CN113929372B - 一种高强度高保温性干粉粘结砂浆及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装配式建筑材料技术领域，公开了一种高强度高保温性干粉粘结砂浆及其制备方法和应用。该干粉粘结砂浆包括以下重量份的原料：水泥350~450份，石英砂450~550份，玻化微珠50~110份，保温性轻集料20~30份，再分散性乳胶粉20~30份，粉煤灰30~35份，纤维素醚2~5份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠。本发明采用内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，能在解决聚乙二醇渗漏问题的同时，确保粘结砂浆具有较好的保温和调温作用，以及较高的强度。

Description

一种高强度高保温性干粉粘结砂浆及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及装配式建筑材料技术领域，尤其涉及一种高强度高保温性干粉粘结砂浆及其制备方法和应用。
背景技术
随着建筑行业的发展，装配式建筑改变了传统建筑的建造方式。装配式建筑采用规模化生产的方式生产构件产品，将加工厂生产出的构件运送到施工现场，再采用可靠的方式将它们连接组装成一个整体。相较于传统建造方式而言，装配式建筑具有受气候条件的影响小、机械化程度高、现场施工量小、建造速度快等优点，目前在国内外市场规模越来越大。
在装配式建筑中，预制砌块墙常采用蒸压加气砖、混凝土砌块、烧结砖等作为主要原材料，利用粘结砂浆在其中起到粘结作用。由于预制砌块墙的运输及施工需要，对粘结砂浆的抗剪、抗拉性能具有较高的要求，传统建筑方式中采用的粘结砂浆已无法满足装配式建筑的需求。此外，随着建筑行业的发展，对于粘结砂浆的需求越来越多样化，例如，为了提高建筑的节能性，保温性已成为粘结砂浆的常见附加性能之一。
聚乙二醇等相变材料是今年来节能型建材研究领域的热点，常被添加到对保温性具有较高要求的砂浆中。当温度升高到相变温度以上时，聚乙二醇熔化吸热，当温度下降到相变温度以下时，聚乙二醇转变为晶态并放热，通过这种方式，聚乙二醇交联网络能够实现蓄热和放热，赋予砂浆储能和调温功能。不过，类似于聚乙二醇的固-液相变材料在熔化后易从砂浆中渗漏，导致砂浆的储能和调温功能变差。目前常用的解决方法是将聚乙二醇负载到多孔材料中，例如，公开号为CN104609791B的中国专利文献公开了一种相变储能双限调温砂浆及其制备方法，其中采用膨胀珍珠岩定形相变颗粒，通过将相变材料负载在膨胀珍珠岩的孔隙内，并在膨胀珍珠岩外包覆聚合物水泥净浆，能防止相变材料熔化后渗漏，但同时也存在以下缺点：相变材料的导热性大于空气，将其负载到膨胀珍珠岩孔隙中，会导致膨胀珍珠岩减缓热量传导的作用减弱，因而会影响砂浆的保温性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高强度高保温性干粉粘结砂浆及其制备方法和应用。本发明采用内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，能在解决聚乙二醇渗漏问题的同时，确保粘结砂浆具有较好的保温和调温作用，同时能够确保改性后的玻化微珠与由聚合物乳液形成的聚合物膜之间的粘结力，使粘结砂浆具有较高的强度。
本发明的具体技术方案为：
一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350～450份，石英砂450～550份，玻化微珠50～110份，保温性轻集料20～30份，再分散性乳胶粉20～30份，粉煤灰30～35份，纤维素醚2～5份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠。
在本发明所采用的保温性轻集料中，由于聚乙二醇交联网络接枝在玻化微珠上，玻化微珠能对聚乙二醇起到固定作用，因此，当温度高于相变温度时，聚乙二醇转变成无定形态并吸热，不会熔化而从粘结砂浆中渗漏。并且，由于聚乙二醇接枝在玻化微珠表面，而非负载在玻化微珠内部，因此能保留玻化微珠内部的多孔结构(孔内负载的正癸烷在干粉粘结砂浆使用前被去除)，利用空气较小的导热系数，减缓砂浆中热量的传导，从而发挥保温作用。
此外，在干粉粘结砂浆加水搅拌制成粘结砂浆的过程中，再分散性乳胶粉接触水后形成聚合物乳液，分散到水泥浆和集料之间，形成具有较高粘结力的聚合物膜，从而赋予粘结砂浆较高的强度；同时，聚合物乳液也会填充到集料表面的孔隙中，提高集料与聚合物膜之间的粘结力。而聚乙二醇的包覆会覆盖玻化微珠表面的孔隙，降低玻化微珠表面粗糙度，导致保温性轻集料与聚合物膜之间的粘结力较小，影响粘结砂浆的强度。针对上述问题，本发明在保温性轻集料内部负载了正癸烷，在加水制成粘结砂浆前，使正癸烷挥发从而在聚乙二醇交联网络中形成多孔结构，使聚合物乳液能进入这些多孔结构中，从而提高保温性轻集料与聚合物膜之间的粘结力，使粘结砂浆具有较高的强度。
作为优选，所述保温性轻集料的相变温度为25～30℃。
作为优选，所述保温性轻集料的制备方法包括以下步骤：
(1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至2～4，在70～90℃下搅拌0.5～1h后，加入玻化微珠，分散均匀后，在100～110℃下反应4～5h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
环氧硅烷偶联剂水解后形成硅羟基，与玻化微珠表面的硅羟基反应，使环氧基接枝到玻化微珠表面。
(2)将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，抽真空处理后，充入空气进行吸附，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
