CN109336487A - 一种新型建筑用保温砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型建筑用保温砂浆,按重量计由以下原料制成:水泥25‑32份、粉煤灰40‑45份、黄砂35‑40份、聚氨酯颗粒8‑10份、膨胀蛭石10‑15份、短纤维混合物6‑10份。本申请原料中加入大量的粉煤灰,显著降低了砂浆的成本,而且,通过对粉煤灰的处理,使得粉煤灰加入砂浆后,砂浆的综合性能显著提高,在原料中加入聚氨酯颗粒和膨胀蛭石,能够提升砂浆的保温效果,加入混合纤维,混合纤维使用玻璃纤维和尼龙纤维混合制成,既可以保证纤维与砂浆结合的强度,又能够保证砂浆喷涂过程中的流动性和可塑性,提升砂浆的施工性能。
Description
技术领域
本发明属于新型建材领域,具体涉及一种新型建筑用保温砂浆。
背景技术
保温砂浆是以各种轻质材料为骨料,以水泥为胶凝料,掺和一些改性添加剂,经生产企业搅拌混合而制成的一种预拌干粉砂浆。用于构筑建筑表面保温层的一种建筑材料。无机保温砂浆材料保温系统防火不燃烧。可广泛用于密集型住宅、公共建筑、大型公共场所、易燃易爆场所、对防火要求严格场所。还可作为放火隔离带施工,提高建筑防火标准。
目前砂浆都是以水泥、黄砂等作为主要原料使用,由于现在水泥等物质价格上涨,造成砂浆的成本的也显著增加,为了降低成本,现在砂浆制备时往往添加粉煤灰来降低成本,但是,在砂浆中加入粉煤灰会造成砂浆强度提升较慢,而且砂浆的抗冻性较差,影响产品的使用。
发明内容
为了解决现有技术中的上述缺陷,本申请人提供一种新型建筑用保温砂浆,通过对原料成分进行复配和改性,提升了砂浆的综合性能,也提升了砂浆的保温效果。
本发明通过以下技术方案实现:
一种新型建筑用保温砂浆,按重量计由以下原料制成:
水泥25-32份、粉煤灰40-45份、黄砂35-40份、聚氨酯颗粒8-10份、膨胀蛭石10-15份、短纤维混合物6-10份。
短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比5-7:1制成。
所述粉煤灰使用以下方法进行改性处理:
(1)、取粉煤灰,去除粉煤灰里面的杂物,将除杂后的粉煤灰使用水浸泡2-3天,然后过滤;
(2)、将步骤(1)处理好的粉煤灰使用烘箱在100-120℃烘烤1h;
(3)、粉煤灰处理;
a、将粉煤灰使用0.8mol/L的草酸溶液浸泡处理2-3min,然后水洗,烘干;
b、将步骤a处理后的粉煤灰以10℃/min的升温速度升温至380℃,保温处理5min,然后以8℃/min的速度升温至650℃,保温1min,自然降温至60℃,向粉煤灰中加入粉煤灰重量0.25%的纳米二氧化钛,保温3min,再以15℃/min的速度升温至300℃,保温10min,自然降温至室温;
(4)、将膨胀石墨与其重量2-3倍的去离子水混合,使用超声波处理30min, 再向膨胀石墨分散液中添加其质量0.05%的六偏磷酸钠,继续超声波处理20min,静置处理1h,然后进行抽滤,清洗,烘干至恒重,即得改性膨胀石墨;
(5)、将步骤(3)制备好的粉煤灰与体积分数50%的乙醇、蒸馏水按重量比10:1:2的质量比混合搅拌均匀,然后加入粉煤灰重量2%的步骤(4)中的改性膨胀石墨,超声波处理30-40min,旋蒸去除溶剂后,使用无水乙醇清洗2-3遍,烘干,得到改性粉煤灰。
超声波频率30kHz。
所述玻璃纤维经过改性处理,具体步骤如下:
a、将玻璃纤维使用质量分数为15%的硝酸溶液在40-45℃下处理15-20min,然后使用去离子水清洗;
