CN117088667A - 一种新型防水保温砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及砂浆建材技术领域，具体公开了一种新型防水保温砂浆及其制备方法，所述新型防水保温砂浆包括原料：复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水；其制备方法为：将可再分散性乳胶粉、部分复合水泥和部分水混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉混合均匀后陈化，得预混料A；将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合均匀后陈化，得预混料B；将预混料A和预混料B混合均匀即得；本申请改性玻化微珠的使用可以降低砂浆的密度、导热系数和吸水率，减轻砂浆自重的同时，提高了砂浆的保温和防水效果。
Description
技术领域
本申请涉及砂浆建材技术领域，更具体地说，它涉及一种新型防水保温砂浆及其制备方法。
背景技术
随着人们环保意识的提高，建筑工程行业逐渐向绿色化转型。外墙保温砂浆作为一项新型绿色节能环保材料，得到了迅猛发展。相关技术中，外墙保温砂浆用保温材料主要为有机保温材料和无机保温材料。其中，有机保温材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、脉醛泡沫塑料、酚醛泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等，其质轻、具有优异的保温隔热和吸声等性能，但同时有机保温材料与建筑结构基层结合不好，容易形成冷热桥，耐久性差、容易燃烧，在使用过程中存在严重火灾隐患等；无机保温材料，如岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩和玻化微珠等，均属于不燃性材料，其性能稳定，耐久性和抗腐蚀性能好，保温隔热性能也较好。随着高层建筑对建筑外保温系统建筑节能要求和防火要求的提高，无机保温材料因物理化学性能稳定、保温隔热效果好、防火性能优异，将成为建筑外墙保温系统中保温材料发展的主要方向。
在无机保温砂浆系列中，玻化微珠粒径小，比表面积大，级配范围窄，其表面玻化，具有表面封闭但内部孔隙丰富的特点，因而导热系数低，适合用作轻质环保型保温材料，是目前市场上应用最广的无机保温砂浆。但现有的建筑外墙保温砂浆用玻化微珠普遍存在吸水率高、堆积密度低、强度低、漂浮率低等问题。其中吸水率高，水在保温系统中的存在和迁移都会对保温系统带来严重的危害，易引起墙面后期粉化、空鼓、开裂、脱落等严重质量问题；堆积密度低、强度低，搅拌时易造成玻化微珠破碎；而漂浮率低则会导致玻化微珠下料时分层以及砂浆出活量低。基于上述陈述，本申请提供了一种新型防水保温砂浆及其制备方法。
发明内容
为了解决现有的建筑外墙保温砂浆用玻化微珠普遍存在吸水率高、堆积密度低、强度低、漂浮率低等问题，本申请提供了一种新型防水保温砂浆及其制备方法。
第一方面，本申请提供了一种新型防水保温砂浆，采用如下的技术方案：
一种新型防水保温砂浆，包括以下重量份的原料：复合水泥450-600份、粉煤灰180-220份、改性玻化微珠80-100份、矿物微粉18-30份、聚丙烯微纤维5-8份、可再分散性乳胶粉10-15份、多元羧酸高效粉体减水剂10-15份、水400-500份。
通过采用上述技术方案，本申请利用复合水泥做胶凝材料，其与粉煤灰、改性玻化微珠和矿物微粉相互作用，可以显著改善砂浆的力学性能，粉煤灰和矿物微粉的细微颗粒填充作用有助于提高砂浆的致密性和强度，而改性玻化微珠的使用可以降低砂浆的密度、导热系数，减轻砂浆自重的同时，进一步提高了砂浆的保温效果；改性玻化微珠和聚丙烯纤维共用能够有效地控制砂浆塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂纹，防止及抑制裂缝的形成和发展，进而有助于提高砂浆的抗渗透性和耐久性，最后可再分散性乳胶粉和多元羧酸高效粉体减水剂的使用可以提高砂浆的可塑性和流动性，使施工更加便捷，同时有助于减少气孔和空隙，提高砂浆的工作性能。
优选的，所述复合水泥包括质量比18-20:2-3:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂。
通过采用上述技术方案，本申请采用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥共混获得复合水泥，为了避免两者相混发生闪凝，申请人还加入了缓凝助剂，通过控制用量配比，制得的复合水泥既克服了单硅酸盐水泥耐腐蚀性差的问题，也解决了单铝酸盐水泥长期强度低，抗冻性差的问题；本申请的复合水泥用于制备防水保温砂浆，有助于提高砂浆的整体性能和使用耐久性，有助于降低能源消耗和提高建筑物的能效。
优选的，所述缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4-5，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为5.5-6.5，搅拌升温至58-70℃，保温加入溶液总质量8-12%的硝酸铝，继续搅拌混合，得胶体溶液。
