CN112479639B - 一种低收缩玻化微珠保温砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低收缩玻化微珠保温砂浆及其制备方法，包括以下组分：水泥350g、玻化微珠245g～385g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水700g～770g。通过将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min制备得到。本发明保温砂浆具有强度高、质轻、保温、隔热好、电绝缘性能好、耐磨、耐腐蚀、防辐射等显著特点。

Description

一种低收缩玻化微珠保温砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种低收缩玻化微珠保温砂浆及其制备方法。
背景技术
我国目前已经是世界第一大能源消费国，能源消费总量占全球20％以上。2008年我国能源消费总量为28.5亿吨标准煤，比上年增长4％。并且我国人均资源占有量非常少，均低于世界平均水平。中国既是一个耗能大国，又是一个能源相对短缺的大国。我国人口占世界总人口的20％，已探明的煤炭储量只占世界总储量的11％、原油占2.4％、天然气仅占1.2％。随着国民经济的蓬勃发展，我国能源短缺日益突出，在不久的将来我国将面临能源危机。
近年来，随着人们生活水平的提高，对居住环境舒适度的要求日益增加，建筑能耗急剧增长。由于我国建筑围护结构保温隔热性能较差，使得大部分采暖用能自动耗散，导致我国的能源利用效率很低。建筑节能已成为当今世界性潮流，在我国积极推进建筑节能具有重要的资源利用、节能和环保意义。在我国城镇化建设快速发展的大背景下，建筑物生产和使用所产生的能源逐年增加。提升建筑墙体的隔热性能对于减少屋内电力设备的使用时间有着不可替代的重要作用。
建筑节能成为了一种建筑工程的潮流，涌现了很多节能保温材料的产品，目前国内外主要的外墙保温材料包括有机保温材料和无机保温材料。有机保温材料，比如膨胀挤塑聚苯乙烯保温板(XPS板)、膨胀模塑聚苯乙烯保温板(EPS板)、聚氨酯保温板(PU板)和橡塑保温板(NBR/PVC板)等，虽然这类有机保温材料保温性能一般优于无机保温材料，但是其防火性能较差、耐老化时间短，强度较低，而无机保温材料由于其优良的耐火性能、强度高、耐久性好等优点，在建筑节能中被广泛应用。玻化微珠保温砂浆是一种绿色环保，保温隔热性能好，防火耐久性好的新型无机保温砂浆，研究玻化微珠保温砂浆对建筑节能有着重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有玻化微珠的保温砂浆材料，以水泥为胶凝材料，使用玻化微珠作为保温骨料，通过自制内养保水增稠剂替代部分纤维素醚，达到降低成本的目的。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种低收缩玻化微珠保温砂浆，包括以下组分：水泥350g、玻化微珠245g～385g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水700g～770g。
优选的，一种低收缩玻化微珠保温砂浆，包括以下组分：水泥350g、玻化微珠385g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水770g。
所述的玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并蒸汽养护保持8小时所得到。
玻化微珠是一种玻璃质的无机矿物材料，是由珍珠岩、黑耀岩或松脂岩等矿物粉碎成矿砂，然后经过电加热膨化处理所制成。玻化微珠也就是闭孔珍珠岩，闭孔珍珠岩和膨胀珍珠岩的区别主要是煅烧的时间和温度不同。
玻化微珠表面烧熔玻璃化，表面封闭，吸水率低、强度高、比重较大，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。膨胀珍珠岩煅烧的时候在高温中停留的时间短，加热温度在800℃左右，膨胀珍珠岩比重在80～110kg/m3之间，吸水率在200～350％之间。与膨胀珍珠岩相比，玻化微珠的强度大大提高，且其吸水率也有很大程度的下降。
所述的内养保水增稠剂优选为甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物，内养内养保水增稠剂水剂质量比为8:2。
在本发明的另一方面，提供了上述玻化微珠保温砂浆的制备方法，称取水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种保温砂浆，以玻化微珠为轻质骨料生产的干混砂浆为保温层，通过与水泥作用，在表面涂抹一层具有抗裂性能、防水抗渗的抗裂砂浆，与以玻化微珠为骨料的保温层形成一个集隔热保温、抗裂、耐火、抗渗于一体的完整砂浆胶粉体系统，具有强度高、质轻、保温、隔热好、电绝缘性能好、耐磨、耐腐蚀、防辐射等显著特点。
同时本发明采用干混搅拌的方式制备保温砂浆，通过控制搅拌时间，有效减少了玻化微珠的破碎率，既满足实际设备的需求，同时兼顾了保温砂浆的性能。
具体实施方式
下面将结合本发明具体的实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种低收缩玻化微珠保温砂浆，分别称取水泥350g、玻化微珠245g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水700g。内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物。
将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min即可。
其中，玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并保持一段时间所得到，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。
实施例2
本实施例提供了一种低收缩玻化微珠保温砂浆，分别称取水泥350g、玻化微珠385g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水770g。内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物。
将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min即可。
其中，玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并保持一段时间所得到，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。
实施例3
