CN111393111A - 一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆及其制备方法 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抹灰砂浆及其制备方法。以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆包括以下重量份的组分：140‑160份水泥、770‑820份石灰石机制砂、40‑70份石灰石粉、0.2‑0.3份纤维素醚、0.005‑0.01份引气剂、0.02‑0.04份触变润滑剂；所述石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子破碎制成，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抹灰砂浆具有泌水少，和易性好，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，导热、散热性好，能吸附甲醛，净化空气的优点。

Description

一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆及其制备方法
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抹灰砂浆及其制备方法。
背景技术
抹灰砂浆涂抹在建筑物内外墙面、顶面、底面和柱表面能够起到找平、防水、防护和装饰作用建筑材料的作用，干混抹灰砂浆则是以水泥为主粘结基料，配以河砂、掺合料、外加剂等成分，经过称量配料，均匀混合后即得，只需在工地加水后加以搅拌即可使用。
现有技术中，申请号为201210557367.4的中国发明专利申请文件中公开了一种机械施工抹灰砂浆及其制备方法，抹灰砂浆是由粉料、骨料、水混合而成，其质量配比为：粉料∶骨料∶水＝200-300∶700-800∶160-250；所述粉料是由硅酸盐水泥熟料、石膏、粒化高炉矿渣、粉煤灰、石灰石粉、化学添加剂混合而成，其质量配比为：硅酸盐水泥熟料∶石膏∶粒化高炉矿渣∶粉煤灰∶石灰石粉∶化学添加剂＝100-300∶50-100∶50-200∶100-400∶100-400∶2-5。
现有的这种抹灰砂浆以河砂、人工砂或混合砂中任意一种作为骨料，与干混砂浆相比，骨料不需要烘干，减少了骨料的烘干废和一部分运输费，大幅度降低了材料成本，但河砂、人工砂和混合砂的保水率较差，使得砂浆失水快，泌水严重，和易性偏差，容易出现粘结性差，与墙体基层粘结不牢固，涂抹之后出现裂纹、与基层脱开产生空鼓等问题。
由于质量合格的天然河砂逐渐枯竭，机制砂用作抹灰砂浆的骨料是必然趋势，与天然河砂相比，机制砂在制备过程产生一定的石灰石粉，如果将石灰石粉掺入砂浆中，并且满足砂浆的性能要求，能大幅度降低砂浆原料成本，并且不产生二次污染。
因此，研发一种泌水少、和易性好，能减少开裂、空鼓，且使用石灰石为骨料制成的全机制砂抹灰砂浆是亟待解决的问题。
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抹灰砂浆，其具有泌水少、和易性好，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抹灰砂浆，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抹灰砂浆，包括以下重量份的组分：140-160份水泥、770-820份石灰石机制砂、40-70份石灰石粉、0.2-0.3份纤维素醚、0.005-0.01份引气剂、0.02-0.04份触变润滑剂；
所述石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子破碎制成，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，使用石灰石机制砂替代天然砂，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，自身硬度和粘结性好，缓解了天然砂的开采枯竭，满足人们的需求，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，使得抹灰砂浆的保水率、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，使得抹灰砂浆的和易性好，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：150份水泥、795份石灰石机制砂、55份石灰石粉、0.25份纤维素醚、0.008份引气剂、0.03份触变润滑剂。
