CN111393110A - 一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆及其制备方法。以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆包括以下重量份的组分：130‑150份水泥、720‑790份石灰石机制砂、100‑150份石灰石粉、0.2‑0.25份纤维素醚、0.005‑0.02份引气剂；石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子粉碎制得，石灰石机制砂的细度模数为2.5，石灰石粉的细度模数为0.07。本发明的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆具有和易性好，泌水量少，且以石灰石尾矿作为机制砂，缓解天然砂资源紧缺，保温隔热效果好且持久的优点。

Description

一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆及其制备方法。
背景技术
砌筑砂浆是将砖、石、砌块等黏结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆，它起着传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。目前，干混砌筑砂浆主要以水泥、天然砂、外加剂及其他掺合料按一定比例配制。
现有技术中，申请号为201611043807.9的中国发明专利申请文件中公开了一种高强度干混砌筑砂浆及其制备方法，由下列重量份原料制成：硅酸盐水泥100-150份、改性地开石粉20-30份、高炉矿渣10-20份、铁矿尾渣10-20份、聚醚砜3-6份、石灰石3-7份、河砂5-10份、乳胶粉2-8份、羟丙基甲基纤维素2-5份、减水剂1-5份、松香酸钠1-3份、粘结助剂2-5份。
现有的这种干混砌筑砂浆使用河砂作为骨料，因为河砂属于天然砂，天然砂是一种地方性资源，具有分布不均匀、短时间内不可再生、不适宜长距离运输等特点，目前我国很多地区由于过度开采等原因已导致天然砂资源接近枯竭，目前已有很多地方开始禁采或限采天然砂，导致工程建设用砂的供需矛盾日渐凸显出来，因此，使用机制砂替代天然砂用于干混砌筑砂浆的可持续发展成为了一种绿色可行的发展趋势。
然而机制砂由于颗粒不均，内部孔隙较多，加入干混砌筑砂浆中会导致砂浆的需水量增加及砂浆稠度降低以及泌水等情况，在干混砂浆中使用较少。另一方面，大量堆置的石灰石尾矿不但对空气和水土造成了严重的污染，而且占据了大量的农用土地，因此有必要研究如何将石灰石尾矿制成机制砂，并解决机制砂引起的砂浆泌水量大、和易性偏差的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其具有和易性好，泌水量少，且以石灰石尾矿作为机制砂，缓解天然砂资源紧缺的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其具有制作方法简单，易于操作的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，包括以下重量份的组分：130-150份水泥、720-790份石灰石机制砂、100-150份石灰石粉、0.2-0.25份纤维素醚、0.005-0.02份引气剂；
所述石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子粉碎制得，石灰石机制砂的细度模数为2.5，石灰石粉的细度模数为0.07。
通过采用上述技术方案，由于采用石灰石机制砂替代天然砂，缓解天然砂资源的紧缺状况，石灰石机制砂的存量丰富，易得，原料投入成本少，且出料粒度可控，堆积密度大，自身硬度和粘性好，以纯机制砂为骨料，并掺入制备石灰石机制砂时产生的石灰石粉，降低了原材料成本，且不产生二次污染，随着石灰石粉的加入，使得砌筑砂浆的保水率、湿密度和28天抗压强度得到改善，石灰石机制砂和石灰石粉的级配适应，混合均匀，在引气剂、纤维素醚和触变润滑剂的作用下，使得砌筑砂浆的和易性好，拉伸粘结强度高，不易空鼓、开裂。
进一步地，所述组分的重量份为：140份水泥、755份石灰石机制砂、135份石灰石粉、0.23份纤维素醚、0.0125份引气剂。
通过采用上述技术方案，砌筑砂浆中各组分用量更加精准，使制得的砌筑砂浆和易性、稠度和保水性较为优异，避免原料浪费。
进一步地，组分中还包括相变储能材料，相变储能材料的用量为30-50份，所述相变储能材料包括以下重量份的原料：5-6份月桂酸、4-5份癸酸、4-6份膨胀珍珠岩、3-5份磁性壳聚糖微球、1-2份聚乙烯醇、1.2-1.8份硬脂酸钠、1-1.5份油酸钠和1-1.5份α—烯烃磺酸钠。
