CN108863216B

CN108863216B - 一种可喷涂无机发泡保温砂浆

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Publication number: CN108863216B
Application number: CN201810750332.XA
Authority: CN
Inventors: 王智; 曾明; 周紫晨; 张冰; 罗英杰
Original assignee: Wuhan Research Institute of Metallurgical Construction Co Ltd
Current assignee: Wuhan Research Institute of Metallurgical Construction Co Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: CN108863216A

Abstract

本发明公开了一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其组成与重量百分比为：胶凝材料20%‑30%，玻化微珠12%‑23%，细集料3.5%‑5.5%，膨润土1.5%‑2.5%，胶粉0.5%‑1%，纤维素醚0.06%‑0.11%，短纤维0.05%‑0.11%，淀粉醚0.02%‑0.04%，发泡剂0%‑0.1%或引气剂0%‑0.04%，憎水剂0%‑0.2%，水45%‑55%。本发明采用使用轻集料玻化微珠与发泡相结合的方式，降低保温砂浆的容重，一方面使其采用体积吸水率为45%‑90%的较为劣质的玻化微珠也能配制出性能优异的保温砂浆，提高保温效果，节材节能；另一方面，发泡剂（或引气剂）引入的微小气泡可起到润滑作用，来降低体系粘度，增加流动性，使泵送的保温砂浆不离析，同时降低保温砂浆容重，使喷涂施工时保温砂浆喷涂回弹率小于15%。

Description

一种可喷涂无机发泡保温砂浆

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种可喷涂无机发泡保温砂浆。

背景技术

现阶段所使用的保温砂浆，在使用过程中存在以下若干问题。第一，市面上存在大量质量较差的玻化微珠，其容重较高，用以配制的保温砂浆干容重很难达到350kg/m³，保温效果无法满足设计要求。其次，玻珠开孔率高且吸水量大，在长期使用过程中玻珠吸水、失水时体积变化会造成保温砂浆出现裂纹，极大缩短保温体系的使用寿命。

例如，CN200910112079.6提供一种无机保温干粉砂浆，替代水泥或混合砂浆，使用憎水膨胀珍珠岩及玻化微珠做轻质骨料，其存在的问题是：使用脱硫石膏作为主要胶凝材料，砂浆不适宜在潮湿环境下使用；使用憎水珍珠岩及少量玻化微珠复配，常用珍珠岩为开孔结构，吸水量极大，易粉化，因此憎水珍珠岩这一原材料比较少见。CN201210095836.5提供一种高强无机保温砂浆，将水泥，陶砂，玻化微珠、硅灰及胶粉混合，通过改变陶砂和玻化微珠比例调节导热系数，但是所得产品容重过高，在750kg/m³-1000kg/m³之间，且导热系数最小为0.185W/m·K，容重和导热系数均约为国标规定最大值的2倍。CN201310355801.5提供一种无机墙体隔热保温砂浆，将白水泥、钙粉、玻化微珠、石棉、云母、HPMC、膨润土、木质纤维素、黄金沙混合，取代普通砂浆及胶粉聚苯颗粒保温砂浆，其存在的问题是：满足成球玻化率大于95％，吸水率小于50％的轻质高强玻珠越来越少，质量较差的玻珠成型保温砂浆不满足标准要求。

另外，传统抹灰工艺施工保温砂浆与粘贴保温板相比施工工序复杂，耗时耗力。人工费的不断上涨造成成本的不断攀升，与其他保温体系相比在价格上没有竞争力。而且，人工抹灰会因工人熟练程度不同、施工部位的抹灰难易程度不同，造成施工质量参差不齐，可能产生空鼓、开裂等质量问题。

用喷涂法施工保温砂浆可以提高砂浆与基层的粘结，减少空鼓。但是，常用的保温砂浆在粘聚性与粘结力方面，不适宜直接用来喷涂施工，通常会出现以下问题：1.砂浆在泵送过程中离析。2.砂浆喷涂后与基层不粘结，落地灰过多。3.砂浆稠度过大，无法顺畅的从喷枪喷出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种可喷涂无机发泡保温砂浆。该保温砂浆干重为200kg/m³-350kg/m³，吸水率小，拌合物和易性好，可喷涂施工，与基层粘结牢固。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：该保温砂浆的组成及重量百分比如下：胶凝材料20％-30％，玻化微珠11％-23％，细集料3.5％-5.5％，膨润土1.5％-2.5％，胶粉0.4％-1％，纤维素醚0.06％-0.11％，短纤维0.05％-0.11％，淀粉醚0.01％-0.04％，发泡剂0％-0.4％或引气剂0％-0.04％，憎水剂0％-0.2％，水45％-55％。