通过采用上述技术方案，抹灰砂浆中各组分用量更加精准，使制得的抹灰砂浆和易性、稠度和保水性较为优异，避免原料浪费。
进一步地，组分中还包括定形相变材料，所述定形相变材料的用量为30-60份，所述定形相变材料包括以下重量份的组分：2-3份磁性壳聚糖微球、4-6份石蜡、2.5-4份铝粉、1-2份碳纳米管、1.2-2.4份石墨、1-2份碳化硅、3.5-5份玉米淀粉、2-4份黄原胶、0.1-0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.1-0.3份过硫酸钠。
通过采用上述技术方案，以石蜡为主贮热剂，以磁性壳聚糖作为包封支撑体，磁性壳聚糖微球表面具有较多微细孔结构，具有很强的吸附效果，其表面能负载铝粉、碳纳米管、石墨和碳化硅，从而增强磁性壳聚糖微球的传热、导热效果，当抹灰砂浆用于水泥地面抹平时，能吸收热量，防止冰雪天气时，水泥地面上的冰雪难以融化，路面结冰。
进一步地，所述定形相变材料的制备方法如下：(1)将磁性壳聚糖微球和石蜡混合，置于80-90℃的恒温水浴条件下搅拌1-1.5h，加入铝粉和碳化硅，在负压下搅拌1-2h，真空干燥；
(2)将玉米淀粉与黄原胶混合，在90-110℃下水浴糊化，冷却后加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠，搅拌2-3h后，制得包覆液；
(3)将包覆液与步骤(1)所得物混合均匀后，加入石墨和碳纳米管，搅拌均匀，在40-50℃下干燥。
通过采用上述技术方案，将磁性壳聚糖和石蜡混合加热后，石蜡熔融吸附在磁性壳聚糖微球内部的孔隙内，在负压下，石蜡能进一步进入磁性壳聚糖微球的微孔内，并且部分铝粉和碳化硅能在负压下能穿过石蜡膜，进入磁性壳聚糖微球的微孔内，磁性壳聚糖微球本身的磁力能吸附铝粉，使磁性壳聚糖微球的孔隙被石蜡、铝粉和碳化硅完全填充，自身形成密实颗粒，具有多孔结构的磁性壳聚糖微球使得被吸附的石蜡分子受到高毛细作用和高表面张力作用，令液态石蜡分子难以伸出，从而提高了定形相变材料的储能稳定性；将玉米淀粉、黄原胶在过硫酸钠和N，N-亚甲基双丙烯酰胺的作用下，形成交联膜，包裹在填充由有石蜡、铝粉和碳化硅的磁性壳聚糖微球表面，且交联膜表面附着由石墨和碳纳米管，从而进一步增强的定形相变材料的导热效果，同时随着交联膜的不断降解，内部被包裹的铝粉和碳化硅逐渐显露，从而延长了定形相变材料的导热效果。
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，制得磁性粒子；
(2)将1.5-2.5份纳米二氧化硅、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、0.5-1份四氯化锡和1.5-2份三氯化锑溶于3-5份二氯甲烷和2-4份三氟乙酸中，搅拌均匀制得透明溶液，加入磁性粒子，混合均匀，真空干燥，制得磁性壳聚糖微球。
通过采用上述技术方案，以壳聚糖为基质，引入纳米铁酸钴，以硅胶为致孔剂，在加热的氢氧化钠溶液中溶出硅胶致孔，再使用纳米二氧化硅等物质形成均匀、稳定的透明溶液，包裹在磁性粒子上，防止磁性壳聚糖微球氧化，并克服磁性粒子的沉降和凝聚，包裹在磁性粒子上的透明溶液干燥后形成二氧化硅纳米无机纤维膜，具有较好的柔韧性，并且表现出优异的荷叶仿生表面结构，具有很强的疏水效果，对磁性壳聚糖微球形成隔水效果，防止磁性壳聚糖微球遇水降解，延长磁性壳聚糖微球的使用寿命。
进一步地，所述碳纳米管经以下预处理：以重量份计，将1-3份碳纳米管与3-5份蒸馏水混合，超声20-30min，加入2.5-3.5份乙二胺和1.8-2.4份氨水，充分搅拌后加入2-3份油酸钠和1-3份聚乙二醇，混合均匀，加入2-3份海绵，密封，在95-100℃恒温水浴下反应10-12h，冷冻干燥48-50h，置于50-60份含有5-6份硝酸银的乙二醇溶液中，在80-90℃下搅拌1-2h，超声振荡15-20min，置于80-90℃下真空干燥10-12h。
通过采用上述技术方案，碳纳米管具有很大的比表面积和特殊的孔结构，但未修饰的碳纳米管对甲醛气体的吸附能力较低，吸附填料瞬间被击穿，通过对碳纳米管进行氨基官能团的锈蚀，增大其对甲醛的吸附容量，使用油酸和聚乙二醇包裹在经修饰的碳纳米管上，再将纳米银颗粒负载在海绵上，然后与包裹油酸和聚乙二醇的碳纳米管进行混合，纳米银颗粒的粒径小，能均匀分布于海绵上，碳纳米管协同小尺寸的纳米银颗粒，可显著提高碳纳米管对甲醛的净化作用，油酸钠和聚乙二醇能自然降解，随着油酸钠和聚乙二醇的降解，内部包裹的经修饰的碳纳米管能逐渐释放，从而延长了碳纳米管对甲醛净化的长效性。
进一步地，所述抹灰砂浆的保水率≥88％，2h稠度损失率≤30％，凝结时间3-12h，28天强度≥10MPa，14天拉伸粘结强度≥0.2MPa，28天收缩率≤0.2％。
