CN108484018B - 一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆及其加工方法，所述轻质砂浆是由下述原料制成的：水泥90～110份，浮石砂180～210份，熟石灰90～110份，水40～60份，秸秆纤维20～25份，橡胶颗粒25～35份，矿粉17～23份，糯米汁12～17份，松香9～12份，环氧树脂10～15份，萘系减水剂3～5份，硅树脂聚醚乳液3～5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10～15份；糯米汁中糯米粉的质量分数为45％～65％。本发明还提供了轻质砂浆的加工方法。本发明的轻质砂浆具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好等特点，满足了传统土窑民居墙体抹面对砂浆性能的要求，同时利用农业废秸秆、工业废橡胶等原料，绿色环保。

Description

一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种轻集料砂浆，尤其涉及一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，属于建筑材料技术领域。本发明还涉及一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法。

背景技术

目前，受地形、气候及风俗等影响，传统土窑民居广泛存在，由于长期处于风吹雨淋的恶劣环境中，土窑的面层极易受损剥落，而研制出一种具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好的土窑抹面砂浆势在必行。在河北、东北、山西等地广泛存在的浮石，具有质量轻、强度高、耐腐蚀性好、无污染的特点，是绿色环保的建筑材料。生活中，随处可见的废橡胶作为一种难以降解的工业废料，给环境带来了极大的破坏。中国作为农业大国，每年的秸秆产量在世界名列前茅，而今，焚烧作为秸秆处理最基本的方式，不仅污染了大气环境，而且有发生火灾的危险。糯米灰浆早在2000多年前作为一种高强度、高抗渗性的建筑材料广泛用于墓葬、城建、水利工程。如将上述材料作为主要原料，研制出一种具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好的土窑抹面砂浆，那么既解决了土窑面层易受损剥落的问题，避免每年花费人力物力对土窑面层进行修复，又可以使废料得到利用，绿色环保。

发明人检索到以下相关专利文献：CN103787634A公开了一种用于古建维修的石灰砂浆粘结材料及其制备方法，其原料质量分数配比包括，熟石灰10％～30％，白水泥5％～20％，砂子30％～60％，搅拌用自来水20％～40％，预制好的糯米汁1％～10％。CN106116414A公开了一种耐磨防水纳米改性公路桥梁材料及其制备方法，按照重量份的主要原料包括：水泥25-35份、耐磨防水助剂15-20份、聚氨酯15-20份、石膏粉10-15份、纳米改性硅藻土8-15份、硅油5-8份、增稠剂1-3份；所述耐磨防水助剂，按照重量份的主要原料包括：硫化橡胶颗粒25-30份、秸秆纤维10-20份、聚乙烯蜡12-18份、炭黑8-10份、偏硅酸钠5-10份。CN102206096A公开了一种多相复合轻集料混凝土及其制备方法，它的原料按重量份配比如下：水泥1份；粉煤灰0.40～0.50份；浮石砂1.836～2.219份；玉米秸秆纤维0.028～0.043份；聚苯颗粒0.006～0.008份；橡胶颗粒0.23～0.33份；外加剂0.010～0.015份；发泡剂0.005～0.007份；水0.50～0.55份。步骤一，制备薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维；步骤二，聚苯颗粒和橡胶颗粒的界面处理；步骤三，水泥、粉煤灰、水、外加剂和薄层裹壳浮石砂搅拌均匀；再依次加入聚苯颗粒和橡胶颗粒、薄层裹壳秸秆纤维继续搅拌。

以上这些技术对于如何使用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆做到重量轻、性能良好，并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，它重量轻，早期强度高，粘结力强，抗渗性好，抗冻性好，耐久性强，保温隔热性能好。

为此，本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下。

一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其技术方案在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥90～110份，浮石砂180～210份，熟石灰90～110份，水40～60份，秸秆纤维20～25份，橡胶颗粒25～35份，矿粉17～23份，预制好的糯米汁12～17份，松香9～12份，环氧树脂10～15份，萘系减水剂3～5份，硅树脂聚醚乳液3～5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10～15份；上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为50％～60％。

上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的浮石砂的粒径最好为1～5mm。上述秸秆纤维最好为玉米秸秆纤维或者水稻秸秆纤维，所述秸秆纤维的长度最好为10～15mm，0<宽度≤1mm。上述橡胶颗粒最好为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径最好为1～3mm，废旧橡胶颗粒可以由废旧轮胎、旅游鞋底、电缆皮、橡胶边角料中的一种或几种橡胶原料加工生产而来。上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数最好为55％～57％。

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法(制备方法)包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1～1.5小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为50％～60％，备用；②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，搅拌均匀，得到干料；③将40～60份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液；④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。土窑墙体的外墙表面上粘结此轻质砂浆而形成抹面层。

上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的步骤②中干拌时间最好为6～8分钟，步骤④中匀速搅拌时间最好为8～10分钟。使用浮石砂时，最好先将浮石砂进行润湿处理；使用橡胶颗粒时，最好先将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理，得到等离子改性废旧橡胶颗粒，改性处理方法为已有技术，具体是采用低温等离子体表面处理仪，对橡胶颗粒进行表面改性(即通过等离子体处理180～190s，得等离子改性废旧橡胶颗粒)。