真空处理能降低玻化微珠孔隙内气压，降低真空度后，玻化微珠内外形成气压差，使正癸烷进入玻化微珠的孔隙内。在后续接枝聚乙二醇的过程中，由于毛细管作用，吸附在玻化微珠孔隙内的正癸烷不易流出，由于正癸烷与聚乙二醇之间相容性差，因而能防止聚乙二醇渗透到玻化微珠的孔隙内，从而使保温性轻集料能够保留玻化微珠内部的多孔结构，起到较好的保温效果。
(3)将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺后，混合均匀，在120～130℃下反应2～3h，过滤、洗涤、干燥后，获得保温性轻集料。
聚乙二醇分子两端的羟基与环氧基-玻化微珠表面的环氧基反应，使聚乙二醇接枝到玻化微珠表面并形成交联网络。
作为优选，步骤(1)中，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为1.5～3.0g:1g:25～30mL。
作为优选，步骤(2)中，所述抽真空处理的具体过程如下：抽真空至真空度为0.01～0.05MPa后，在0.01～0.05MPa下搅拌30～40min。
作为优选，步骤(3)中，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇与水的质量体积比为1g:0.7～1.2g:15～20mL。
作为优选，步骤(3)中，所述三乙胺与聚乙二醇的质量比为1:2～3。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得高强度高保温性干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：将干粉粘结砂浆在160～170℃下进行真空处理后，将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为3.5～5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
保温性轻集料孔隙内吸附的正癸烷在较高的温度和较低的气压下快速挥发，在表面的聚乙二醇交联网络中形成孔隙；而后降温使聚乙二醇固化，能保留交联网络中的多孔结构。由于本发明的干粉粘结砂浆用于装配式建筑中，预制砌块墙在工厂内生产，因此，干粉粘结砂浆使用前能够进行高温和真空预处理，并控制预处理后到制成粘结砂浆这段时间内的环境温度，使聚乙二醇交联网络中的多孔结构能在粘结砂浆制备过程中发挥作用，以满足装配式建筑对粘结砂浆强度的较高要求。
作为优选，所述真空处理的具体过程如下：在1～3min内将抽真空至0.01～0.03MPa后，继续在0.01～0.03MPa下保持40～50min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在本发明所使用的保温性轻集料中，通过将聚乙二醇交联网络接枝到玻化微珠表面，能防止聚乙二醇熔化而从粘结砂浆中渗漏，同时确保玻化微珠能发挥较好的减缓热量传导的作用，使粘结砂浆具有较好的保温和调温功能；
(2)在本发明所使用的保温性轻集料中，将正癸烷负载在玻化微珠内，在干粉粘结砂浆使用前，正癸烷能在聚乙二醇交联网络中形成较大的孔隙，从而提高保温性轻集料与由聚合物乳液形成的聚合物膜之间的粘结力，使粘结砂浆具有较高的强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350～450份，石英砂450～550份，玻化微珠50～110份，保温性轻集料20～30份，再分散性乳胶粉20～30份，粉煤灰30～35份，纤维素醚2～5份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，相变温度为25～30℃。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：
(1.1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至2～4，在70～90℃下搅拌0.5～1h后，加入玻化微珠，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为1.5～3.0g:1g:25～30mL，分散均匀后，在100～110℃下反应4～5h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
(1.2)将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，所述环氧基-玻化微珠与正癸烷的质量体积比为1g:10～15mL，抽真空至真空度为0.01～0.05MPa后，在0.01～0.05MPa下搅拌30～40min，而后充入空气进行吸附，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
(1.3)将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇与水的质量体积比为1g:0.7～1.2g:15～20mL，所述三乙胺与聚乙二醇的质量比为1:2～3，混合均匀，在120～130℃下反应2～3h，过滤、洗涤、干燥后，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得高强度高保温性干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
S1：将干粉粘结砂浆置于160～170℃下，在1～3min内将抽真空至0.01～0.03MPa后，继续在0.01～0.03MPa下保持40～50min，而后将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；