进一步地，所述引气剂为十二烷基硫酸钠，所述触变润滑剂为型号为OPTIBEN987，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％。
通过采用上述技术方案，使用羟丙甲纤维素含有大量的羟基，羟基能与水分子形成氢键，从而把水固定，在抹灰砂浆中起到保水作用，提高抹灰砂浆的保水率，使用十二烷基硫酸钠作为引气剂，能改善砂浆的和易性，降低砂浆的粘度和湿重，OPTIBEN987型触变润滑剂具有显著的触变增稠功效，能提高体系的屈服值，改善砂浆的防水功能，增加抗流挂功能和润滑性，提高可施工性，延长开放时间。
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抹灰砂浆的制备方法，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、触变润滑剂和定形相变材料，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抹灰砂浆的骨料，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，使抹灰砂浆混合更加均匀，在引气剂、纤维素醚和触变增稠剂的作用下，使抹灰砂浆的和易性好，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、本发明中优选采用石蜡做主贮热剂，以磁性壳聚糖微球作包封支撑体，并掺入导热系数较高的石墨、碳化硅、碳纳米管等原料制成定形相变材料，由于石蜡包覆于磁性壳聚糖微球内部的孔隙内，在石墨等高导热系数材料的配合下，使得定形相变材料具有较高的导热和散热效果，用于水泥地面抹平时，能加速冰雪融化，防止结冰，用于建筑外墙，能快速散热，防止屋内温度较高。
第三、本发明中优选使用黄原胶和玉米淀粉制作交联膜，并包裹在负载铝粉、碳化硅的磁性壳聚糖微球表面，再在交联膜上负载石墨和碳纳米管，进一步增强定形相变材料的导热和散热效果，随着交联膜的降解，负载在磁性壳聚糖微球表面的铝粉和碳化硅持续为定形相变材料提供导热和散热功能，延长了定形相变材料的长效性。
第四、本发明通过使用乙二胺和氨水对碳纳米管进行表面修饰，改善碳纳米管对甲醛的吸附容量，再使用油酸和聚乙二醇对碳纳米管进行表面包覆，在包覆膜上粘附海绵和纳米银颗粒，通过纳米银的负载，加强了碳纳米管对甲醛的催化氧化作用，随着油酸和聚乙二醇的降解，被包裹的碳纳米管逐渐释放，对甲醛的净化时间长，长效性好。
第五、本发明通过使用壳聚糖为基质，引入纳米铁酸钴，以硅胶为致孔剂，制得磁性粒子，在磁性粒子上包覆二氧化硅纳米无机纤维膜，增强磁性壳聚糖微球的疏水效果，防止磁性壳聚糖微球遇水降解，延长磁性壳聚糖微球的使用寿命。
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。
定形相变材料的制备例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，碳纳米管选自北京德科岛金科技有限公司出售的型号为CNT104的碳纳米管，铝粉选自佛山市捷柯新材料有限公司出售的型号为AK11的铝粉，碳化硅选自清河县耀协金属材料有限公司出售的型号为YX099的碳化硅。
制备例1：(1)按照表1中的配比，将2kg磁性壳聚糖微球和4kg石蜡混合，置于80℃的恒温水浴条件下搅1.5h，加入2.5kg铝粉和1kg碳化硅，在负压下搅拌1h，真空干燥；
(2)将3.5kg玉米淀粉与2kg黄原胶混合，在90℃下水浴糊化，冷却后加入0.1kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.1kg过硫酸钠，搅拌2h后，制得包覆液；
(3)将包覆液与步骤(1)所得物混合均匀后，加入1.2kg石墨和1kg碳纳米管，搅拌均匀，在40℃下干燥。
表1制备例1-3中定形相变材料的原料配比
Figure BDA0002429839590000051
Figure BDA0002429839590000061
制备例2：(1)按照表1中的配比，将2.5kg磁性壳聚糖微球和5kg石蜡混合，置于85℃的恒温水浴条件下搅1.3h，加入3.3kg铝粉和1.5kg碳化硅，在负压下搅拌1.5h，真空干燥；
(2)将4.3kg玉米淀粉与3kg黄原胶混合，在100℃下水浴糊化，冷却后加入0.2kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.2kg过硫酸钠，搅拌2.5h后，制得包覆液；
(3)将包覆液与步骤(1)所得物混合均匀后，加入1.8kg石墨和1.5kg碳纳米管，搅拌均匀，在45℃下干燥。
