂浆，水的含量为18-23重量份。

14.权利要求12或13所述的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。