b、将步骤a处理后的玻璃纤维使用质量分数为5%的草酸溶液浸泡处理10-15min,浸泡过程中使用超声波处理,烘干;
c、将步骤b处理后的玻璃纤维与硅烷偶联剂、水玻璃按重量比15-20:1:3的比例混合均匀,高速搅拌15-20min,得到改性玻璃纤维。玻璃纤维经过改性处理后,能够与砂浆具有更好的分散和结合性,提升强度。
所述短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比6.5:1制成,将玻璃纤维与尼龙纤维混合使用,使纤维在砂浆中具有良好的强度和韧性,又能够保证砂浆具有很好的施工性能,提升砂浆的使用性能,防止出现脱模、开裂或者空鼓现象。
所述硅烷偶联剂为偶联剂KH550或KH560。
所述蛭石为生蛭石。
所述聚氨酯颗粒为发泡型聚氨酯颗粒。
本发明中将粉煤灰经过多次高温处理,使得粉煤灰的性能趋于稳定,而且是粉煤灰的孔隙稳定,保证其在使用过程中的效果,然后使用膨胀石墨等对粉煤灰进行复配改性,提升了粉煤灰的流动性和分散效果,可以提升粉煤灰的水化速度,使改性后的粉煤灰的水化速度接近水泥熟料,避免由于水化速度不同造成的开裂等情况,加快砂浆强度提升的速度,粉煤灰改性后,具有较低的水化热,可以有效降低砂浆的温度裂缝;在砂浆中加入粉煤灰后,由于本申请粉煤灰改性后活性较高,具有良好的流动性及填充性能,可以进入水泥颗粒的孔隙中,填充砂浆内部的毛细孔和大孔,并将大毛细孔分割成微细孔,使砂浆中孔隙孔径大大缩小,提升砂浆的抗冻性能,同时,由于微孔的存在,对于砂浆的保温性能也有明显的提升作用。
本申请在原料中加入了聚氨酯颗粒和膨胀蛭石,在使用时,聚氨酯颗粒分散在砂浆中,提升保温效果,另一方面,本申请砂浆中使用了生蛭石,在混合后,生蛭石膨胀,在砂浆内部产生疏松空间,提升砂浆的保温性能。
本发明的有益效果:本申请原料中加入大量的粉煤灰,显著降低了砂浆的成本,而且,通过对粉煤灰的处理,使得粉煤灰加入砂浆后,砂浆的综合性能显著提高,在原料中加入聚氨酯颗粒和膨胀蛭石,能够提升砂浆的保温效果,加入混合纤维,混合纤维使用玻璃纤维和尼龙纤维混合制成,既可以保证纤维与砂浆结合的强度,又能够保证砂浆喷涂过程中的流动性和可塑性,提升砂浆的施工性能。
具体实施方式
实施例1
一种新型建筑用保温砂浆,按重量计由以下原料制成:
水泥30份、粉煤灰42份、黄砂36份、发泡型聚氨酯颗粒8份、生蛭石12份、短纤维混合物8份。
短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比6.5:1制成。
所述粉煤灰使用以下方法进行改性处理:
(1)、取粉煤灰,去除粉煤灰里面的杂物,将除杂后的粉煤灰使用水浸泡2-3天,然后过滤;
(2)、将步骤(1)处理好的粉煤灰使用烘箱在100-120℃烘烤1h;
(3)、粉煤灰处理;
a、将粉煤灰使用0.8mol/L的草酸溶液浸泡处理2-3min,然后水洗,烘干;
b、将步骤a处理后的粉煤灰以10℃/min的升温速度升温至380℃,保温处理5min,然后以8℃/min的速度升温至650℃,保温1min,自然降温至60℃,向粉煤灰中加入粉煤灰重量0.25%的纳米二氧化钛,保温3min,再以15℃/min的速度升温至300℃,保温10min,自然降温至室温;
(4)、将膨胀石墨与其重量2-3倍的去离子水混合,使用超声波处理30min, 再向膨胀石墨分散液中添加其质量0.05%的六偏磷酸钠,继续超声波处理20min,静置处理1h,然后进行抽滤,清洗,烘干至恒重,即得改性膨胀石墨;