制备例3：(1)按照表1中的配比，将3kg磁性壳聚糖微球和6kg石蜡混合，置于90℃的恒温水浴条件下搅1h，加入4kg铝粉和2kg碳化硅，在负压下搅拌2h，真空干燥；
(2)将5kg玉米淀粉与4kg黄原胶混合，在110℃下水浴糊化，冷却后加入0.3kgN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.3kg过硫酸钠，搅拌3h后，制得包覆液；
(3)将包覆液与步骤(1)所得物混合均匀后，加入2.4kg石墨和2kg碳纳米管，搅拌均匀，在50℃下干燥。
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，触变润滑剂选自德国毕克化学出售的型号为OPTIBENT987的触变润滑剂，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。
实施例1：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，其原料配比如表2所示，该以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆的制备方法包括以下步骤：
将140kg/m3水泥、770kg/m3石灰石机制砂和40kg/m3石灰石粉混合均匀，加入0.2kg/m3纤维素醚、0.005kg/m3引气剂和0.02kg/m3触变润滑剂，搅拌120s，制得成品，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，石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子破碎制成，高钙石子中碳酸钙含量为83.06％，石灰石机制砂的细度模数为2.5，具体筛分结果如表3所示，石灰石粉的细度模数为0.07，具体筛分结果如表4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2实施例1-6中以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆的原料配比
Figure BDA0002429839590000071
表3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4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抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，其原料配比如表2所示。
实施例4：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，还包括30kg/m3的定形相变材料，定形相变材料由制备例1制成。
实施例5：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，还包括45kg/m3的定形相变材料，定形相变材料由制备例2制成。
实施例6：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，还包括60kg/m3的定形相变材料，定形相变材料由制备例3制成。
实施例7：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料中磁性壳聚糖微球的制备方法如下：
(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，制得磁性粒子；
(2)将1.5kg纳米二氧化硅、2kg聚乙烯吡咯烷酮、0.5kg四氯化锡和1.5kg三氯化锑溶于3kg二氯甲烷和2kg三氟乙酸中，搅拌均匀制得透明溶液，加入磁性粒子，混合均匀，真空干燥，制得磁性壳聚糖微球，纳米二氧化硅的的粒径为325目。
实施例8：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料中磁性壳聚糖微球的制备方法如下：
(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，制得磁性粒子；
(2)将2kg纳米二氧化硅、2.5kg聚乙烯吡咯烷酮、0.8kg四氯化锡和1.8kg三氯化锑溶于4kg二氯甲烷和3kg三氟乙酸中，搅拌均匀制得透明溶液，加入磁性粒子，混合均匀，真空干燥，制得磁性壳聚糖微球，纳米二氧化硅的的粒径为325目。
实施例9：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料中磁性壳聚糖微球的制备方法如下：
(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，制得磁性粒子；