本实施例提供了一种低收缩玻化微珠保温砂浆，分别称取水泥350g、玻化微珠280g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水718g。内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物。
将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min即可。
其中，玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并保持一段时间所得到，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。
实施例4
本实施例提供了一种低收缩玻化微珠保温砂浆，分别称取水泥350g、玻化微珠315g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水735g。内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物。
将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min即可。
其中，玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并保持一段时间所得到，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。
实施例5
本实施例提供了一种低收缩玻化微珠保温砂浆，分别称取水泥350g、玻化微珠350g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水753g。内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素的混合物。
将水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min即可。
其中，玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃左右，并保持一段时间所得到，容重在90～150kg/m3之间，吸水率在35～50％之间。
实施例6性能测试实验
干密度测试实验按照国家标准JG/T283-2010《膨胀玻化微珠轻质砂浆》中的规范进行，将搅好的砂浆注入70.7mm×70.7mm×70.7mm的试模中的成型，在标准的养护条件下养护24h后进行拆模，然后继续养护7d后，将试件置于电热鼓风干燥箱中，在383K士5K(110℃士5℃)下烘干至恒重﹐(若粘结材料在该温度下发生变化﹐则应低于其变化温度10℃)然后移至干燥器中冷却至室温。恒质量的判据为恒温3h两次称量试件质量的变化率小于0.2％。试块烘至恒重后，将其放在天平上进行称量，再用公式进行计算即可得到其干密度。
砂浆稠度测试：
砂浆的稠度测试根据国家标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ-T70-2009的规定进行测试。测试步骤如下：
1)用少量润滑油轻擦滑杆，再将滑杆上多余的油用吸油纸擦净，使滑杆能自由滑动；
2)用湿布擦净盛浆容器和试锥表面，将砂浆拌合物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10mm左右。用捣棒自容器中心向边缘均匀地插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5～6下，
3)拧松制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺丝，使齿条侧杆下端刚接触滑杆上端，读出刻度盘上的读数(精确至1mm)。
4)拧松制动螺丝，同时计时间，10s时立即拧紧螺丝，将齿条测杆下端接触滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度(精确至1mm)，二次读数的差值即为砂浆的稠度值；
5)盛装容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。
表1性能测试结果
Figure BDA0002787620310000071
实施例7不同搅拌方式的影响
分别保温砂浆采用自动搅拌、慢搅拌和手动搅拌的方式，研究搅拌方式对保温砂浆性能的影响。自动搅拌采用JJ-5搅拌机程序自带的自动搅拌；慢搅拌：先慢搅一分钟，停止下来刮下锅壁上的砂浆，继续慢搅两分钟；手动搅拌：放入搅拌锅，用铲子手动搅拌。
表2自动搅拌性能测试结果
Figure BDA0002787620310000081
表3慢搅拌性能测试结果
Figure BDA0002787620310000082
如表2所示，自动搅拌拌方式搅拌出来的砂浆干密度最高的有853kg/m3，其值远大于国家标准400kg/m3，并且玻化微珠保温砂浆的干密度随着玻化微珠的掺量增加而增加，这一情况并不符合实验的理论依据，理论上说，其干密度应该随着玻化微珠的掺量增加而减小，而本次实验出现了反常的现象。出现这一情况的原因可能是这种搅拌方式对玻化微珠的破坏率比较大，玻化微珠被破坏后变成粉末状，颗粒变得更加的小，因而在填充同样容积的模具的时候，填充得更加的紧密，所以导致其干密度呈现随着玻化微珠的占比增大而增大的反常现象。同时，其工作性能在玻化微珠占比为0.65、0.70、0.75的时候工作性能较好，而在占比为0.60的时候砂浆出现了粘刀的现象，可能是玻化微珠破损率较高，导致胶凝材料过多的原因导致的。
如表3所示，慢搅拌方式干密度的结果走势仍出现干密度随着玻化微珠的掺量增加而变大，说明该搅拌方式对玻化微珠保温砂浆的破坏率也比较大。
因此，干混搅拌方式保温砂浆的干密度随着玻化微珠的用量增加而变小，符合了实验的理论依据，说明了这个搅拌方式对玻化微珠的破坏力适中，使其符合了理论上的：玻化微珠占比越高，干密度越小的理论。并且用这个方法搅拌出来的保温砂浆都有着良好的工作性能。与此同时，其干密度更加的接近于国家标准，在同种配方下，用该种搅拌方式搅拌出来的保温砂浆的干密度低于前两种搅拌方式。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种低收缩玻化微珠保温砂浆，其特征在于，包括：水泥350g、玻化微珠385g、胶粉7g、纤维素醚2.63g、内养保水增稠剂14g、水770g；
所述内养保水增稠剂为质量比8:2的甲基丙烯磺酸钠和羟丙基甲基纤维素混合物；
所述的玻化微珠由珍珠岩矿砂在电炉中加热到高温1200℃，并在蒸汽养护保持8小时所得到；所述的玻化微珠的容重为90～150kg/m3，吸水率为35～50％。
2.权利要求1所述玻化微珠保温砂浆的制备方法，其特征在于，按量称取水泥、玻化微珠、胶粉和纤维素醚混合，缓慢搅拌30s，添加内养保水增稠剂和水，缓慢搅拌2min。
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