(5)、将步骤(3)制备好的粉煤灰与体积分数50%的乙醇、蒸馏水按重量比10:1:2的质量比混合搅拌均匀,然后加入粉煤灰重量2%的步骤(4)中的改性膨胀石墨,超声波处理30-40min,旋蒸去除溶剂后,使用无水乙醇清洗2-3遍,烘干,得到改性粉煤灰。
超声波频率30kHz。
所述玻璃纤维经过改性处理,具体步骤如下:
a、将玻璃纤维使用质量分数为15%的硝酸溶液在40-45℃下处理15-20min,然后使用去离子水清洗;
b、将步骤a处理后的玻璃纤维使用质量分数为5%的草酸溶液浸泡处理10-15min,浸泡过程中使用超声波处理,烘干;
c、将步骤b处理后的玻璃纤维与硅烷偶联剂、水玻璃按重量比16:1:3的比例混合均匀,高速搅拌15-20min,得到改性玻璃纤维。
所述硅烷偶联剂为偶联剂KH550。
实施例2
一种新型建筑用保温砂浆,按重量计由以下原料制成:
水泥32份、粉煤灰43份、黄砂38份、发泡型聚氨酯颗粒8.5份、生蛭石13份、短纤维混合物8份。
短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比7:1制成。
所述粉煤灰使用以下方法进行改性处理:
(1)、取粉煤灰,去除粉煤灰里面的杂物,将除杂后的粉煤灰使用水浸泡2天,然后过滤;
(2)、将步骤(1)处理好的粉煤灰使用烘箱在110℃烘烤1h;
(3)、粉煤灰处理;
a、将粉煤灰使用0.8mol/L的草酸溶液浸泡处理3min,然后水洗,烘干;
b、将步骤a处理后的粉煤灰以10℃/min的升温速度升温至380℃,保温处理5min,然后以8℃/min的速度升温至650℃,保温1min,自然降温至60℃,向粉煤灰中加入粉煤灰重量0.25%的纳米二氧化钛,保温3min,再以15℃/min的速度升温至300℃,保温10min,自然降温至室温;
(4)、将膨胀石墨与其重量3倍的去离子水混合,使用超声波处理30min, 再向膨胀石墨分散液中添加其质量0.05%的六偏磷酸钠,继续超声波处理20min,静置处理1h,然后进行抽滤,清洗,烘干至恒重,即得改性膨胀石墨;
(5)、将步骤(3)制备好的粉煤灰与体积分数50%的乙醇、蒸馏水按重量比10:1:2的质量比混合搅拌均匀,然后加入粉煤灰重量2%的步骤(4)中的改性膨胀石墨,超声波处理30-40min,旋蒸去除溶剂后,使用无水乙醇清洗2-3遍,烘干,得到改性粉煤灰。
所述玻璃纤维经过改性处理,具体步骤如下:
a、将玻璃纤维使用质量分数为15%的硝酸溶液在40-45℃下处理15-20min,然后使用去离子水清洗;
b、将步骤a处理后的玻璃纤维使用质量分数为5%的草酸溶液浸泡处理10-15min,浸泡过程中使用超声波处理,烘干;
c、将步骤b处理后的玻璃纤维与硅烷偶联剂KH550、水玻璃按重量比18:1:3的比例混合均匀,高速搅拌15-20min,得到改性玻璃纤维。
实施例3
与实施例1相比,粉煤灰使用1级粉煤灰,不经过本申请中的改性处理。
实施例4
与实施例1相比,玻璃纤维不经过改性处理。
实施例5
与实施例1相比,粉煤灰和玻璃纤维均不经过改性处理。
对比例1
与实施例1相比,短纤维只使用玻璃纤维。
对比例2
与实施例1相比,短纤维只使用尼龙纤维。
对比例3
与实施例1相比,不使用短纤维。
对比例4
与实施例1相比,不使用聚氨酯颗粒。
对比例5
与实施例1相比,不使用膨胀蛭石。
对比例6
与实施例1相比,粉煤灰处理时不加入改性膨胀石墨。
对比例7
与实施例1相比,粉煤灰处理时,粉煤灰不进行高温处理步骤。
为了验证本申请中制备的粉煤灰对砂浆抗冻效果的影响,测试各实施例和对比例中砂浆的性能,测试各组慢冻法融冻100次相对动弹性模量和重量损失率,结果如表1:
表1