通过采用上述技术方案，申请人利用硅酸钠、盐酸、硝酸铝共同制备胶体溶液做缓凝助剂，在硅酸钠水解的同时，盐酸的加入能促使硅酸的聚合和凝胶化，在硅酸水解和凝胶化的同时，硝酸铝提供的铝离子与硅酸根离子发生交联反应，交联过程有助于进一步稳定凝胶粒子，使其在溶液中分散，并保证凝胶粒子具有高表面活性和分散性。
申请人在复合水泥中加入缓凝助剂可以调节水泥的凝结过程，延缓水泥的早期凝结，缓凝助剂可以在水泥颗粒表面形成一层胶体粒子膜，有助于减缓水泥的水化反应速度，从而减少了内部温度变化和收缩引起的应力集中，有助于提高砂浆的抗裂性能，避免两种水泥相互出现闪凝问题；同时形成的胶体粒子膜能够增加水泥颗粒之间的粘结力，从而提高了砂浆的黏结性能、稳定性和强度；增强防水保温砂浆在恶劣环境条件中的耐久性。
优选的，所述改性玻化微珠由以下方法制得：
a、配置聚乙烯醇液，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，超声分散均匀后，滴加过氧化氢溶液继续分散混合，过滤、烘干得预处理玻化微珠；
b、将预处理玻化微珠加去离子水超声分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷搅拌混合均匀，得混合溶液；
c、在惰性氛围中，将混合溶液烘干后煅烧、冷却至室温，得改性玻化微珠。
优选的，所述步骤a、b中的超声分散温度为55-65℃，超声分散功率为70-90W。
优选的，所述步骤a中烘干温度为60-90℃，烘干时间为30-40min。
优选的，所述步骤b中搅拌速度为400-600r/min。
优选的，所述步骤c中惰性氛围为氩气，烘干温度为100-120℃，烘干时间为30-40min，煅烧温度为350-400℃，煅烧时间为3-4h，冷却速率为18-22℃/min。
优选的，所述聚乙烯醇液由以下方法制得：
按料液比1:7-9，将聚乙烯醇加入到4-20℃的冷水中，边搅拌边升温至85-95℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得。
优选的，所述玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4-5:0.2-0.3。
优选的，所述预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5-6:0.7-0.8:0.1-0.2。
通过采用上述技术方案，申请人利用聚乙烯醇液分散玻化微珠，有助于提高玻化微珠的表面润湿性和分散性，通过滴加过氧化氢溶液对玻化微珠表面氧化处理，能够增强玻化微珠与后续四氟乳液和四甲基二乙烯基二硅氧烷的相互作用；利用四氟乳液和四甲基二乙烯基二硅氧烷的混合反应，引入氟烷基和有机硅基等化学结构到玻化微珠表面，改善玻化微珠的疏水性、耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能；最后的惰性氛围下烘干和低温煅烧，进一步固定其表面改性效果，从而提高玻化微珠的综合性能。
优选的，所述矿物微粉包括质量比1-3:1的硅藻土和滑石粉。
通过采用上述技术方案，申请人采用硅藻土和滑石粉共同作为矿物微粉，能够在砂浆中产生更好的填充效应，助于增加砂浆的密实性和强度，提高砂浆的力学性能；硅藻土和滑石粉复配使用能够改善砂浆的流动性和润滑效果，有助于提高砂浆的工艺性能。
第二方面，本申请提供了一种新型防水保温砂浆的制备方法，采用如下的技术方案：
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按重量份计，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、将可再分散性乳胶粉、1/2-2/3重量的复合水泥和1/2-2/3重量的水混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉混合均匀后陈化，得预混料A；
S3、将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合均匀后陈化，得预混料B；
S4、将预混料A和预混料B混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
优选的，所述步骤S2、S3中的混合转速为100-500r/min。
优选的，所述步骤S2中的陈化具体指：室温陈化0.5-1h；所述步骤S3中的陈化具体指：室温陈化10-20min。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
本申请通过在硅酸盐水泥、铝酸盐水泥共混时加入缓凝助剂，有效解决了两者相混发生闪凝现象，通过控制用量配比，制得的复合水泥既克服了单硅酸盐水泥耐腐蚀性差的问题，也解决了单铝酸盐水泥长期强度低，抗冻性差的问题；本申请的复合水泥用于制备防水保温砂浆，有助于提高砂浆的整体性能和使用耐久性，有助于降低能源消耗和提高建筑物的能效。
本申请利用聚乙烯醇液分散玻化微珠，有助于提高玻化微珠的表面润湿性和分散性，通过滴加过氧化氢溶液对玻化微珠表面氧化处理，能够增强玻化微珠与后续四氟乳液和四甲基二乙烯基二硅氧烷的相互作用；利用四氟乳液和四甲基二乙烯基二硅氧烷的混合反应，引入氟烷基和有机硅基等化学结构到玻化微珠表面，改善玻化微珠的疏水性、耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能；最后的惰性氛围下烘干和低温煅烧，进一步固定其表面改性效果，从而提高玻化微珠的综合性能；有效解决的了现有玻化微珠吸水率高、强度低、漂浮率低等问题，最终制得的防水保温砂浆自重轻、强度高，具有优异的防水保温、抗渗耐腐蚀等性能，砂浆出活量高、耐久性好。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥PO42.5，购自西安市林亚水泥销售有限公司；