通过采用上述技术方案，以膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖微球两种多孔物质作为担载介质，以癸酸和月桂酸作为储能物质，并以硬脂酸钠和聚乙烯醇作为表面活性剂，以改善相变储能材料的稳定性和储热能力，油酸钠和α—烯烃磺酸钠能改善相变储能材料的上浮现象，提高相变储能材料与砂浆基体的结合力，具有储能效果的相变储能材料能能降低砂浆的导热系数，从而使砌筑砂浆具有保温、隔热效果。
进一步地，所述相变储能材料的制备方法如下：将月桂酸、癸酸、膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖微球在恒温水浴中加热至50-70℃，边加热边搅拌，恒温20-30min，加入聚乙烯醇和硬脂酸钠，升温至75-85℃，继续恒温搅拌20-30min，真空吸附5-10min，加入油酸钠和α—烯烃磺酸钠，搅拌均匀后，真空吸附10-15min，制得相变储能材料。
通过采用上述技术方案，将月桂酸、癸酸等物质混合加热后，月桂酸和癸酸能包裹在膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖微球表面的孔隙内，聚乙烯醇和硬脂酸钠作为表面活性剂，能吸附在多孔材料的表面，使其亲水性变成亲油性，改善了月桂酸、癸酸与多孔基材材料微孔表面的相容性，大大提高了月桂酸和癸酸在多孔材料中的容留量，另外月桂酸和癸酸也可以作为分散剂，有利于月桂酸和癸酸在多孔材料中均匀分布，提高储热能力，改善其稳定性；当聚乙烯醇和硬脂酸钠吸附在膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖微球的表面后，加入的油酸钠和α—烯烃磺酸钠能进一步包裹在膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖的表面，油酸和α—烯烃磺酸钠的亲油端朝向相变储能材料，亲水端朝外，当相变储能材料与水泥浆体混合时，很容易被润湿，提高两者之间的结合力，使相变储能材料在水泥浆体中均匀分布而不会出现上浮现象；且油酸钠和α—烯烃磺酸钠是可降解物质，随着油酸钠和α—烯烃磺酸钠的降解，相变储能材料逐渐从油酸钠和α—烯烃磺酸钠的包裹中释放，从而使得相变储能材料具有较为持久的保温、隔热和控温效果。
进一步地，所述相变储能材料经过如下后处理：(1)以重量份计，将3-5份环氧树脂、1-2份苯丙乳液、0.5-1.5份稀释剂、1.2-1.8份固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在20-40℃下固化成膜；
(2)将3.5-5份玉米淀粉和2-4份黄原胶混合均匀，水浴加热至50-95℃，冷却至室温加入0.1-0.3份N，N-亚甲基丙烯酰胺、0.1-0.3份过硫酸钠和0.5-1份甲基纤维素，搅拌均匀，制得包裹液；
(3)将包裹液和经步骤(1)处理的相变储能材料混合均匀，喷雾干燥，即完成相变储能材料的后处理过程，包裹液与相变储能材料的质量比为2-3:1。
通过采用上述技术方案，玉米淀粉和黄原胶在过硫酸钠和N，N-亚甲基丙烯酰胺的作用下，能形成交联降解膜，甲基纤维素作为交联降解膜的致孔剂，能使交联降解膜表面形成较多细微孔结构，使得内部的相比储能材料不断从交联降解膜中释放，从而延长了相变储能材料的有效时长，实现相变储能材料的超长保温效果；环氧树脂、苯丙乳液、稀释剂和固化剂混合后，使得环氧树脂和苯丙乳液的流动性增加，有利于对相变储能材料进行包裹和分散，固化剂使环氧树脂乳液和苯丙乳液在相变储能材料表面形成一层树脂层，从而起到对相变储能材料的封装作用，且环氧树脂和苯丙乳液的耐水性强，粘结强度高，涂膜坚韧，随着交联膜的降解，包裹树脂层的相变储能材料与砂浆混合，苯丙乳液属于胶粉类，与砂浆具有较好的相容性，将环氧树脂和苯丙乳液混合进行包裹，环氧树脂的超强粘性，能改善苯丙乳液的粘性，使苯丙乳液牢固的包裹在相变储能材料表面。
进一步地，所述磁性壳聚糖微球的制备方法如下：(1)以重量份计，将乙酸和3-5份壳聚糖混合，制成浓度为2-4％的壳聚糖溶液，加入0.2-0.5份硅胶粒子，搅拌1-2h，静置脱泡，加入1-3份纳米铁酸钴，超声振荡15-20min，将微球放入70-80℃且质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸泡20min，用蒸馏水洗涤2-3次，制得磁性壳聚糖微球；(2)将3-5份低密度聚乙烯加热熔融，加入1-3份纳米二氧化硅和0.5-1份无水乙醇，混合均匀后，均匀喷涂于磁性壳聚糖微球表面，干燥固化。
