CN111848211A - 一种无机中空玻化微珠保温砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其是一种无机中空玻化微珠保温砂浆及其制备方法，该砂浆以水泥、粉煤灰、灰钙、中空玻化微珠、胶粉、纤维素和稠化剂为原料，通过调节各组分的用量比，使得砂浆具有保温隔热、防火防冻、耐老化的优异性能，避免抹面后，容易出现空鼓、脱落、粉化、开裂的现象，避免返工，保证产品质量，该砂浆具有良好的细腻度和操作手感，与传统砂浆相比，保水性能好，不易泌水。

Description

一种无机中空玻化微珠保温砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其是一种无机中空玻化微珠保温砂浆及其制备方法。
背景技术
保温材料的发展可以追溯到原始社会，原始人类为了生存，在自然界从利用天然洞穴开始，随着人口的逐渐增加和生产力水平的不断提高，人类学会了利用草木兽皮、泥土和砂石等天然材料建造房屋居住，并逐步改善人类自身的生存环境；迄今为止，人们除仍广泛应用砖瓦、砂石、水泥、混凝土预制构件大规模建造各类建筑外，国内近十余年来，各种新型建材的大量研制开发生产和应用，是构成新型建材的重要组成之一。
建筑保温砂浆通过改变其组分和厚度可以调节墙体围护结构的热阻，从而达到改善墙体热工性能的目的，国内主要常用的建筑保温砂浆分为两个大类，一种是以市场上最为常见的胶粉聚苯颗粒制成的有机保温砂浆，另一种是以珍珠岩、膨胀蛭石、玻化微珠等无机矿物为轻骨料制成的无机保温砂浆。
目前，国内市场上的外墙保温材砂浆种类繁多，性能良莠不齐，很多保温砂浆存在保温抗冻效果不理想，强度低，后期容易出现空鼓、脱落、粉化、开裂的现象，引起返工难度大、成本增加的缺点；再如专利CN106116425A中采用水泥、硅微粉、灰钙粉、膨胀蛭石、砂石、空心玻璃微珠、岩棉丝、改性粉煤灰、聚苯颗粒、木纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇粉末、可分散乳胶粉末和纤维素醚为原料制备而成，解决了现有外墙保温用材料制成的抹面砂浆易开裂及耐久性差的问题，实现了真正意义上的保温、隔热、抗裂的高性能，但其强度不理想；再如专利CN102690091A中空微珠砌筑专用保温砂浆包括原料：特种水泥、粉煤灰、石英砂、母料、中空微珠和重质碳酸钙；中空微珠砌筑专用抹面砂浆包括下列原料：普硅水泥、粉煤灰、聚合物、石英砂、中空微珠和重质碳酸钙，但其抗冻性能不理想，保温性能仍有提升的空间。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种无机中空玻化微珠保温砂浆，原料以重量份计为：水泥400-500份、粉煤灰50-150份、灰钙50-150份、中空玻化微珠300-400份、胶粉1-5份、纤维素1-5份、稠化剂1-5份。
优选地，所述原料以重量份计为：水泥450份、粉煤灰100份、灰钙90份、中空玻化微珠360份、胶粉1.5份、纤维素1.5份、稠化剂2.0份。
所述水泥为由质量百分比95-100％硅酸盐水泥和0-5％的氯氧镁水泥组成；优选地，所述硅酸盐水泥的型号为32.5号或42.5号。
所述粉煤灰的粒径为40-50目，含水量为1-5％，三氧化硫含量为0.5-1％，烧失量为1.5-3％。
所述灰钙的粒径为500-800目。
所述中空玻化微珠的粒径为50-100目，容重为20-40kg/m3，导热系数为0.05-0.1W/m·k。
所述胶粉的粒径为380-420μm，堆积密度为515-525kg/m3，固体含量为99％，成膜温度为1℃。
所述纤维素为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和聚丙烯纤维中任一种。
所述稠化剂为锂渣、膨润土和硅藻土按照质量比1：(0.1-0.5)：(0.01-0.05)混合而成；
上述无机中空玻化微珠保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、灰钙和胶粉加入混合机中，搅拌20-30min后混合均匀；接着加入纤维素、中控玻化微珠、稠化剂，搅拌3-5min即可。
有益效果
①本发明有机保温砂浆具有保温隔热、防火防冻、耐老化、成本低等多种优异性能，该砂浆具有良好的细腻度和操作手感，与传统砂浆相比，保水性能好，不易泌水。