S2：将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为3.5～5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
实施例1
一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350份，石英砂450份，玻化微珠50份，保温性轻集料20份，再分散性乳胶粉20份，粉煤灰30份，纤维素醚2份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，相变温度为26.7℃。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：
(1.1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至2，在70℃下搅拌1h后，加入玻化微珠，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为1.5g:1g:25mL，分散均匀后，在110℃下反应4h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
(1.2)将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，所述环氧基-玻化微珠与正癸烷的质量体积比为1g:10mL，抽真空至真空度为0.05MPa后，在0.05MPa下搅拌40min，而后充入空气至常压，静置吸附30min，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
(1.3)将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇、三乙胺与水的质量体积比为1g:0.7g:0.35g:15mL，混合均匀，在120℃下反应3h，过滤、水洗、干燥后，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
S1：将干粉粘结砂浆置于160℃下，在3min内将抽真空至0.01MPa后，继续在0.01MPa下保持40min，而后将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；
S2：将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
实施例2
一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥400份，石英砂500份，玻化微珠80份，保温性轻集料25份，再分散性乳胶粉25份，粉煤灰32份，纤维素醚3份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，相变温度为25.3℃。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：
(1.1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至3，在80℃下搅拌45min后，加入玻化微珠，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为2g:1g:25mL，分散均匀后，在105℃下反应4.5h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
(1.2)将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，所述环氧基-玻化微珠与正癸烷的质量体积比为1g:10mL，抽真空至真空度为0.03MPa后，在0.03MPa下搅拌35min，而后充入空气至常压，静置吸附40min，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
(1.3)将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇、三乙胺与水的质量体积比为1g:1g:0.4g:15mL，混合均匀，在125℃下反应2.5h，过滤、水洗、干燥后，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
S1：将干粉粘结砂浆置于165℃下，在2min内将抽真空至0.02MPa后，继续在0.02MPa下保持45min，而后将温度降低20℃，获得预处理干粉粘结砂浆；
S2：将温度维持在20±2℃，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为4:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
实施例3
一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥450份，石英砂550份，玻化微珠110份，保温性轻集料30份，再分散性乳胶粉30份，粉煤灰35份，纤维素醚5份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，相变温度为29.0℃。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：
(1.1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至4，在90℃下搅拌0.5h后，加入玻化微珠，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为3.0g:1g:30mL，分散均匀后，在100℃下反应5h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