通过采用上述技术方案，以壳聚糖为基质，引入纳米铁酸钴，并且以硅胶作为致孔剂，在加热的氢氧化钠溶液中溶出硅胶致孔，低密度聚乙烯加入纳米二氧化硅后，增加了聚乙烯膜的疏水性，使用聚乙烯膜包裹磁性壳聚糖微球，可增加磁性壳聚糖微球的隔氧、隔水效果，从而防止磁性壳聚糖微球在使用时发生降解，从而延长其使用寿命，使相变储能材料的保温性较为持久。
进一步地，所述砌筑砂浆的保水率≥88％，2h稠度损失率≤30％，凝结时间3-12h，28天强度≥10MPa。
进一步地，所述引气剂为十二烷基硫酸钠，所述纤维素醚为羟丙甲纤维素，羟丙甲纤维素的pH值为7.7，黏度(2％溶液，20℃)为66800mPa.s，干燥失重为5％，灼烧残渣为3.3％，甲氧基含量为21.2％，羟丙氧基含量为9.4％，所述高钙石子中碳酸钙的含量为83.06％。
进一步地，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，28d抗压强度为51.3MPa，28d抗折强度为8.6MPa，初凝时间为172min，终凝时间为220min，MgO含量为2.42％，SO3含量为2.28％，氯离子含量为0.025％，比表面积为365m2/kg。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆的制备方法，包括以下步骤：将水泥、石灰石机制砂和石灰石粉混合均匀，加入纤维素醚、引气剂、触变润滑剂和定形储能材料，搅拌120s，制得成品。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用石灰石机制砂作为砌筑砂浆的骨料，并掺入制备石灰石机制砂产生的石灰石粉，缓解了天然砂的资源枯竭，级配合理的机制砂和石灰石粉，使砌筑砂浆混合更加均匀，在引气剂、纤维素醚和触变增稠剂的作用下，使砌筑砂浆的和易性好，14天拉伸粘结强度高，保水率增大，泌水少、施工后粘结力强，不收缩、不空鼓、表面光洁平整，且原材料成本低，不产生二次污染。
第二、本发明中优选采用磁性壳聚糖微球和膨胀珍珠岩作为承载介质，以月桂酸和癸酸作为储能材料制备相变储能材料，并掺入油酸钠和α—烯烃磺酸钠油酸钠和α—烯烃磺酸钠包裹在最外层，且亲水端朝外，能提高相变储能材料与砂浆基体之间的结合力，使相变储能材料在砂浆浆体中不含出现上浮现象；随着油酸钠和α—烯烃磺酸钠的降解，内部包裹的聚乙烯醇和硬脂酸钠逐渐显露，延长了相变储能材料的保温、隔热和控温效果。
第三、本发明在制备相变储能材料时，掺入聚乙烯醇和硬脂酸钠作为表面活性剂，吸附于多孔材料的表面，改善多孔材料的容留量，提高储热能力和稳定性，同时能使多孔材料表面亲水性变成亲油性，从而增大相变储能材料的耐水性，进而改善砌筑砂浆的防水、防潮效果。
第四、本发明中优选使用纳米铁酸钴和壳聚糖等制备磁性壳聚糖微球，并在其表面包裹由低密度聚乙烯、纳米二氧化硅和无水乙醇制备的透明包裹层，纳米二氧化硅能增强聚乙烯层的隔氧疏水性，使得磁性壳聚糖微球难以降解，从而相变储能材料的保温、隔热持久性。；第五、本发明中优选使用环氧树脂、苯丙乳液等对相变储能材料进行后处理，随着淀粉和黄原胶形成的交联膜的降解，被环氧树脂和苯丙乳液包裹的相变储能材料逐渐释放，从而改善了相变储能材料的有效性，延长了保温、隔热时长。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
相变储能材料的制备例1-3
制备例1-3中磁性壳聚糖微球选自郑州英诺生物科技有限公司，α—烯烃磺酸钠选自南通润丰石油化工有限公司，型号为AOS；聚乙烯醇选自内蒙古凯杜新材料科技有限公司，型号为1788。
制备例1：按照表1中的原料配比，将5kg月桂酸、5kg癸酸、4kg膨胀珍珠岩和3kg磁性壳聚糖微球在恒温水浴中加热至50℃，边加热边搅拌，恒温30min，加入1kg聚乙烯醇和1.2kg硬脂酸钠，升温至75-85℃，继续恒温搅拌20min，在0.05MPa的条件下真空吸附15min，加入1kg油酸钠和1kgα—烯烃磺酸钠，搅拌均匀后，在0.08MPa的条件下真空吸附15min，制得相变储能材料，膨胀珍珠岩的粒度为50目，聚乙烯醇的目数为80目，膨胀珍珠岩的化学性质如表2所示。
表1制备例1-3中相变储能材料的原料配比
Figure BDA0002429839710000051
Figure BDA0002429839710000061
表2制备例1-3中膨胀珍珠岩的组成
组分 SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O CaO