铝酸盐水泥为铝酸盐水泥CA-50，购自西安市林亚水泥销售有限公司；
硅酸钠为含量99%的速溶硅酸钠，购自山东孟氏化工有限公司；
硝酸铝为含量99%硝酸铝，购自山东旭光化工有限公司；
粉煤灰为二级粉煤灰，购自灵寿县海滨矿产品贸易有限公司；
聚乙烯醇为皖维聚乙烯醇PVA 20-99，购自合肥市盛世天成贸易有限公司；
玻化微珠粒度为30-50目，购自信阳金华兰矿业有限公司；
四氟乳液为PTFE分散液JF-4DCF，购自衢州佰茂科技有限公司；
四甲基二乙烯基二硅氧烷纯度99.5%，乙烯基含量29.0% ，购自安徽艾约塔硅油有限公司；
硅藻土为硅藻土ca-612，规格为325目，购自灵寿县万多矿产品加工有限公司；
滑石粉为滑石粉sd-66，规格为325目，购自灵寿县万多矿产品加工有限公司；
聚丙烯纤维为聚丙烯网状纤维，购自山东同赢新材料有限公司；
可再分散性乳胶粉为可再分散性乳胶粉SWF-05，购自山东富亦达化工集团有限公司；
多元羧酸高效粉体减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂PC-1，购自上海可鸿化工有限公司；
氟硅酸钠，购自山东嘉颖化工科技有限公司；
水，符合《JGJ 63-2006 混凝土用水标准》规定的自来水。
实施例1-3提供了一种新型防水保温砂浆及其制备方法。
实施例1
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥450Kg、粉煤灰180Kg、改性玻化微珠80Kg、矿物微粉18Kg、聚丙烯微纤维5Kg、可再分散性乳胶粉10Kg、多元羧酸高效粉体减水剂10Kg、水400Kg；
其中，复合水泥包括质量比18:2:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为5.5，搅拌升温至58℃，保温加入溶液总质量8%的硝酸铝，继续搅拌混合20min，得胶体溶液。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:7，将聚乙烯醇加入到4℃的冷水中，边搅拌边升温至85℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4:0.2，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，超声30min至分散均匀后，控制滴加速率为15mL/h，滴加质量含量为23%的过氧化氢溶液继续分散混合20min，过滤，置于60℃的温度下烘干40min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5:0.7:0.1，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，将预处理玻化微珠加去离子水超声30min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以400r/min的搅拌速度搅拌2h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于100℃的温度下烘干40min，然后置于350℃的温度下煅烧4h，煅烧结束后，控制冷却速率为18℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比1:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
实施例2
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥530Kg、粉煤灰200Kg、改性玻化微珠90Kg、矿物微粉25Kg、聚丙烯微纤维6.5Kg、可再分散性乳胶粉12Kg、多元羧酸高效粉体减水剂13Kg、水450Kg；
其中，复合水泥包括质量比19:2:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4.5，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为6，搅拌升温至64℃，保温加入溶液总质量10%的硝酸铝，继续搅拌混合20min，得胶体溶液。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:8，将聚乙烯醇加入到12℃的冷水中，边搅拌边升温至90℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4:0.3，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为60℃，超声分散功率为80W，超声25min至分散均匀后，控制滴加速率为18mL/h，滴加质量含量为20%的过氧化氢溶液继续分散混合30min，过滤，置于75℃的温度下烘干35min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5:0.8:0.1，控制超声分散温度为60℃，超声分散功率为80W，将预处理玻化微珠加去离子水超声25min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以500r/min的搅拌速度搅拌1.5h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于110℃的温度下烘干35min，然后置于380℃的温度下煅烧3.5h，煅烧结束后，控制冷却速率为20℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比2:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