(1.2)将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，所述环氧基-玻化微珠与正癸烷的质量体积比为1g:15mL，抽真空至真空度为0.01MPa后，在0.01MPa下搅拌30min，而后充入空气至常压，静置吸附35min，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
(1.3)将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇、三乙胺与水的质量体积比为1g:1.2g:0.4g:20mL，混合均匀，在130℃下反应2h，过滤、水洗、干燥后，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
S1：将干粉粘结砂浆置于170℃下，在1min内将抽真空至0.03MPa后，继续在0.03MPa下保持50min，而后将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；
S2：将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为3.5:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
对比例1
一种干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350份，石英砂450份，玻化微珠61.7份，相变温度为26.9℃的聚乙二醇8.3份，再分散性乳胶粉20份，粉煤灰30份，纤维素醚2份。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
将干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
对比例2
一种干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350份，石英砂450份，玻化微珠50份，保温性轻集料20份，再分散性乳胶粉20份，粉煤灰30份，纤维素醚2份；所述保温性轻集料为内部负载有聚乙二醇的玻化微珠。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：将相变温度为26.9℃的聚乙二醇加热至35℃后，加入玻化微珠，所述玻化微珠与聚乙二醇的质量比为1:0.7，混合均匀后，在0.05MPa下搅拌至聚乙二醇被完全吸附到玻化微珠中，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
将干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
对比例3
一种干粉粘结砂浆，包括以下重量份的原料：水泥350份，石英砂450份，玻化微珠50份，保温性轻集料20份，再分散性乳胶粉20份，粉煤灰30份，纤维素醚2份；所述保温性轻集料为表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠，相变温度为26.6℃。
一种所述干粉粘结砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备保温性轻集料：
(1.1)将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至2，在70℃下搅拌1h后，加入玻化微珠，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为1.5g:1g:25mL，分散均匀后，在110℃下反应4h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
(1.2)将环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺，所述环氧基-玻化微珠、聚乙二醇、三乙胺与水的质量体积比为1g:0.7g:0.35g:15mL，混合均匀，在120℃下反应3h，过滤、水洗、干燥后，获得保温性轻集料；
(2)按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得干粉粘结砂浆。
一种利用所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，包括以下步骤：
S1：将干粉粘结砂浆置于160℃下，在3min内将抽真空至0.01MPa后，继续在0.01MPa下保持40min，而后将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；
S2：将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
测试例
按照《JGJ/T 70-2009建筑砂浆基本性能试验方法标准》中的方法，对实施例1～3和对比例1～3的粘结砂浆进行拉伸粘结强度测试，结果见表1。
按照《GB/T 13475-2008绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》中的方法，对实施例1～3和对比例1～3的粘结砂浆进行导热系数测试，结果见表1。
将实施例1～3和对比例1～3的粘结砂浆应用于相同的模拟房屋中，控制室外温度以2℃/min的速率从0℃上升至40℃，测试室内温度从20℃上升至30℃的时间延长率(时间延长率＝室内温度从20℃上升至30℃的时间/室外温度从20℃上升至30℃的时间×100％)；控制室外温度以2℃/min的速率从40℃下降至0℃，按同样的方法测试室内温度从30℃下降至20℃的时间延长率，结果见表1。