W/％ 74.85 12.45 1.22 6.75 3.51 1.23
制备例2：按照表1中的原料配比，将5.5kg月桂酸、4.5kg癸酸、5kg膨胀珍珠岩和4kg磁性壳聚糖微球在恒温水浴中加热至60℃，边加热边搅拌，恒温25min，加入1.5kg聚乙烯醇和1.5kg硬脂酸钠，升温至80℃，继续恒温搅拌25min，在0.08MPa的条件下真空吸附13min，加入1.3kg油酸钠和1.3kgα—烯烃磺酸钠，搅拌均匀后，在0.1MPa的条件下真空吸附13min，制得相变储能材料，膨胀珍珠岩的粒度为60目，聚乙烯醇的目数为100目，膨胀珍珠岩的化学性质如表2所示。
制备例3：按照表1中的原料配比，将6kg月桂酸、4kg癸酸、6kg膨胀珍珠岩和5kg磁性壳聚糖微球在恒温水浴中加热至70℃，边加热边搅拌，恒温20min，加入2kg聚乙烯醇和1.8kg硬脂酸钠，升温至85℃，继续恒温搅拌30min，在0.1MPa的条件下真空吸附10min，加入1.5kg油酸钠和1.5kgα—烯烃磺酸钠，搅拌均匀后，在0.12MPa的条件下真空吸附10min，制得相变储能材料，膨胀珍珠岩的粒度为80目，聚乙烯醇的目数为120目，膨胀珍珠岩的化学性质如表2所示。
实施例
以下实施例中水泥选自德清南方水泥有限公司，羟丙甲纤维素选自湖州美欣霍普生物科技有限公司出售的型号为MH-K60的羟丙甲纤维素，引气剂选自日本花王型号为10G-3的引气剂，低密度聚乙烯选自上海韵弘塑化有限公司出售的型号为1800G的低密度聚乙烯，纳米二氧化硅选自灵寿县恒昌矿产品加工厂出售的型号为LI-09的纳米二氧化硅，环氧树脂选自郑州鹏辉化工产品有限公司出售的型号为E-51的环氧树脂，苯丙乳液选自河南云创化工产品有限公司出售的型号为BB609的苯丙乳液。
实施例1：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其原料配比如表3所示，该砌筑砂浆的制备方法包括以下步骤：
130kg/m3水泥、720kg/m3石灰石机制砂和100kg/m3石灰石粉混合均匀，加入0.1kg/m3纤维素醚和0.005kg/m3引气剂，搅拌120s，制得成品；
其中水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，28d抗压强度为51.3MPa，28d抗折强度为8.6MPa，初凝时间为172min，终凝时间为220min，MgO含量为2.42％，SO3含量为2.28％，氯离子含量为0.025％，比表面积为365m2/kg，石灰石机制砂的细度模数为2.5，具体筛分结果如表4所示，石灰石粉的细度模数为0.07，具体筛分结果如表5所示，纤维素醚为羟丙甲纤维素，羟丙甲纤维素的pH值为7.7，黏度(2％溶液，20℃)为66800mPa.s，干燥失重为5％，灼烧残渣为3.3％，甲氧基含量为21.2％，羟丙氧基含量为9.4％，引气剂为十二烷基硫酸钠。
表3实施例1-6中以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆的原料配比
Figure BDA0002429839710000071
表4石灰石机制砂的颗粒级配
筛孔尺寸 9.5 4.75 2.36 1.25 0.63 0.32 0.16 0.08 筛底
筛余量/g 0 0 2 151 134 100 32 28 53
分计筛余/％ 0 0 0.4 30.2 26.9 20 6.4 5.6 10.6
累计筛余/％ 0 0 0.4 30.6 57.4 77.4 83.8 89.4 0
表5石灰石粉的颗粒级配
筛孔尺寸 9.5 4.75 2.36 1.25 0.63 0.32 0.16 0.08 筛底
筛余量/g 0 0 0 0 1 7 16 50 426
分计筛余/％ 0 0 0 0 0.2 1.4 3.2 10 85.2
累计筛余/％ 0 0 0 0 0.2 1.6 4.8 14.8 0
实施例2-3：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，其原料配比如表3所示。
实施例4：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，还包括30kg/m3的相变储能材料，相变储能材料由制备例1制成。
实施例5：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，还包括40kg/m3的相变储能材料，相变储能材料由制备例2制成。
实施例6：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，还包括50kg/m3的相变储能材料，相变储能材料由制备例3制成。