导热系数采用GB20473-2006方法进行测试。
由表1可知,本申请方法制备的环保建筑保温砂浆具有更好的力学性能,也具有更好的耐低温效果和保温效果。
Claims (9)
1.一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,按重量计由以下原料制成:
水泥25-32份、粉煤灰40-45份、黄砂35-40份、聚氨酯颗粒8-10份、膨胀蛭石10-15份、短纤维混合物6-10份。
2.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比5-7:1制成。
3.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述粉煤灰使用以下方法进行改性处理:
(1)、取粉煤灰,去除粉煤灰里面的杂物,将除杂后的粉煤灰使用水浸泡2-3天,然后过滤;
(2)、将步骤(1)处理好的粉煤灰使用烘箱在100-120℃烘烤1h;
(3)、粉煤灰处理;
a、将粉煤灰使用0.8mol/L的草酸溶液浸泡处理2-3min,然后水洗,烘干;
b、将步骤a处理后的粉煤灰以10℃/min的升温速度升温至380℃,保温处理5min,然后以8℃/min的速度升温至650℃,保温1min,自然降温至60℃,向粉煤灰中加入粉煤灰重量0.25%的纳米二氧化钛,保温3min,再以15℃/min的速度升温至300℃,保温10min,自然降温至室温;
(4)、将膨胀石墨与其重量2-3倍的去离子水混合,使用超声波处理30min, 再向膨胀石墨分散液中添加其质量0.05%的六偏磷酸钠,继续超声波处理20min,静置处理1h,然后进行抽滤,清洗,烘干至恒重,即得改性膨胀石墨;
(5)、将步骤(3)制备好的粉煤灰与体积分数50%的乙醇、蒸馏水按重量比10:1:2的质量比混合搅拌均匀,然后加入粉煤灰重量2%的步骤(4)中的改性膨胀石墨,超声波处理30-40min,旋蒸去除溶剂后,使用无水乙醇清洗2-3遍,烘干,得到改性粉煤灰。
4.根据权利要求2所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,超声波频率30kHz。
5.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述玻璃纤维经过改性处理,具体步骤如下:
a、将玻璃纤维使用质量分数为15%的硝酸溶液在40-45℃下处理15-20min,然后使用去离子水清洗;
b、将步骤a处理后的玻璃纤维使用质量分数为5%的草酸溶液浸泡处理10-15min,浸泡过程中使用超声波处理,烘干;
c、将步骤b处理后的玻璃纤维与硅烷偶联剂、水玻璃按重量比15-20:1:3的比例混合均匀,高速搅拌15-20min,得到改性玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述短纤维混合物按重量计由玻璃纤维和尼龙纤维按重量比6.5:1制成。
7.根据权利要求4所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述硅烷偶联剂为偶联剂KH550或KH560。
8.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述蛭石为生蛭石。
9.根据权利要求1所述的一种新型建筑用保温砂浆,其特征在于,所述聚氨酯颗粒为发泡型聚氨酯颗粒。
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