CN109279844A - 一种建筑砂浆及其制备工艺 - Google Patents

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    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明涉及建筑施工材料的技术领域,尤其是涉及建筑砂浆及其制备工艺。其包括以下组分和重量配比:砂150‑155份,水泥20‑25份,水25‑30份,陶瓷颗粒10‑12份,玻璃颗粒8‑10份,石膏10‑12份,胶黏剂9‑12份;其中,陶瓷颗粒、玻璃颗粒的最大粒径均小于300μm;所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。建筑砂浆的隔音效果很好,而且砂浆的力学性能保持的也比较好,有些指标还有所上升,适于推广。石膏经高温煅烧后添加到砂浆内,进一步增加砂浆的强度、耐磨性和耐水性;而且石膏还有很好的隔音、隔热和防火性能,进一步提高了砂浆的隔音、隔热和防火性能。

Description

一种建筑砂浆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑施工材料的技术领域,尤其是涉及建筑砂浆及其制备工艺。
背景技术
中国是人口大国,人口密集度比较高,尤其是在一些大城市,人口密度更高,因此大部分人的居住空间有限;目前很多建筑隔音效果不够好,尤其是对于撞击声的隔音效果很差,楼道或者上层行人走动、跑跳等对住户影响比较大,造成了一定的噪音污染。
为了降低噪音,有些会在楼道和地板铺设地毯或铺设弹性面材料。地毯或铺设弹性面材料能够吸收部分撞击能力,降低噪音;但是地毯清洁比较麻烦,而且对于喜欢瓷砖地面或各类地板的人来说,弹性面层也不是很好的选择。
铺设瓷砖或木地板,一般需要在中间做水泥砂浆承托层,凝固后力学强度高,可承受一定的压力。但现有的水泥砂浆固化后为刚性层,当地面受到撞击时,振动通过刚性的砂浆层毫无保留地传递到基层楼板,噪音比较大。
中国发明专利CN103896528B公开了一种楼面隔音保温防水砂浆及其制备方法,包括如下重量份数的组分:硅酸盐水泥12~16份、沙子60~64份、醋酸乙烯酯-乙烯聚合物3~5份、减水剂0.1~0.4份、防水剂0.1~0.5份、弹性橡胶颗粒8~12份、膨胀珍珠岩10~15份,弹性橡胶颗粒的尺寸是20-60目,膨胀珍珠岩为闭孔型膨胀珍珠岩;楼面隔音保温防水砂浆的制备方法是将上述各组分混合,获得楼面隔音保温防水砂浆。上述方案中添加了弹性橡胶颗粒和闭孔型玻化微珠,使成型的砂浆具有抗震降噪的效果,工艺也比较简单。但是因为添加了闭孔型膨胀珍珠岩,闭孔型膨胀珍珠岩在砂浆中易产生阻力,和易性差,造成其在砂浆中不易分布均匀,容易造成应力集中,引起空鼓、开裂,降低了砂浆的力学性能。
发明内容
本发明的目的一是提供一种建筑砂浆,隔音效果好,而且力学强度高,可用于砌筑、墙面的刷涂。
本发明的目的一是通过以下技术方案得以实现的:一种建筑砂浆,
一种建筑砂浆,其特征是,包括以下组分和重量配比:
砂 150-155份
水泥 20-25份
水 25-30份
陶瓷颗粒 10-12份
玻璃颗粒 8-10份
石膏 10-12份
胶黏剂 9-12份
其中,陶瓷颗粒、玻璃颗粒的最大粒径均小于300μm;
所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。
通过采用上述技术方案,建筑砂浆的隔音效果很好,而且砂浆的力学性能保持的也比较好,有些指标还有所上升,适于推广。陶瓷颗粒、玻璃颗粒的粒径都比较小,形成的砂浆密度大,隔音效果更好;石膏经高温煅烧后添加到砂浆内,进一步增加砂浆的强度、耐磨性和耐水性;而且石膏还有很好的隔音、隔热和防火性能,进一步提高了砂浆的隔音、隔热和防火性能。
胶黏剂进一步提高建筑砂浆的粘合性,刷到墙上,或者用于砌筑粘合性更好,不容易开裂,而且表面也容易更平整光滑。胶黏剂还有一定的保水防裂性能。