实施例7：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，磁性壳聚糖微球由以下方法制成：
(1)将乙酸和3kg壳聚糖混合，制成浓度为2％的壳聚糖溶液，加入0.2kg硅胶粒子，搅拌1h，静置脱泡，加入1kg纳米铁酸钴，超声振荡15min，将微球放入70℃且质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸泡20min，用蒸馏水洗涤2次，制得磁性壳聚糖微球；(2)将3kg低密度聚乙烯加热熔融，加入1kg纳米二氧化硅和0.5kg无水乙醇，混合均匀后，均匀喷涂于磁性壳聚糖微球表面，干燥固化，纳米二氧化硅的粒径为325目。
实施例8：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，磁性壳聚糖微球由以下方法制成：
(1)将乙酸和4kg壳聚糖混合，制成浓度为3％的壳聚糖溶液，加入0.35kg硅胶粒子，搅拌1.5h，静置脱泡，加入2kg纳米铁酸钴，超声振荡18min，将微球放入75℃且质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸泡20min，用蒸馏水洗涤3次，制得磁性壳聚糖微球；(2)将4kg低密度聚乙烯加热熔融，加入2kg纳米二氧化硅和0.8kg无水乙醇，混合均匀后，均匀喷涂于磁性壳聚糖微球表面，干燥固化，纳米二氧化硅的粒径为325目。
实施例9：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，磁性壳聚糖微球由以下方法制成：
(1)将乙酸和5kg壳聚糖混合，制成浓度为4％的壳聚糖溶液，加入0.5kg硅胶粒子，搅拌2h，静置脱泡，加入3kg纳米铁酸钴，超声振荡20min，将微球放入80℃且质量分数为5％的氢氧化钠溶液中浸泡20min，用蒸馏水洗涤3次，制得磁性壳聚糖微球；(2)将5kg低密度聚乙烯加热熔融，加入3kg纳米二氧化硅和1kg无水乙醇，混合均匀后，均匀喷涂于磁性壳聚糖微球表面，干燥固化，纳米二氧化硅的粒径为325目。
实施例10：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例7的区别在于，相变储能材料经以下后处理：(1)将3kg环氧树脂、1kg苯丙乳液、0.5kg稀释剂、1.2kg固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在20℃下固化成膜，稀释剂为苯甲醇，固化剂为邻苯二甲酸酐；
(2)将3.5kg玉米淀粉和2kg黄原胶混合均匀，水浴加热至50℃，冷却至室温加入0.1kgN，N-亚甲基丙烯酰胺、0.1kg过硫酸钠和0.5kg甲基纤维素，搅拌均匀，制得包裹液；
(3)将包裹液和经步骤(1)处理的相变储能材料混合均匀，喷雾干燥，即完成相变储能材料的后处理过程，包裹液与相变储能材料的质量比为2:1。
实施例11：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例7的区别在于，相变储能材料经以下后处理：(1)将4kg环氧树脂、1.5kg苯丙乳液、1kg稀释剂、1.5kg固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在30℃下固化成膜，稀释剂为苯甲醇，固化剂为邻苯二甲酸酐；
(2)将4kg玉米淀粉和3kg黄原胶混合均匀，水浴加热至75℃，冷却至室温加入0.2kg N，N-亚甲基丙烯酰胺、0.2kg过硫酸钠和0.8kg甲基纤维素，搅拌均匀，制得包裹液；
(3)将包裹液和经步骤(1)处理的相变储能材料混合均匀，喷雾干燥，即完成相变储能材料的后处理过程，包裹液与相变储能材料的质量比为2.5:1。
实施例12：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例7的区别在于，相变储能材料经以下后处理：(1)将5kg环氧树脂、2kg苯丙乳液、1.5kg稀释剂、1.8kg固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在40℃下固化成膜，稀释剂为苯甲醇，固化剂为邻苯二甲酸酐；
(2)将5kg玉米淀粉和4kg黄原胶混合均匀，水浴加热至95℃，冷却至室温加入0.3kg N，N-亚甲基丙烯酰胺、0.3kg过硫酸钠和1kg甲基纤维素，搅拌均匀，制得包裹液；
(3)将包裹液和经步骤(1)处理的相变储能材料混合均匀，喷雾干燥，即完成相变储能材料的后处理过程，包裹液与相变储能材料的质量比为3:1。