(2)将2.5kg纳米二氧化硅、3kg聚乙烯吡咯烷酮、1kg四氯化锡和2kg三氯化锑溶于5kg二氯甲烷和4kg三氟乙酸中，搅拌均匀制得透明溶液，加入磁性粒子，混合均匀，真空干燥，制得磁性壳聚糖微球，纳米二氧化硅的的粒径为325目。
实施例10：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例7的区别在于，定形相变材料中碳纳米管经过以下处理：将1kg碳纳米管与3kg蒸馏水混合，超声20min，加入2.5kg乙二胺和1.8kg氨水，充分搅拌后加入2kg海绵，密封，在95℃恒温水浴下反应12h，冷冻干燥48h，加入2kg油酸钠和1kg聚乙二醇，混合均匀，干燥后置于50kg含有5kg硝酸银的乙二醇溶液中，在80℃下搅拌2h，超声振荡15min，置于80℃下真空干燥12h。
实施例11：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例7的区别在于，定形相变材料中碳纳米管经过以下处理：将2kg碳纳米管与4kg蒸馏水混合，超声25min，加入3kg乙二胺和2.1kg氨水，充分搅拌后加入2.5kg海绵，密封，在98℃恒温水浴下反应11h，冷冻干燥49h，加入2.5kg油酸钠和2kg聚乙二醇，混合均匀，干燥后置于55kg含有5.5kg硝酸银的乙二醇溶液中，在85℃下搅拌1.5h，超声振荡18min，置于85℃下真空干燥11h。
实施例12：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例7的区别在于，定形相变材料中碳纳米管经过以下处理：将3kg碳纳米管与5kg蒸馏水混合，超声30min，加入3.5kg乙二胺和2.4kg氨水，充分搅拌后加入3kg海绵，密封，在100℃恒温水浴下反应10h，冷冻干燥50h，加入3kg油酸钠和3kg聚乙二醇，混合均匀，干燥后置于60kg含有6kg硝酸银的乙二醇溶液中，在90℃下搅拌1h，超声振荡20min，置于90℃下真空干燥10h。
对比例
对比例1：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，石灰石粉用量30kg。
对比例2：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例1的区别在于，石灰石粉用量80kg。
对比例3：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料选自广州中佳新材料科技有限公司出售的型号为ZJ-5的定形相变材料。
对比例4：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料中未添加石墨和碳纳米管。
对比例5：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例4的区别在于，定形相变材料的制备方法如下：(1)将2kg磁性壳聚糖微球和4kg石蜡混合，置于80℃的恒温水浴条件下搅1.5h，真空干燥，加入1.2kg石墨和1kg碳纳米管，搅拌均匀，在40℃下干燥。
对比例6：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例10的区别在于，碳纳米管预处理方法如下：将1kg碳纳米管与3kg蒸馏水混合，超声20min，置于50kg含有5kg硝酸银的乙二醇溶液中，在80℃下搅拌2h，超声振荡15min，置于80℃下真空干燥12h。
对比例7：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例10的区别在于，碳纳米管预处理方法如下：将1kg碳纳米管与3kg蒸馏水混合，超声20min，加入2.5kg乙二胺和1.8kg氨水，充分搅拌后在95℃恒温水浴下反应12h，冷冻干燥48h。
对比例8：一种以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，与实施例10的区别在于，碳纳米管预处理方法如下：将1kg碳纳米管与3kg蒸馏水混合，超声20min，加入2.5kg乙二胺和1.8kg氨水，在95℃恒温水浴下反应12h，冷冻干燥48h，置于50kg含有5kg硝酸银的乙二醇溶液中，在80℃下搅拌2h，超声振荡15min，置于80℃下真空干燥12h。
对比例9：以申请号为201210557367.4的中国发明专利文件中实施例1制备的机械施工抹灰砂浆作为对照，其中各种组份质量配比为：粉料∶骨料∶水＝200∶800∶160；所述粉料由硅酸盐水泥熟料、石膏、粒化高炉矿渣、粉煤灰、石灰石粉、化学添加剂混合而成，所述各种组份质量配比为：硅酸盐水泥熟料∶石膏∶粒化高炉矿渣∶粉煤灰∶石灰石粉∶化学添加剂＝100∶50∶200∶400∶250∶2。