上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例1、实施例2、实施例3。

本发明的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆(材料)达到了良好的性能效果，其性能指标参见本发明的试验部分的表1。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明提供了一种用于传统土窑民居(墙体)抹面的轻质砂浆材料,具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好等特点。具体效果如下:(1)本发明的用于传统土窑民居(墙体)抹面的轻质砂浆材料,以水泥、浮石砂、熟石灰、水、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉、糯米汁为主要成分,并通过加入松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等辅助成分,再辅以混合搅拌、常压养护等工艺,使得制备的轻质砂浆重量轻，早期强度高，粘结力强，抗渗性好，抗冻性好，耐久性强，保温隔热性能好，且该轻质砂浆环保无危害,能够满足传统土窑民居抹面的应用要求,具有良好的应用前景。(2)本发明的轻质砂浆制备工艺简单,对设备要求低,适用于工业化大规模生产。

综上所述，本发明的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好等特点，满足了传统土窑民居墙体抹面对砂浆性能的要求，同时利用了农业废秸秆、工业废橡胶等原料，是一种绿色环保、利于推广的轻质抹面砂浆。

具体实施方式

实施例1：所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥100份，浮石砂200份，熟石灰100份，水50份，秸秆纤维23份，橡胶颗粒30份，矿粉20份，预制好的糯米汁15份，松香10份，环氧树脂12份，萘系减水剂(粉剂)4份，硅树脂聚醚乳液4份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠13份。上述浮石砂的粒径为1～5mm。上述秸秆纤维为玉米秸秆纤维，所述秸秆纤维的长度为10～15mm，宽度为0.3～1mm。上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为1～3mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎(废旧橡胶轮胎)加工生产而来。上述糯米汁中糯米粉的质量分数为55％。

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法包括以下(工艺)步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，溶液中糯米粉的质量分数为55％，记录锅中水面高度，等到煮沸后不断在锅中加入少量水，保持锅中水位不变，持续煮沸1小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为55％，备用。②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，搅拌均匀，干拌时间为7分钟，得到干料。③将50份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液。④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，匀速搅拌时间为9分钟，之后停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。土窑墙体的外墙表面上粘结此轻质砂浆而形成抹面层。使用浮石砂时，最好先将浮石砂进行润湿处理；使用橡胶颗粒时，最好先将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理(改性处理方法为已有技术)。

实施例2：所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥90份，浮石砂180份，熟石灰90份，水45份，秸秆纤维25份，橡胶颗粒33份，矿粉23份，预制好的糯米汁13份，松香9份，环氧树脂12份，萘系减水剂(粉剂)3份，硅树脂聚醚乳液5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠15份；上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为57％。上述浮石砂的粒径为1～3mm。上述秸秆纤维为水稻秸秆纤维，该秸秆纤维的长度为13～15mm，0<宽度≤1mm。上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为2～3mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎、橡胶边角料两种橡胶原料加工生产而来。

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1.5小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为57％，备用；将浮石砂进行润湿处理；将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理，得等离子改性废旧橡胶颗粒，改性处理方法为已有技术，具体是采用低温等离子体表面处理仪，对橡胶颗粒进行表面改性(即通过等离子体处理180～190s，可以处理182s，得等离子改性废旧橡胶颗粒)。②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，干拌时间为6分钟，搅拌均匀，得到干料。③将45份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液。④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，匀速搅拌时间为8分钟，之后停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。

实施例3：所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥110份，浮石砂210份，熟石灰110份，水55份，秸秆纤维20份，橡胶颗粒27份，矿粉22份，预制好的糯米汁17份，松香10份，环氧树脂12份，萘系减水剂5份，硅树脂聚醚乳液3份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠12份；上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为57％。上述浮石砂的粒径为2～5mm。上述秸秆纤维为玉米秸秆纤维或者水稻秸秆纤维，所述秸秆纤维的长度为10～15mm，0<宽度≤0.7mm。上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为1mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎、旅游鞋底、电缆皮、橡胶边角料四种橡胶原料加工生产而来。

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为57％，备用；将浮石砂进行润湿处理；将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理(改性处理方法为已有技术)。②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，搅拌均匀，干拌时间为8分钟，得到干料。③将55份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液。④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，匀速搅拌时间为10分钟，之后停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。

以下为本发明的试验部分：本发明的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆材料达到了良好的性能效果，其性能指标参见表1，表1为以上各实施例性能指标。

表1各实施例性能指标

本发明的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆具有重量轻、早期强度高、粘结力强、抗渗性好、抗冻性好、耐久性强、保温隔热性能好等特点，满足了传统土窑民居墙体抹面对砂浆性能的要求，同时利用了农业废秸秆、工业废橡胶等原料，是一种绿色环保、利于推广的轻质抹面砂浆。