本发明进一步设置为:包括以下步骤,所述陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子。
通过采用上述技术方案,纳米粒子的颗粒更小,密度更大,隔音效果也更好。
本发明进一步设置为:还包括4-5重量份的变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
通过采用上述技术方案,上述变相复合材料的相变温度范围为25-30℃,是最适合应用于建筑内、外保温调节室内温度的范围;本发明选取的相变材料相变焓较高,制得的相变复合材料的相变焓也较结晶水合盐类、石蜡类相变复合材料的相变焓高出较多,在单位使用量下具有较好的调温效果。通过添加上述材料,能够节省大量空调用电,有利于节约能源,减少入住成本。
本发明中由于膨胀珍珠岩表面吸附了变相材料,在搅拌的过程中不易产生阻力,其在砂浆中分布也比较均匀,由于本发明配方中还保护胶黏剂,也不容易引起空鼓、开裂,未明显影响砂浆的力学性能。
本发明的目的二是提供一种建筑砂浆制备工艺,制备方法简单,而且制备出的建筑砂浆隔音效果好,结构强度也更高。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:一种上述方案中所述的建筑砂浆制备工艺,包括以下步骤:
步骤1、称取上述各组分,备用;
步骤2、将陶瓷颗粒和玻璃颗粒放入无机强碱中浸泡1-3天,浸泡完后取出沥干;
步骤3、将步骤2中沥干的陶瓷颗粒和玻璃颗粒进行研磨;
步骤4、将砂、水泥和水混合均匀,再依次加入步骤3中的陶瓷颗粒和玻璃颗粒、石膏,搅拌均匀后,最后加入胶黏剂,混合均匀。
通过采用上述技术方案,陶瓷颗粒和玻璃颗粒用强碱浸泡,一方面可以浸泡掉部分溶于强碱的杂质,另一发明玻璃颗粒会与无机碱反应生成硅酸钠,可以进一步减小玻璃颗粒的粒径,硅酸钠呈胶状覆盖在玻璃颗粒表面,阻止玻璃颗粒进一步与无机强碱反应,后面玻璃颗粒加入到混合物内,表面的硅酸钠使得玻璃颗粒与混合物混合的更加均匀,彼此粘附效果更好。陶瓷颗粒和玻璃颗粒被碱泡过,纯度更高,而且形成的材料也更耐碱。
砂、水泥和水的量比较多,先混合均匀再加入其它物质,混合的更加均匀,形成的建筑砂浆质量更好。最后加入胶黏剂,防止搅拌过程中固化,使用时更加顺利。
本发明进一步设置为:步骤1中的陶瓷颗粒由陶瓷砖废弃物经粉碎、研磨后制得;玻璃颗粒由建筑垃圾中筛分处的玻璃经粉碎、研磨后制得。
通过采用上述技术方案,陶瓷颗粒、玻璃颗粒都是废物利用,成本低,而且更加节约材料,更加环保。
本发明进一步设置为:步骤3中的陶瓷颗粒用清水清洗一遍后再次沥干,再通过气相反应法在表层沉积一层碳化钛薄膜。
通过采用上述技术方案,碳化钛不溶于水,有很高的化学稳定性,用于本发明,能够提高建筑砂浆的化学稳定性,而且还能提高建筑砂浆的硬度、耐磨性。
本发明进一步设置为:在步骤4中加入石膏后,再加入变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀玻化微珠;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
通过采用上述技术方案,上述变相复合材料的相变温度范围为25-30℃,是最适合应用于建筑内、外保温调节室内温度的范围;本发明选取的相变材料相变焓较高,制得的相变复合材料的相变焓也较石蜡类相变复合材料的相变焓高出较多,在单位使用量下具有较好的调温效果。
本发明中由于膨胀珍珠岩表面吸附了变相材料,在搅拌的过程中不易产生阻力,其在砂浆中分布也比较均匀,由于本发明配方中还保护胶黏剂,也不容易引起空鼓、开裂,未明显影响砂浆的力学性能。
变相复合材料添加量比较少,其他材料混合好后再添加后,便于混合均匀。最后再加入胶黏剂,混合的更加均匀。
本发明进一步设置为:变相复合材料在加入步骤4的混合物中之前需要前期处理,具体处理步骤是:将称好的相变材料、膨胀珍珠岩在0℃环境下放入密闭容器中,抽真空至78kPa,保持真空压不变,将密闭容器加热升温至68℃,并保温3h,逐渐降温至5℃,取出后即可加入步骤4的混合物中。