②本发明砂浆抹面后，长时间不会出现空鼓、脱落、粉化、开裂的现象，避免返工，保证产品质量。
③本发明采用特定的硅酸盐水泥和氯氧镁水泥作为凝胶材料，并且擦掺和了特定含量的粉煤灰、灰钙等活性料，使得产品的耐久性能得到提升，尤其保温性能的改善较为显著。
④本发明添加的中空玻化微珠内部为多孔结构，而外表面呈玻璃化封闭状态，是一种理想的耐高、低温轻质绝缘材料，通过控制其用量及粒径大小，克服了料浆在搅拌过程中体积收失率大的技术问题，避免了后期产品保温下降，提高了产品的防火、防冻以及强度等性能。
⑤本发明稠化剂采用锂渣、膨润土和硅藻土，有效的增强砂浆的保塑性能，使得砂浆的操作时间能够长达12-36h，使得砂浆在工地能够长时间的贮存，有效的满足在操作时间内抹灰、喷涂的施工要求，此外，还能增强砂浆与墙面的粘接力，提高砂浆的力学强度，降低砂浆的收缩变形，避免砂浆空鼓和开裂，提高砂浆的和易性，从而提高抹面效率。
具体实施方式
下面结核具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种无机中空玻化微珠保温砂浆，原料以重量份计为：水泥400份、粉煤灰50份、灰钙50份、中空玻化微珠300份、胶粉1份、纤维素1份、稠化剂1份。
所述水泥为由质量百分比95％硅酸盐水泥和5％的氯氧镁水泥组成；优选地，所述硅酸盐水泥的型号为32.5号。
所述粉煤灰的粒径为40目，含水量为1％，三氧化硫含量为0.5％，烧失量为1.5％。
所述灰钙的粒径为500目。
所述中空玻化微珠的粒径为50目，容重为20kg/m3，导热系数为0.05W/m·k。
所述胶粉的粒径为380μm，堆积密度为515kg/m3，固体含量为99％，成膜温度为1℃。
所述纤维素为羟丙基甲基纤维素。
所述稠化剂为锂渣、膨润土和硅藻土按照质量比1：0.1：0.01混合而成；
上述无机中空玻化微珠保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、灰钙和胶粉加入混合机中，搅拌20min后混合均匀；接着加入纤维素、中控玻化微珠、稠化剂，搅拌3min即可。
实施例2
一种无机中空玻化微珠保温砂浆，原料以重量份计为：水泥500份、粉煤灰150份、灰钙150份、中空玻化微珠400份、胶粉5份、纤维素5份、稠化剂5份。
所述水泥为硅酸盐水泥；所述硅酸盐水泥的型号为42.5号。
所述粉煤灰的粒径为50目，含水量为5％，三氧化硫含量为1％，烧失量为3％。
所述灰钙的粒径为800目。
所述中空玻化微珠的粒径为100目，容重为40kg/m3，导热系数为0.1W/m·k。
所述胶粉的粒径为420μm，堆积密度为525kg/m3，固体含量为99％，成膜温度为1℃。
所述纤维素为甲基纤维素。
所述稠化剂为锂渣、膨润土和硅藻土按照质量比1：0.5：0.05混合而成；
上述无机中空玻化微珠保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、灰钙和胶粉加入混合机中，搅拌30min后混合均匀；接着加入纤维素、中控玻化微珠、稠化剂，搅拌5min即可。
实施例3
一种无机中空玻化微珠保温砂浆，原料以重量份计为：水泥450份、粉煤灰100份、灰钙90份、中空玻化微珠360份、胶粉1.5份、纤维素1.5份、稠化剂2.0份。
所述水泥为由质量百分比98％硅酸盐水泥和2％的氯氧镁水泥组成；优选地，所述硅酸盐水泥的型号为42.5号。
所述粉煤灰的粒径为50目，含水量为3％，三氧化硫含量为0.8％，烧失量为2％。
所述灰钙的粒径为600目。
所述中空玻化微珠的粒径为80目，容重为30kg/m3，导热系数为0.08W/m·k。
所述胶粉的粒径为400μm，堆积密度为520kg/m3，固体含量为99％，成膜温度为1℃。
所述纤维素为聚丙烯纤维。
所述稠化剂为锂渣、膨润土和硅藻土按照质量比1：0.3：0.04混合而成；
上述无机中空玻化微珠保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、灰钙和胶粉加入混合机中，搅拌30min后混合均匀；接着加入纤维素、中控玻化微珠、稠化剂，搅拌5min即可。
试验例1