本发明与背景技术中CN103787634A所公开的技术(一种用于古建维修的石灰砂浆粘结材料及其制备方法)相比，与背景技术中CN102206096A公开的技术(一种多相复合轻集料混凝土及其制备方法)相比，本发明的配比和组分与其不同，所解决的技术问题不同。本发明能用于传统土窑民居墙体抹面，它重量轻，早期强度高，粘结力强，抗渗性好，抗冻性好，耐久性强，保温隔热性能好，解决了抹面层容易剥落的问题。而CN103787634A、CN102206096A无法达到这一要求。背景技术中CN103787634A所公开的技术主要用于解决古建筑修复材料的不兼容性，而本发明作为传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，主要解决传统抹面材料粘结力差、抗渗性差、耐久性差，保温隔热性能差，易剥落的问题，两者解决的问题不同，与此同时，本发明掺加了大量的工业、农业废料，不仅废料得到回收利用、材料绿色环保并且具有重量轻，早期强度高，粘结力强，抗渗性好，抗冻性好，耐久性强，保温隔热性能好的特点。背景技术中CN102206096A公开是一种轻集料混凝土，与本发明传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的用途有所不同，两者原材料的种类、组分、配比皆不同，所达到的效果亦不尽相同。本发明将古老的建筑材料熟石灰、糯米汁与现代化建筑材料水泥砂浆相结合，经试验配比，研制出一种具备重量轻，早期强度高，粘结力强，抗渗性好，抗冻性好，耐久性强，保温隔热性能好的砂浆，并且本发明和现代化水泥砂浆相比，28d的抗压强度有所增加，增加25％～35％。

本发明以上所述，仅为效果较佳的实施例，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。

Claims (10)

1.一种用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥90～110份，浮石砂180～210份，熟石灰90～110份，水40～60份，秸秆纤维20～25份，橡胶颗粒25～35份，矿粉17～23份，预制好的糯米汁12～17份，松香9～12份，环氧树脂10～15份，萘系减水剂3～5份，硅树脂聚醚乳液3～5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10～15份；上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为50％～60％。

2.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于上述浮石砂的粒径为1～5mm。

3.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于上述秸秆纤维为玉米秸秆纤维或者水稻秸秆纤维，所述秸秆纤维的长度为10～15mm，0<宽度≤1mm。

4.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为1～3mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎、旅游鞋底、电缆皮、橡胶边角料中的一种或几种橡胶原料加工生产而来。

5.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为55％～57％。

6.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥100份，浮石砂200份，熟石灰100份，水50份，秸秆纤维23份，橡胶颗粒30份，矿粉20份，预制好的糯米汁15份，松香10份，环氧树脂12份，萘系减水剂粉剂4份，硅树脂聚醚乳液4份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠13份；

上述浮石砂的粒径为1～5mm，上述秸秆纤维为玉米秸秆纤维，所述秸秆纤维的长度为10～15mm，宽度为0.3～1mm，上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为1～3mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎加工生产而来，上述糯米汁中糯米粉的质量分数为55％；

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为55％，备用；②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，搅拌均匀，干拌时间为7分钟，得到干料；③将50份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液；④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，匀速搅拌时间为9分钟，之后停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。

7.根据权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆，其特征在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：水泥90份，浮石砂180份，熟石灰90份，水45份，秸秆纤维25份，橡胶颗粒33份，矿粉23份，预制好的糯米汁13份，松香9份，环氧树脂12份，萘系减水剂粉剂3份，硅树脂聚醚乳液5份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠15份；上述预制好的糯米汁中糯米粉的质量分数为57％；上述浮石砂的粒径为1～3mm；上述秸秆纤维为水稻秸秆纤维，该秸秆纤维的长度为13～15mm，0<宽度≤1mm；上述橡胶颗粒为废旧橡胶颗粒，橡胶颗粒的粒径为2～3mm，废旧橡胶颗粒由废旧轮胎、橡胶边角料两种橡胶原料加工生产而来；

所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1.5小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为57％，备用；将浮石砂进行润湿处理；将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理；②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，干拌时间为6分钟，搅拌均匀，得到干料；③将45份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液；④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，匀速搅拌时间为8分钟，之后停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。

8.一种权利要求1所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法，其特征在于它包括以下步骤：①制备糯米汁：将糯米粉和制备糯米汁的水放入锅中，持续煮沸1～1.5小时，自然冷却至室温，制得糯米汁，糯米汁中糯米粉的质量分数为50％～60％，备用；②按照上述质量份数，将水泥、浮石砂、熟石灰、秸秆纤维、橡胶颗粒、矿粉放入搅拌机内混合、干拌，搅拌均匀，得到干料；③将40～60份水、糯米汁、松香、环氧树脂、萘系减水剂、硅树脂聚醚乳液、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠放入另一搅拌机内混合，搅拌均匀，得到料液；④将步骤③得到的料液加入到步骤②得到的干料中，匀速搅拌，搅拌均匀，停止搅拌，得到用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆。

9.根据权利要求8所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法，其特征在于步骤②中干拌时间为6～8分钟，步骤④中匀速搅拌时间为8～10分钟。

10.根据权利要求8所述的用于传统土窑民居墙体抹面的轻质砂浆的加工方法，其特征在于使用浮石砂时，先将浮石砂进行润湿处理；使用橡胶颗粒时，先将橡胶颗粒采用等离子技术进行改性处理。