通过采用上述技术方案,容器升温到68℃后,十酸、十二酸、十四酸和十六酸均为液态,更利于吸附到膨胀珍珠岩内;抽真空可以将膨胀珍珠岩内的空气抽走一部分,更利于变相材料吸附到膨胀珍珠岩内;降温的过程中变相材料慢慢固化,吸附的更加牢固,吸附效果更好。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.建筑砂浆的隔音效果很好,而且砂浆的力学性能保持的也比较好,有些指标还有所上升,适于推广。陶瓷颗粒、玻璃颗粒的粒径都比较小,形成的砂浆密度大,隔音效果更好;石膏经高温煅烧后添加到砂浆内,进一步增加砂浆的强度、耐磨性和耐水性;而且石膏还有很好的隔音、隔热和防火性能,进一步提高了砂浆的隔音、隔热和防火性能。胶黏剂进一步提高建筑砂浆的粘合性,刷到墙上,或者用于砌筑粘合性更好,不容易开裂,而且表面也容易更平整光滑。胶黏剂还有一定的保水防裂性能。
2.变相复合材料的相变温度范围为25-30℃,是最适合应用于建筑内、外保温调节室内温度的范围;本发明选取的相变材料相变焓较高,制得的相变复合材料的相变焓也较结晶水合盐类、石蜡类相变复合材料的相变焓高出较多,在单位使用量下具有较好的调温效果。通过添加上述材料,能够节省大量空调用电,有利于节约能源,减少入住成本。本发明中由于膨胀珍珠岩表面吸附了变相材料,在搅拌的过程中不易产生阻力,其在砂浆中分布也比较均匀,由于本发明配方中还保护胶黏剂,也不容易引起空鼓、开裂,未明显影响砂浆的力学性能。
3.陶瓷颗粒和玻璃颗粒用强碱浸泡,一方面可以浸泡掉部分溶于强碱的杂质,另一发明玻璃颗粒会与无机碱反应生成硅酸钠,可以进一步减小玻璃颗粒的粒径,硅酸钠呈胶状覆盖在玻璃颗粒表面,阻止玻璃颗粒进一步与无机强碱反应,后面玻璃颗粒加入到混合物内,表面的硅酸钠使得玻璃颗粒与混合物混合的更加均匀,彼此粘附效果更好。陶瓷颗粒和玻璃颗粒被碱泡过,纯度更高,而且形成的材料也更耐碱。砂、水泥和水的量比较多,先混合均匀再加入其它物质,混合的更加均匀,形成的建筑砂浆质量更好。最后加入胶黏剂,防止搅拌过程中固化,使用时更加顺利。
具体实施方式
一种建筑砂浆,包括以下组分和重量配比:
砂 150-155份
水泥 20-25份
水 25-30份
陶瓷颗粒 10-12份
玻璃颗粒 8-10份
石膏 10-12份
胶黏剂 9-12份
其中,陶瓷颗粒、玻璃颗粒的最大粒径均小于300μm;
所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。
所述陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子。
进一步,还包括4-5重量份的变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
胶黏剂可以为901胶水或EVA胶水。
一种建筑砂浆制备工艺,包括以下步骤:
步骤1、称取上述各组分,备用;
步骤2、将陶瓷颗粒和玻璃颗粒放入无机强碱中浸泡1-3天,浸泡完后取出沥干;
步骤3、将步骤2中沥干的陶瓷颗粒和玻璃颗粒进行研磨;
步骤4、将砂、水泥和水混合均匀,再依次加入步骤3中的陶瓷颗粒和玻璃颗粒、石膏,搅拌均匀后,最后加入胶黏剂,混合均匀。
其中步骤1中的陶瓷颗粒由陶瓷砖废弃物经粉碎、研磨后制得;玻璃颗粒由建筑垃圾中筛分处的玻璃经粉碎、研磨后制得。
进一步,步骤3中的陶瓷颗粒用清水清洗一遍后再次沥干,再通过气相反应法在表层沉积一层碳化钛薄膜。
在步骤4中加入石膏后,再加入变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
变相复合材料在加入步骤4的混合物中之前需要前期处理,具体处理步骤是:将称好的相变材料、膨胀珍珠岩在0℃环境下放入密闭容器中,抽真空至78kPa,保持真空压不变,将密闭容器加热升温至68℃,并保温3h,逐渐降温至5℃,取出后即可加入步骤4的混合物中。
以下结合表格和实施例对本发明作进一步详细说明。
一种建筑砂浆,具体组分和重量配比见下表:
水泥 陶瓷颗粒 玻璃颗粒 石膏 胶黏剂 变相复合材料
实施例1 150 20 25 10 8 10 9 4