性能检测试验
一、取由实施例1制备的抹灰砂浆样品500g，做筛分和细度模数分析，如表所示5所示。
表5实施例1制备的抹灰砂浆样品筛分结果
Figure BDA0002429839590000101
二、按照实施例1-12和对比例1-9中方法制备抹灰砂浆，并按照GB/T25181-2019《预拌砂浆》检测抹灰砂浆的凝结时间、保水率和抗压强度等，按照JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》检测抹灰砂浆的拉伸粘结强度，检测结果记录于表6中。
表6实施例1-12和对比例1-8制备的抹灰砂浆性能检测
Figure BDA0002429839590000102
Figure BDA0002429839590000111
由表6中数据可以看出，实施例1-3制备的抹灰砂浆的保水率高，28d抗压强度大，14d拉伸粘结强度大，具有较好的黏结性，28d收缩率小，与墙体基层粘结牢固，涂抹之后不易出现裂纹、空鼓现象。
实施例4-6中添加了定形相变材料，与实施例1相比，其导热系数增大，实施例7-9中因定形相变材料中磁性壳聚糖微球使用纳米铁酸钴，抹灰砂浆的导热系数与实施例4-6相比有所提升，对实施例10-12中因定形相变材料中磁性壳聚糖微球中使用纳米铁酸钴，且碳纳米管中引入硝酸银，实施例10-12制备的抹灰砂浆的导热系数与实施例7相比有所增大。
对比例1中，石灰石粉的用量较少时，保水率仅为83.8％，抗压强度小于10MPa，随着石灰石粉用量的增大，保水率、湿密度逐渐增大，但对比例2中，石灰石粉用量为80kg/m3时，虽具有较高的保水率、湿密度，但28d抗压强度降低，14d拉伸粘结强度减小。
对比例3使用市售的定形相变材料，由检测结果可知，与实施例4相比，抹灰砂浆保水率、稠度、抗压强度和拉伸粘结强度等相差不大，但导热系数降低明显。
对比例4因定形相变材料中未添加石墨和碳纳米管，与实施例4相比，抹灰砂浆的导热系数仅为1.16w/m·K，下降较为明显。
对比例5因未使用包裹液将铝粉和碳化硅进行包裹，由检测结果可知，对比例5制备的抹灰砂浆的导热系数降低。
对比例6和对比例7与实施例10相比，导热系数降低，但其导热系数仍大于实施例1制备的抹灰砂浆的导热系数，说明使用硝酸银、乙二胺和氨水处理碳纳米管能提升抹灰砂浆的导热系数。
对比例9为现有技术制备的抹灰砂浆，其稠度、湿密度均不如本发明中抹灰砂浆，且导热系数较小，传热性能较差。
三、将实施例6、实施例9、实施例12和对比例3-5制备的抹灰砂浆涂抹于玻璃板上，厚度均为10mm，将玻璃板一侧均向外摆放，以武汉夏季天气为例，监测一天内不同时刻，远离玻璃板一侧的抹灰砂浆在夏季时的温度，测试结果如表7所示。
表7抹灰砂浆的导热性能检测
Figure BDA0002429839590000121
由表7中数据可以看出，按照实施例6、实施例9和实施例12中方法制备的抹灰砂浆在夏季时，因为实施例12制备的抹灰砂浆的导热系数最大，在12:00时，抹灰砂浆的表面温度高，升温速度快，在12:00-15:00这段时间，实施例12制备的抹灰砂浆升温速度快，在15:00-24:00这段时间，抹灰砂浆的降温速度快，实施例6和实施例9虽然也具有较好的导热和散热效果，但效果不如实施例12。
由检测数据可知，对比例3-5制备的抹灰砂浆，在12:00时，抹灰砂浆表面温度不及实施例6，且12:00-15:00时，抹灰砂浆表面温度上升较慢，导热效果较慢，在15:00-24:00时，抹灰砂浆表面温度下降较慢，散热效果较差。
四、将实施例10-12和对比例6-8制备的抹灰砂浆各12g，涂覆于水泥试块上，将市售胶合板(质量2kg，厚度为1.5cm)和涂有抹灰砂浆的水泥试块一起放入1立方米的干燥容器中，在密封3天、30天、60天和90天时检测密容器内甲醛的浓度，检测结果见表8。
表8实施例10-12和对比例6-8制备的抹灰砂浆的甲醛净化效果
Figure BDA0002429839590000131
由表8中数据可以看出，实施例10-12中碳纳米管经过使用乙二胺、氨水、硝酸银等预处理，制得的抹灰砂浆对甲醛具有较强的吸附和净化效果，且持续时间长，在胶合板不断释放甲醛的情况下，仍具有较为优异的吸附效果，除甲醛效果好，且持续时间长。
对比例6中使只用硝酸银溶液对碳纳米管进行预处理，制得的抹灰砂浆对甲醛的吸附效果较差，虽然30天内甲醛浓度有所降低，但随着时间的延长，甲醛浓度又逐渐增大，说明对比例6制备的抹灰砂浆对甲醛的吸附效果长效性较差。
对比例7因只使用氨水和乙二胺对碳纳米管进行处理，制得的抹灰砂浆虽然在30天内具有甲醛净化效果，但随着时间的延长，胶合板仍持续释放甲醛，抹灰砂浆对甲醛的净化效率降低，密封装置内，甲醛浓度又有所升高。