对比例
对比例1：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，石灰石粉的添加量为80kg/m3。
对比例2：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例1的区别在于，石灰石粉的添加量为170kg/m3。
对比例3：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，相变储能材料选自洞口县安美环保材料技术有限公司出售的型号为FFAM85的相变储能材料。
对比例4：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，相变储能材料中未添加油酸钠和α—烯烃磺酸钠。
对比例5：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例4的区别在于，相变储能材料中未添加磁性壳聚糖微球。
对比例6：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例7的区别在于，磁性壳聚糖微球未使用低密度聚乙烯、纳米二氧化硅和无水乙醇进行喷涂包裹。
对比例7：一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，与实施例10的区别在于，相变储能材料经过以下后处理：(1)将3kg环氧树脂、1kg苯丙乳液、0.5kg稀释剂、1.2kg固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在20℃下固化成膜。
对比例8：以申请号为201611043807.9的中国发明专利文件中实施例1制备的高强度干混砌筑砂浆作为对照，由下列重量份的原料制成：硅酸盐水泥100份、改性地开石粉20份、高炉矿渣20份、铁矿尾渣10份、聚醚砜3份、石灰石3份、河砂5份、乳胶粉2份、羟丙基甲基纤维素2份、减水剂1份、松香酸钠1份、粘结助剂2份。
对比例9：以申请号为201710426157.4的中国发明专利申请文件中以机制砂掺入比例为30％配制成的干混砌筑砂浆作为对照。
性能检测试验
一、取由实施例1制备的砌筑砂浆样品500g，做筛分和细度模数分析，如表所示6所示。
表6实施例1制备的砌筑砂浆样品筛分结果
Figure BDA0002429839710000101
二、按照实施例1-12和对比例1-9中方法制备砌筑砂浆，按照JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》检测砌筑砂浆的保水率、凝结时间和抗压强度等性能，按照GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》检测砌筑砂浆的导热系数，检测结果记录于表7中。
表7实施例1-12和对比例1-9制备的砌筑砂浆性能检测
Figure BDA0002429839710000102
Figure BDA0002429839710000111
由表7中数据可以看出，案子实施例1-3中方法制备的砌筑砂浆的保水率高，28d抗压强度大，且具有较好的粘结性，2h稠度损失小，和易性好。
实施例4-6中因添加相变储能材料，与实施例1相比，其导热系数降低，保温性和隔热性得到提升，实施例7-9中因掺入磁性壳聚糖微球，对比例7-9制成的砌筑砂浆的保水率高，和易性好，粘结性大，且导热系数与实施例4相比进一步降低；实施例10-12因掺入磁性壳聚糖微球，且对相变储能材料进行后处理，与实施例7相比，砌筑砂浆的导热系数降低，保温、隔热效果得到进一步的改善。
对比例1中，石灰石粉的用量较少时，保水率少，抗压强度低，随着石灰石粉用量的增大，虽具有较高的保水率，但28d抗压强度降低，28d拉伸粘结强度减小。
对比例3因使用市售相变储能材料替代本发明中相变储能材料，由检测结果可以看出，砌筑砂浆的其余性能与实施例4相比无较大变化，但导热系数为0.27W/m·K，与实施例4相比，导热系数变大，砌筑砂浆的保温和隔热效果降低。
对比例4因相变储能材料中未添加油酸钠和α—烯烃磺酸钠，砌筑砂浆与实施例4相比，2h稠度损失变大，28d粘结强度降低，但砌筑砂浆的导热系数变大不大。
对比例5因相变储能材料中未添加磁性壳聚糖微球，砌筑砂浆的导热系数变大，对比例6和对比例7制备的砌筑砂浆性能检测与实施例4相差不大。
对比例8和对比例9均为现有技术制备的砌筑砂浆，其中对比例8使用河砂，对比例9使用机制砂替代天然砂，对比例8易造成河砂的资源枯竭，对比例9制备的砌筑砂浆保水率小，稠度损失大，和易性差，且导热系数大，保温性较差。