实施例2 150 20 25 11 9 11 9 4
实施例3 150 20 25 12 10 12 9 5
实施例4 152 23 28 11 10 10 11 4
实施例5 152 23 28 12 8 11 11 4
实施例6 152 23 28 10 9 12 11 5
实施例7 155 25 30 12 9 10 12 4
实施例8 155 25 30 10 10 11 12 5
实施例9 155 25 30 11 8 12 12 5
实施例10 150 20 25 12 10 12 9 0
其中,陶瓷颗粒、玻璃颗粒的最大粒径均小于300μm;
所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。
变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
水泥为硅酸盐水泥。
实施例11
一种建筑砂浆,实施例11与实施例3的不同之处在于,陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子。
实施例12
一种建筑砂浆,实施例12与实施例11的不同之处在于,陶瓷颗粒表层沉积一层碳化钛薄膜。
一种建筑砂浆制备工艺,包括以下步骤:
步骤1、称取上述各组分,备用;
步骤2、将陶瓷颗粒和玻璃颗粒放入无机强碱中浸泡1-3天,浸泡完后取出沥干;
步骤3、将步骤2中沥干的陶瓷颗粒和玻璃颗粒进行研磨;
步骤4、将砂、水泥和水混合均匀,再依次加入步骤3中的陶瓷颗粒和玻璃颗粒、石膏,搅拌均匀后,最后加入胶黏剂,混合均匀。
步骤1中的陶瓷颗粒由陶瓷砖废弃物经粉碎、研磨后制得;玻璃颗粒由建筑垃圾中筛分处的玻璃经粉碎、研磨后制得。
在步骤4中加入石膏后,再加入变相复合材料。变相复合材料在加入步骤4的混合物中之前需要前期处理,具体处理步骤是:将称好的相变材料、膨胀珍珠岩在0℃环境下放入密闭容器中,抽真空至78kPa,保持真空压不变,将密闭容器加热升温至68℃,并保温3h,逐渐降温至5℃,取出后即可加入步骤4的混合物中。
实施例12中陶磁颗粒表层的碳化钛薄膜为步骤3中的陶瓷颗粒用清水清洗一遍后再次沥干,再通过气相反应法在表层沉积一层碳化钛薄膜。
具体为将四氯化钛的蒸气和含有丙烷的氢气混合后送到被加热到1000℃的陶瓷颗粒上,使其反应析出碳化钛。其中四氯化钛的蒸气和含有丙烷的氢气形成的混合气体中碳和钛的摩尔比为1:1,流速为2×10-7m3/s。
对比例的具体组分和重量配比见下表:
水泥 陶瓷颗粒 玻璃颗粒 石膏 胶黏剂 变相复合材料
对比例1 150 20 25 12 10 0 9 5
对比例2 150 20 25 12 10 12 0 5
对比例3 150 20 25 0 0 12 9 5
对比例4 150 20 25 0 0 0 0 0
对比例5 150 20 25 20 18 0 0 0
其中,陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子;
所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。水泥为硅酸盐水泥,胶黏剂优选为EVA胶水。
制备方法同上
物理特性测试
按照上表中实施例1-12和对比例1-4中的重量配比制得建筑砂浆,并对其进行以下性能测试,各项物理特性试验根据建筑砂浆基本性能试验方法标准JGJ/T 70-2009、J 856-2009进行制样、取样并测试。
由上表可以清楚的看出,实施例1-12以及对比例1-5的保水率均在88%以上,因此本发明的配方未影响建筑砂浆的保水率;而且胶黏剂的添加进一步增加了建筑砂浆的保水率;由实施例11的保水率也可以看出,陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子时,颗粒相对更小,吸附性更好,保水性也更好。实施例1-12以及对比例1-5检测的抗冻性能都很好,稳定性也很好,未出现明显分层的情况。实施例1-12相对于对比例4(相当于空白试验)的抗压强度、抗拉伸粘结强度都有明显增加。尤其是实施例3、10、11、12、对比例2的抗压强度增加百分比高达4%以上;变相复合材料虽然会影响建筑砂浆的抗压强度,但是实施例中建筑砂浆的抗压强度还是比较好,当陶瓷颗粒表层沉积一层碳化钛薄膜时,制得的建筑砂浆抗压强度更高。实施例1-12的抗拉伸粘结强度都有所提高,尤其是胶黏剂占比相对比较高的实施例3、