表1
Figure BDA0003280429760000081
Figure BDA0003280429760000091
实施例1采用本发明的保温性轻集料，对比例1将聚乙二醇与玻化微珠分开添加，其他原料和制备过程均与实施例1相同。从表1可以看出，实施例1的30℃→20℃时间延长率明显大于对比例1。说明相较于将聚乙二醇与玻化微珠分开添加而言，本发明将聚乙二醇接枝在玻化微珠上，能提高粘结砂浆的保温和调温作用。原因在于：当将聚乙二醇单独添加到砂浆中时，其在熔化后易从砂浆中渗漏，导致砂浆的保温和调温作用变差。
对比例2将聚乙二醇吸附到玻化微珠内，而非接枝在玻化微珠表面，其他原料和制备过程均与实施例1相同。从表1可以看出，实施例1的导热系数明显低于对比例2，20℃→30℃时间延长率和30℃→20℃时间延长率明显大于对比例2。说明相较于将聚乙二醇负载在玻化微珠内而言，本发明将其接枝在玻化微珠表面，能提高粘结砂浆的保温作用。原因在于：将聚乙二醇接枝在玻化微珠表面能保留玻化微珠内部的多孔结构，利用空气较小的导热系数，减缓砂浆中热量的传导，从而发挥保温作用。
对比例3所使用的保温性轻集料中未负载正癸烷，其他原料和制备过程均与实施例1相同。从表1可以看出，实施例1的导热系数明显低于对比例3，拉伸粘结强度、20℃→30℃时间延长率和30℃→20℃时间延长率明显大于对比例3。说明本发明通过在保温性轻集料的制备过程(接枝聚乙二醇前)中负载正癸烷，能提高粘结砂浆的强度和保温作用。原因在于：在保温性轻集料的制备过程中，玻化微珠内负载正癸烷后，在后续接枝聚乙二醇时，由于正癸烷与聚乙二醇之间相容性差，因而能防止聚乙二醇渗透到玻化微珠的孔隙内，从而使保温性轻集料能够保留玻化微珠内部的多孔结构，起到较好的保温效果；在干粉粘结砂浆使用前，正癸烷在高温和真空作用下快速挥发，在聚乙二醇交联网络中形成较大的孔隙，从而提高保温性轻集料与由聚合物乳液形成的聚合物膜之间的粘结力，使粘结砂浆具有较高的强度。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高强度高保温性干粉粘结砂浆，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥350~450份，石英砂450~550份，玻化微珠50~110份，保温性轻集料20~30份，再分散性乳胶粉20~30份，粉煤灰30~35份，纤维素醚2~5份；所述保温性轻集料为内部负载有正癸烷且表面接枝有聚乙二醇交联网络的玻化微珠；所述保温性轻集料的制备方法包括以下步骤：
（1）将环氧硅烷偶联剂与水混合后，调节pH至2~4，在70~90℃下搅拌0.5~1h后，加入玻化微珠，分散均匀后，在100~110℃下反应4~5h，过滤、洗涤、干燥后，获得环氧基-玻化微珠；
（2）将环氧基-玻化微珠浸没到正癸烷中，抽真空处理后，充入空气进行吸附，吸附完成后将环氧基-玻化微珠取出并沥干，获得负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠；
（3）将负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠分散到水中，加入聚乙二醇和三乙胺后，混合均匀，在120~130℃下反应2~3h，过滤、洗涤、干燥后，获得保温性轻集料。
2.如权利要求1所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，所述保温性轻集料的相变温度为25~30℃。
3.如权利要求1所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，步骤（1）中，所述环氧硅烷偶联剂、玻化微珠与水的质量体积比为1.5~3.0g:1g:25~30mL。
4.如权利要求1所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，步骤（2）中，所述抽真空处理的具体过程如下：抽真空至真空度为0.01~0.05MPa后，在0.01~0.05MPa下搅拌30~40min。
5.如权利要求1所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，步骤（3）中，所述负载有正癸烷的环氧基-玻化微珠、聚乙二醇与水的质量体积比为1g:0.7~1.2g:15~20mL。
6.如权利要求1所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，步骤（3）中，所述三乙胺与聚乙二醇的质量比为1:2~3。
7.一种如权利要求1~6之一所述干粉粘结砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份称取各原料后，投入搅拌机中进行机械搅拌，混合均匀后，获得高强度高保温性干粉粘结砂浆。
8.一种利用如权利要求1~6之一所述干粉粘结砂浆制备粘结砂浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：将干粉粘结砂浆在160~170℃下进行真空处理后，将温度降低至保温性轻集料的相变温度以下，获得预处理干粉粘结砂浆；将温度维持在保温性轻集料的相变温度以下，将预处理干粉粘结砂浆加入搅拌机中，再加入水，所述干粉粘结砂浆与水的质量比为3.5~5.0:1，混合均匀后，获得粘结砂浆。
9.如权利要求8所述的干粉粘结砂浆，其特征在于，所述真空处理的具体过程如下：在1~3min内将抽真空至0.01~0.03MPa后，继续在0.01~0.03MPa下保持40~50min。
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