按上述方案，所述胶凝材料为水泥，也可用矿粉等量取代水泥，矿粉取代量为水泥质量的0％-20％。

按上述方案，所述玻化微珠容重为50kg/m³-60kg/m³，粒径3mm-4mm，体积吸水率45％-80％或者所述玻化微珠容重为120kg/m³-160kg/m³，粒径0.3mm-1mm，体积吸水率45％-60％。

按上述方案，所述细集料为砂或细磨矿渣，粒径为30-50目。其中，砂优选为过40目筛的黄砂，更优选过40目筛的石英砂；细磨矿渣采用粒化高炉矿渣破碎而成，优选过40目筛。

按上述方案，所述膨润土可为钠基膨润土或钙基膨润土。

按上述方案，所述胶粉为可分散性乳胶粉，主要成分为乙烯和醋酸乙烯酯共聚物。

按上述方案，所述纤维素醚为甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚和羟乙基纤维素醚其中一种。

按上述方案，所述短纤维的长度为5mm-20mm，可选自聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维或聚酰胺纤维等中的任意一种。

按上述方案，所述淀粉醚为羟烷基淀粉醚、羧甲基淀粉醚、阳离子淀粉醚等中的任意一种。

按上述方案，所述发泡剂为表面活性剂类物质，包括阴离子表面活性剂，松香型发泡剂，蛋白型发泡剂和复合型发泡剂等中的任意一种。

按上述方案，所述引气剂为松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质盐、石油磺盐酸其等中的任意一种。

按上述方案，所述憎水剂为有机硅憎水剂。

上述可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，主要步骤如下：

(1)按本发明所述组成及重量百分比，称取各原料(原料中采用发泡剂)；然后，将胶凝材料、细集料、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、憎水剂混合均匀，制成胶粉料；

(2)取胶粉料与玻化微珠混合，所得混合物与水按重量比1：(0.9-1)混合制成浆料；

(3)取发泡剂与水按重量比1:15-20混合并用发泡机制成泡沫；

(4)将步骤(3)所得泡沫加入上述浆料中搅拌均匀，即制得可喷涂无机发泡保温砂浆。

本发明还提供另一种可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，主要步骤如下：

(1)按本发明所述组成及重量百分比，称取各原料(原料中采用发泡剂)；然后，将胶凝材料、细集料、玻化微珠、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、憎水剂混合均匀，制成无机保温砂浆；

(2)取上述无机保温砂浆与水按重量比1：(0.9-1)混合制成浆料；

(3)取发泡剂与水按重量比1:15-20混合并用发泡机制成泡沫；

上述两种制备方法中，步骤(2)的用水量占用步骤(1)中水总量的88％-94％，步骤(3)的用水量占用步骤(1)中水总量的占6％-12％，两步骤用水量之和满足100％。

本发明还提供第三种可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，主要步骤如下：

(1)按本发明所述组成及重量百分比，称取各原料(原料中采用引气剂而非发泡剂)；然后，将胶凝材料、细集料、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、引气剂、憎水剂混合均匀，制成无机保温砂浆；

(2)取上述无机保温砂浆与水混合制成浆料，再加入玻化微珠采用低速搅拌机混合，即制得可喷涂无机发泡保温砂浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

首先，本发明采用使用轻集料玻化微珠与发泡相结合的方式，降低保温砂浆的容重，一方面使其采用体积吸水率为45％-90％的较为劣质的玻化微珠也能配制出性能优异的保温砂浆，提高保温效果，节材节能；另一方面，发泡剂(或引气剂)引入的微小气泡可起到润滑作用，来降低体系粘度，增加流动性，使泵送的保温砂浆不离析，同时降低保温砂浆容重，使喷涂施工时保温砂浆喷涂回弹率小于15％。

第二，本发明通过优化保温砂浆的组成与配比，对保温砂浆进行改性，并且使用发泡与玻化微珠结合，提高其粘聚性与粘结力，同时增加其流动性能，可机械施工，使保温砂浆能够泵送与喷涂施工，减小劳动力消耗，提高施工质量。