实施例9-12,对比例3都提高了2个以上的百分点。
此外,本发明还测试了实施例3、实施例9-12的耐磨性,相对于对比例4也得到了明显提高,尤其是实施例12的耐磨性相对于对比例4的耐磨性提高最多,高达6%。本发明还发现由于本发明实施例1-12中均含有胶黏剂,配合其他组分,凝固后不容易失水,也不容易吸水,因此不容易出现开裂、膨胀的情况,使用寿命更长。
上述变相复合材料的相变温度范围为25-30℃,是最适合应用于建筑内、外保温调节室内温度的范围;本发明选取的相变材料相变焓较高,为174J/g,制得的相变复合材料的相变焓也较结晶水合盐类、石蜡类相变复合材料的相变焓高出较多,为64J/g,在单位使用量下具有较好的调温效果。通过添加上述材料,能够节省大量空调用电,有利于节约能源,减少入住成本。
应用例
本发明将实施例3、11、12和对比例4制成的建筑砂浆分别涂刷在墙面上,形成应用例1-3和应用对比例1,涂刷的厚度相同,均为5mm,在墙的一面进行敲击,且敲击力度相同,在墙的另一面通过分贝测试仪进行测试。
以应用对比例1测得的分贝为1,应用例1-3测的分贝相对于应用对比例1测的分贝依次为0.5、0.4、0.3,由此可见,应用例1-3的隔音效果比应用对比例1的隔音效果提高很多。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种建筑砂浆,其特征是,包括以下组分和重量配比:
砂 150-155份
水泥 20-25份
水 25-30份
陶瓷颗粒 10-12份
玻璃颗粒 8-10份
石膏 10-12份
胶黏剂 9-12份
其中,陶瓷颗粒、玻璃颗粒的最大粒径均小于300μm;
所述石膏为在800℃下煅烧过的地板石膏。
2.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆,其特征是,包括以下步骤,所述陶瓷颗粒和玻璃颗粒均为纳米粒子。
3.根据权利要求1所述的一种建筑砂浆,其特征是,还包括4-5重量份的变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
4.一种权利要求1-2任意一项所述的建筑砂浆制备工艺,其特征是,包括以下步骤:
步骤1、称取上述各组分,备用;
步骤2、将陶瓷颗粒和玻璃颗粒放入无机强碱中浸泡1-3天,浸泡完后取出沥干;
步骤3、将步骤2中沥干的陶瓷颗粒和玻璃颗粒进行研磨;
步骤4、将砂、水泥和水混合均匀,再依次加入步骤3中的陶瓷颗粒和玻璃颗粒、石膏,搅拌均匀后,最后加入胶黏剂,混合均匀。
5.根据权利要求4所述的一种建筑砂浆,其特征是,步骤1中的陶瓷颗粒由陶瓷砖废弃物经粉碎、研磨后制得;玻璃颗粒由建筑垃圾中筛分处的玻璃经粉碎、研磨后制得。
6.根据权利要求4所述的建筑垃圾处理方法,其特征是,步骤3中的陶瓷颗粒用清水清洗一遍后再次沥干,再通过气相反应法在表层沉积一层碳化钛薄膜。
7.根据权利要求4所述的建筑垃圾处理方法,其特征是,在步骤4中加入石膏后,再加入变相复合材料,所述变相复合材料包括重量比为37%的相变材料和重量比为63%的膨胀珍珠岩;
其中相变材料包括重量比为25%的十酸、重量比为34.5的十二酸、重量比为25的十四酸和重量比为15.5的十六酸。
8.根据权利要求7所述的建筑垃圾处理方法,其特征是,变相复合材料在加入步骤4的混合物中之前需要前期处理,具体处理步骤是:将称好的相变材料、膨胀珍珠岩在0℃环境下放入密闭容器中,抽真空至78kPa,保持真空压不变,将密闭容器加热升温至68℃,并保温3h,逐渐降温至5℃,取出后即可加入步骤4的混合物中。
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