试验组为本发明实施例1-3方案制备的保温砂浆，对照组A为专利CN106116425A制备的保温砂浆，对照组B为专利CN102690091A制备的保温砂浆，分别对其性能进行测试，结果如下表1所示：
表1
组别 实施例1 实施例2 实施例3 对照组A 对照组B
湿表观密度kg/m<sup>3</sup> 65 63 62 63 61
干表观密度kg/m<sup>3</sup> 240 232 241 235 228
导热系数W/(m·k) 0.019 0.016 0.012 0.038 0.25
抗压强度MPa 9.4 9.8 10.6 7.8 6.9
抗折强度MPa 3.7 4.2 3.9 3.4 2.9
压剪粘结强度MPa 1.31 1.34 1.47 1.28 1.05
线收缩率％ 0.14 1.13 0.12 0.14 0.15
开裂指数 2.1 2.2 2.2 2.3 2.4
由表1中测试数据可知，本发明方案制备的砂浆具有良好的抗压强度和抗折强度，导热性能优异，粘结性能显著。
按照JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》测定本发明砂浆的抗冻性能，结果如下表2：
表2
Figure BDA0002045184530000071
由表2中结果可知，本发明砂浆经受多次冻融循环作用而不被破坏，因此具有优异的抗冻性能。
在此有必要指出的是，以上实施例和试验例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和理解，不能理解为对本发明的技术方案做进一步的限定，本领域技术人员作出的非突出实质性特征和显著进步的发明创造，仍然属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，原料以重量份计为：水泥400-500份、粉煤灰50-150份、灰钙50-150份、中空玻化微珠300-400份、胶粉1-5份、纤维素1-5份、稠化剂1-5份。
2.如权利要求1所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述原料以重量份计为：水泥450份、粉煤灰100份、灰钙90份、中空玻化微珠360份、胶粉1.5份、纤维素1.5份、稠化剂2.0份。
3.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述水泥为由质量百分比95-100％硅酸盐水泥和0-5％的氯氧镁水泥组成。
4.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为40-50目，含水量为1-5％，三氧化硫含量为0.5-1％，烧失量为1.5-3％。
5.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述灰钙的粒径为500-800目。
6.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述中空玻化微珠的粒径为50-100目，容重为20-40kg/m3，导热系数为0.05-0.1W/m·k。
7.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述胶粉的粒径为380-420μm，堆积密度为515-525kg/m3，固体含量为99％，成膜温度为1℃。
8.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述纤维素为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和聚丙烯纤维中任一种。
9.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆，其特征在于，所述稠化剂为锂渣、膨润土和硅藻土按照质量比1：(0.1-0.5)：(0.01-0.05)混合而成。
10.如权利要求1或2所述无机中空玻化微珠保温砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、灰钙和胶粉加入混合机中，搅拌20-30min后混合均匀；接着加入纤维素、中控玻化微珠、稠化剂，搅拌3-5min即可。
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