对比例8因未使用油酸钠和聚乙二醇对碳纳米管进行预处理，由表8中数据可知，对比例8制成的抹灰砂浆对甲醛的初始净化效果好，但随着胶合板不断释放甲醛，密封装置内甲醛浓度变大，说明对比例8制成的抹灰砂浆甲醛净化效果降低。
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抹灰砂浆，其特征在于，包括以下重量份的组分：140-160份水泥、770-820份石灰石机制砂、40-70份石灰石粉、0.2-0.3份纤维素醚、0.005-0.01份引气剂、0.02-0.04份触变润滑剂；
所述石灰石机制砂和石灰石粉由高钙石子破碎制成，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抹灰砂浆，其特征在于，所述组分的重量份为：150份水泥、795份石灰石机制砂、55份石灰石粉、0.25份纤维素醚、0.008份引气剂、0.03份触变润滑剂。
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抹灰砂浆，其特征在于，组分中还包括定形相变材料，所述定形相变材料的用量为30-60份，所述定形相变材料包括以下重量份的组分：2-3份磁性壳聚糖微球、4-6份石蜡、2.5-4份铝粉、1-2份碳纳米管、1.2-2.4份石墨、1-2份碳化硅、3.5-5份玉米淀粉、2-4份黄原胶、0.1-0.3份N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.1-0.3份过硫酸钠。
4.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，其特征在于，所述定形相变材料的制备方法如下：（1）将磁性壳聚糖微球和石蜡混合，置于80-90℃的恒温水浴条件下搅拌1-1.5h，加入铝粉和碳化硅，在负压下搅拌1-2h，真空干燥；
（2）将玉米淀粉与黄原胶混合，在90-110℃下水浴糊化，冷却后加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钠，搅拌2-3h后，制得包覆液；
（3）将包覆液与步骤（1）所得物混合均匀后，加入石墨和碳纳米管，搅拌均匀，在40-50℃下干燥。
5.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，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，制得磁性粒子；
（2）将1.5-2.5份纳米二氧化硅、2-3份聚乙烯吡咯烷酮、0.5-1份四氯化锡和1.5-2份三氯化锑溶于3-5份二氯甲烷和2-4份三氟乙酸中，搅拌均匀制得透明溶液，加入磁性粒子，混合均匀，真空干燥，制得磁性壳聚糖微球。
6.根据权利要求3所述的以石灰石为骨料的全机制砂抹灰砂浆，其特征在于，所述碳纳米管经以下预处理：以重量份计，将1-3份碳纳米管与3-5份蒸馏水混合，超声20-30min，加入2.5-3.5份乙二胺和1.8-2.4份氨水，充分搅拌后加入2-3份油酸钠和1-3份聚乙二醇，混合均匀，加入2-3份海绵，密封，在95-100℃恒温水浴下反应10-12h，冷冻干燥48-50h，置于50-60份含有5-6份硝酸银的乙二醇溶液中，在80-90℃下搅拌1-2h，超声振荡15-20min，置于80-90℃下真空干燥10-12h。
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抹灰砂浆，其特征在于，所述抹灰砂浆的保水率≥88%，2h稠度损失率≤30%，凝结时间3-12h，28天强度≥10MPa，14天拉伸粘结强度≥0.2MPa，28天收缩率≤0.2%。
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抹灰砂浆，其特征在于，所述引气剂为十二烷基硫酸钠，所述触变润滑剂为型号为OPTIBEN987，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%。
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抹灰砂浆，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抹灰砂浆的制备方法，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、触变润滑剂和定形相变材料，搅拌120s，制得成品。
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