三、砌筑砂浆的保温性和保温持久性检测
将实施例4-12和对比例1-9中制备的砌筑砂浆与空心砖砌筑成宽1m，高1m的砌体，实施例4-12砌成的砌体标记为试验组1-9，对比例1-9砌成的砌体标记为对照组1-9，将试验组1-9和对比组1-9中的砌体在北京夏季进行温度监测，将砌体的一侧朝向西方，监测砌体另一侧在夏季一天内不同时刻西晒时的温度，监测结果如表8所示，将试验组1-9和对照组1-9中砌体一直放置于室外，在90天时仍对砌体一天内不同时刻的西晒温度进行检测，检测结果如表9所示。
表8砌筑砂浆的保温隔热效果检测
Figure BDA0002429839710000121
Figure BDA0002429839710000131
由表8中数据可以看出，按照实施例4-6中方法制成的砌筑砂浆，与空心砖砌成砌体后，试验组1-3的砌体一侧承受西晒，另一侧的温度上升慢，且在18时后，砌体远离西晒的一侧温度下降明显，整个西晒过程中，砌体一侧的温度波动范围较小，保温、隔热、控温效果显著。
实施例7-9制成的实验组4-6和实施例10-12制成的实验组7-9在西晒时，砌体远离西晒一侧的温度与实验组1-3相比有所降低，且波动减小，实施例7-12制成的砌筑砂浆保温、隔热、控温效果与实施例4-6相比，有所提升。
由表8中数据可以看出，按照对比例1和对比例2制成的对照组1和对照组2砌体，在西晒后，砌体远离西晒一侧的温度一直较高，隔热效果较差，虽然在15:00-18:00这段时间温度下降较快，保温效果较差。
对比例3因使用市售相变储能材料，对照组3的砌体在西晒后，砌体远离西晒一侧的温度在12:00-15:00这段时间上升较快，隔热性较差，且在15:00-18：00这段时间温度又下降较快，保温性较差，温度波动范围大，控温效果差。
对比例4因相变储能材料中未添加油酸钠和α—烯烃磺酸钠，经西晒后，砌体的温度变化与实施例1相差不大。
对比例5因相变储能材料中未添加磁性壳聚糖微球，砌体西晒后，砌体西晒一侧的温度变化较大，保温隔热效果较差。
结合表7，对比例6和对比例7制成的砌筑砂浆的导热系数与实施例4相比，差别不大，因此对比例6和对比例7制成的砌体对照组6-7在西晒后，远离西晒一侧的温度与实施例4相似，温度波动范围小，且隔热、保温效果好。
对比例8和对比例9为现有技术制备的砌筑砂浆，砌筑成砌体经过西晒后，砌体的温度上升快，且下降明显，波动范围较大，保温、隔热、控温效果较差。
表9砌筑砂浆保温隔热持久性检测
Figure BDA0002429839710000132
Figure BDA0002429839710000141
由表9和表8中数据对比可以看出，实施例4-6制备的试验组1-3砌体，在90天后，砌体经西晒后，砌体远离西晒一侧的温度从12:00到15:00时上升较快，在15:00-18:00时又下降较为迅速，说明实施例4-6制备的砌筑砂浆在室外放置后，保温、隔热和控温效果。
实施例7-12制成的砌筑砂浆与空心砖砌成试验组4-9，在室外放置90天后，砌体西晒一天后，仍具有较好的保温、隔热、控温效果，说明实施例7-12制成的砌筑砂浆具有较为持久的保温、隔热和控温效果。
对比例1-3制成的砌筑砂浆，在经90天的室外放置，砌体经西晒一天后，其保温、隔热和控温效果仍较差。
对比例4制备的砌筑砂浆与空心砖砌筑成砌体后，经西晒一天后，砌体远离西晒的一侧温度上升快，下降也快，保温、隔热和控温效果下降，说明相变储能材料中添加油酸钠和α—烯烃磺酸钠能提高砌筑砂浆和保温、隔热和控温效果的持久性。
对比例5因未添加磁性壳聚糖微球，对照组5砌体经西晒后，其保温、隔热和控温效果减低，持久性较差。
对比例6因磁性壳聚糖微球中未使用低密度聚乙烯、纳米二氧化硅和无水乙醇进行喷涂包裹，对比例7因未使用交联膜包裹相变储能材料，对比例6和对比例7制成的砌筑砂浆制成砌体后，砌体远离太阳光的一侧温度上升较快，且在15:00-18:00时温度下降较快，说明经90天后，砌筑砂浆的保温、隔热和控温效果下降，而磁性壳聚糖微球中未使用低密度聚乙烯、纳米二氧化硅和无水乙醇进行喷涂包裹，使用交联膜包裹相变储能材料均能提升砌筑砂浆保温隔热效果的持久性。
对比例8和对比例9为现有技术制备的砌筑砂浆，其保温隔热效果经90天后，保温效果下降，隔热效果变差，持久性不佳。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，包括以下重量份的组分：130-150份水泥、720-790份石灰石机制砂、100-150份石灰石粉、0.2-0.25份纤维素醚、0.005-0.02份引气剂；