第三，本发明通过在砂浆中加入有机硅憎水剂，使得保温砂浆体系的吸水率由1000g/m²降低到500g/m²，实现减小保温砂浆吸水率，减小保温砂浆因湿涨干缩引起的体积变化，减小保温砂浆的开裂可能，耐久性进一步提升。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

下述实施例中，所述水为满足混凝土用水标准的自来水；砂优选为过40目筛的黄砂，更优选过40目筛的石英砂；细磨矿渣采用粒化高炉矿渣破碎而成，优选过40目筛；下述实施例中，膨润土采用的钠基膨润土。

实施例1

一种可喷涂无机发泡保温砂浆，具体组成及其重量百分比如下：水泥(胶凝材料)26.94％，玻化微珠15.25％，细磨矿渣(细集料)4.75％，膨润土2.22％，胶粉0.48％，纤维素醚0.095％，短纤维0.095％，淀粉醚0.016％，发泡剂0.17％，憎水剂0.063％，水49.91％；其制备方法，具体步骤如下：

(1)取P.O 42.5水泥850kg，细磨矿渣150kg，膨润土70kg，瓦克5044胶粉15kg，龙湖60sk纤维素醚3kg，6mm PP纤维3kg，AVEBE淀粉醚0.5kg，SILRES BS POWDER A有机硅憎水剂2kg；将上述各材料混合均匀，制成保温砂浆胶粉料(双组份保温砂浆)；

(2)取50kg胶粉料与22kg容重为130kg/m³的玻化微珠(玻珠粒径0.5-1mm，体积吸水率60％)采用低速搅拌机混合，加67kg水制成保温砂浆浆料；

(3)取KC-16发泡剂0.25kg与5kg水用发泡机制成泡沫；

(4)将泡沫加入上述浆料中搅拌1min-2min，即制得无机发泡保温砂浆，可配合喷浆机进行保温砂浆的喷涂法施工。

参照JGJ253-2011《无机轻集料砂浆保温系统技术规程》，经检测，该保温砂浆容重325kg/m³，抗压强度0.60MPa，拉伸粘结强度0.14MPa，导热系数0.06W/m·K，喷涂回弹率13％(可机械施工通过回弹率数据来表征)，保温砂浆体系吸水率为620g/m²。

实施例2

一种可喷涂无机发泡保温砂浆，具体组成及其重量百分比如下：胶凝材料合计26.88％(水泥21.5％，矿粉5.38％)，玻化微珠15.24％，细磨矿渣(细集料)4.75％，膨润土2.21％，胶粉0.47％，纤维素醚0.079％，短纤维0.095％，淀粉醚0.016％，发泡剂0.398％，憎水剂0.063％，水49.8％；其制备方法，具体步骤如下：

(1)取P.O 42.5水泥680kg，矿粉170kg，容重为160kg/m³的玻化微珠(玻珠粒径0.3-1mm，体积吸水率55％)481.8kg，细磨矿渣150kg，膨润土70kg，瓦克4036胶粉15kg，龙湖60sk纤维素醚2.5kg，6mm PP纤维3kg，AVEBE淀粉醚0.5kg，SILRES BS POWDER A有机硅憎水剂2kg；将上述各材料混合均匀，制成单组份无机保温砂浆；

(2)取25kg上述保温砂浆，加入22kg水搅拌制得无机保温砂浆料浆；

(3)取KC-15发泡剂0.2kg与3kg水用发泡机制成泡沫；

参照JGJ253-2011《无机轻集料砂浆保温系统技术规程》，经检测，该保温砂浆容重340kg/m³，抗压强度0.68MPa，拉伸粘结强度0.15MPa，导热系数0.06W/m·K，喷涂回弹率15％，保温砂浆体系吸水率为500g/m²。

实施例3

一种可喷涂无机发泡保温砂浆，具体组成及其重量百分比如下：水泥(胶凝材料)29.76％，玻化微珠11.54％，石英砂(细集料)5.25％，膨润土2.45％，胶粉0.700％，纤维素醚0.088％，短纤维0.105％，淀粉醚0.018％，引气剂0.018％，憎水剂0.07％，水50％；其制备方法，具体步骤如下：