所述石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子粉碎制得，石灰石机制砂的细度模数为2.5，石灰石粉的细度模数为0.07。
2.根据权利要求1所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述组分的重量份为：140份水泥、755份石灰石机制砂、135份石灰石粉、0.23份纤维素醚、0.0125份引气剂。
3.根据权利要求1-2任一项所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，组分中还包括相变储能材料，相变储能材料的用量为30-50份，所述相变储能材料包括以下重量份的原料：5-6份月桂酸、4-5份癸酸、4-6份膨胀珍珠岩、3-5份磁性壳聚糖微球、1-2份聚乙烯醇、1.2-1.8份硬脂酸钠、1-1.5份油酸钠和1-1.5份α—烯烃磺酸钠。
4.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述相变储能材料的制备方法如下：将月桂酸、癸酸、膨胀珍珠岩和磁性壳聚糖微球在恒温水浴中加热至50-70℃，边加热边搅拌，恒温20-30min，加入聚乙烯醇和硬脂酸钠，升温至75-85℃，继续恒温搅拌20-30min，真空吸附5-10min，加入油酸钠和α—烯烃磺酸钠，搅拌均匀后，真空吸附10-15min，制得相变储能材料。
5.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述相变储能材料经过如下后处理：（1）以重量份计，将3-5份环氧树脂、1-2份苯丙乳液、0.5-1.5份稀释剂、1.2-1.8份固化剂混合均匀，加入相变储能材料，混合均匀后，在20-40℃下固化成膜；
（2）将3.5-5份玉米淀粉和2-4份黄原胶混合均匀，水浴加热至50-95℃，冷却至室温加入0.1-0.3份N，N-亚甲基丙烯酰胺、0.1-0.3份过硫酸钠和0.5-1份甲基纤维素，搅拌均匀，制得包裹液；
（3）将包裹液和经步骤（1）处理的相变储能材料混合均匀，喷雾干燥，即完成相变储能材料的后处理过程，包裹液与相变储能材料的质量比为2-3:1。
6.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述磁性壳聚糖微球的制备方法如下：（1）以重量份计，将乙酸和3-5份壳聚糖混合，制成浓度为2-4%的壳聚糖溶液，加入0.2-0.5份硅胶粒子，搅拌1-2h，静置脱泡，加入1-3份纳米铁酸钴，超声振荡15-20min，将微球放入70-80℃且质量分数为5%的氢氧化钠溶液中浸泡20min，用蒸馏水洗涤2-3次，制得磁性壳聚糖微球；（2）将3-5份低密度聚乙烯加热熔融，加入1-3份纳米二氧化硅和0.5-1份无水乙醇，混合均匀后，均匀喷涂于磁性壳聚糖微球表面，干燥固化。
7.根据权利要求1-2任一项所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述砌筑砂浆的保水率≥88%，2h稠度损失率≤30%，凝结时间3-12h，28天强度≥10MPa。
8.根据权利要求1-2任一项所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述引气剂为十二烷基硫酸钠，所述纤维素醚为羟丙甲纤维素，羟丙甲纤维素的pH值为7.7，黏度（2%溶液，20℃）为66800mPa.s，干燥失重为5%，灼烧残渣为3.3%，甲氧基含量为21.2%，羟丙氧基含量为9.4%，所述高钙石子中碳酸钙的含量为83.06%。
9.根据权利要求1-2任一项所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆，其特征在于，所述水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，28d抗压强度为51.3MPa，28d抗折强度为8.6MPa，初凝时间为172min，终凝时间为220min，MgO含量为2.42%，SO3含量为2.28%，氯离子含量为0.025%，比表面积为365m2/kg。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的以石灰石为骨料的全机制砂砌筑砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水泥、石灰石机制砂和石灰石粉混合均匀，加入纤维素醚、引气剂、触变润滑剂和定形储能材料，搅拌120s，制得成品。
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