(1)取P.O 42.5水泥850kg，石英砂150kg，膨润土70kg，瓦克4036胶粉20kg，马克姆20万纤维素醚2.5kg，6mm PP纤维3kg，AVEBE淀粉醚0.5kg，PLOTAGE AE-1引气剂0.5kg，SILRES BS POWDER A有机硅憎水剂2kg，将上述各材料混合均匀；

(2)取50kg上述粉料加65kg水高速搅拌，制成保温砂浆含气浆料，再与15kg容重为60kg/m³的玻化微珠(玻珠粒径3-4mm，体积吸水率80％)采用低速搅拌机混合，即为无机引气保温砂浆，可配合喷浆机进行保温砂浆的喷涂法施工。

参照JGJ253-2011《无机轻集料砂浆保温系统技术规程》，经检测，该保温砂浆容重299kg/m3，抗压强度0.55MPa，拉伸粘结强度0.12MPa，导热系数0.05W/m·K，喷涂回弹率9％，保温砂浆体系吸水率为790g/m²。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：该保温砂浆的组成及重量百分比如下：胶凝材料20%-30%，玻化微珠11%-23%，细集料3.5%-5.5%，膨润土1.5%-2.5%，胶粉0.4%-1%，纤维素醚0.06%-0.11%，短纤维0.05%-0.11%，淀粉醚0.01%-0.04%，发泡剂0%-0.4%或引气剂0%-0.04%，憎水剂0%-0.2%，水45%-55%；其中，发泡剂或引气剂的用量不为0；

所述玻化微珠容重为50 kg/m³-60 kg/m³，粒径3 mm-4 mm，体积吸水率45%-80%或者所述玻化微珠容重为120 kg/m³-160 kg/m³，粒径0.3 mm-1mm，体积吸水率45%-60%；

所述憎水剂为有机硅憎水剂。

2.根据权利要求1所述的一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：所述胶凝材料为水泥或者水泥与矿粉的混合物，其中，水泥与矿粉的混合物中矿粉取代量为胶凝材料总质量的0%-20%。

3.根据权利要求1所述的一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：所述细集料为砂或细磨矿渣，粒径为30-50目；所述短纤维的长度为5 mm-20 mm，选自聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维或聚酰胺纤维中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：所述膨润土可为钠基膨润土或钙基膨润土；所述胶粉为可分散性乳胶粉，主要成分为乙烯和醋酸乙烯酯共聚物；所述纤维素醚为甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚和羟乙基纤维素醚中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：所述淀粉醚为羟烷基淀粉醚、羧甲基淀粉醚、阳离子淀粉醚中的任意一种；所述引气剂为松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质盐、石油磺盐酸其中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种可喷涂无机发泡保温砂浆，其特征在于：所述发泡剂为表面活性剂类物质，包括阴离子表面活性剂，松香型发泡剂，蛋白型发泡剂和复合型发泡剂中的任意一种。

7.权利要求1所述的可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，其特征在于：主要步骤如下：

（1）按权利要求1所述组成及重量百分比，称取各原料；然后，将胶凝材料、细集料、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、憎水剂混合均匀，制成胶粉料；

（2）取胶粉料与玻化微珠混合，所得混合物与水按重量比1：（0.9-1）混合制成浆料；

（3）取发泡剂与水按重量比1:15-20混合并用发泡机制成泡沫；

（4）将步骤（3）所得泡沫加入上述浆料中搅拌均匀，即制得可喷涂无机发泡保温砂浆。

8.权利要求1所述的可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，其特征在于：主要步骤如下：

（1）按权利要求1所述组成及重量百分比，称取各原料；然后，将胶凝材料、细集料、玻化微珠、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、憎水剂混合均匀，制成无机保温砂浆；

（2）取上述无机保温砂浆与水按重量比1：（0.9-1）混合制成浆料；

9.权利要求1所述的可喷涂无机发泡保温砂浆的制备方法，其特征在于：主要步骤如下：

（1）按权利要求1所述组成及重量百分比，称取各原料；然后，将胶凝材料、细集料、膨润土、胶粉、纤维素醚、短纤维、淀粉醚、引气剂、憎水剂混合均匀，制成无机保温砂浆；

（2）取上述无机保温砂浆与水混合制成浆料，再加入玻化微珠采用低速搅拌机混合，即制得可喷涂无机发泡保温砂浆。