实施例3
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥600Kg、粉煤灰220Kg、改性玻化微珠100Kg、矿物微粉30Kg、聚丙烯微纤维8Kg、可再分散性乳胶粉15Kg、多元羧酸高效粉体减水剂15Kg、水500Kg；
其中，复合水泥包括质量比20:3:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:5，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为6.5，搅拌升温至70℃，保温加入溶液总质量12%的硝酸铝，继续搅拌混合20min，得胶体溶液。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:9，将聚乙烯醇加入到20℃的冷水中，边搅拌边升温至95℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:5:0.3，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为65℃，超声分散功率为90W，超声30min至分散均匀后，控制滴加速率为20mL/h，滴加质量含量为18%的过氧化氢溶液继续分散混合40min，过滤，置于90℃的温度下烘干30min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:6:0.8:0.2，控制超声分散温度为65℃，超声分散功率为70W，将预处理玻化微珠加去离子水超声30min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以600r/min的搅拌速度搅拌1h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于120℃的温度下烘干30min，然后置于400℃的温度下煅烧3h，煅烧结束后，控制冷却速率为22℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比3:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
为了验证本申请实施例1-3中制备的防水保温砂浆的综合性能，申请人设置了对比例1-4，具体如下：
对比例1
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥450Kg、粉煤灰180Kg、改性玻化微珠80Kg、矿物微粉18Kg、聚丙烯微纤维5Kg、可再分散性乳胶粉10Kg、多元羧酸高效粉体减水剂10Kg、水400Kg；
其中，复合水泥包括质量比9:1的硅酸盐水泥和铝酸盐水泥。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:7，将聚乙烯醇加入到4℃的冷水中，边搅拌边升温至85℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4:0.2，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，超声30min至分散均匀后，控制滴加速率为15mL/h，滴加质量含量为23%的过氧化氢溶液继续分散混合20min，过滤，置于60℃的温度下烘干40min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5:0.7:0.1，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，将预处理玻化微珠加去离子水超声30min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以400r/min的搅拌速度搅拌2h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于100℃的温度下烘干40min，然后置于350℃的温度下煅烧4h，煅烧结束后，控制冷却速率为18℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比1:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
对比例2
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥450Kg、粉煤灰180Kg、改性玻化微珠80Kg、矿物微粉18Kg、聚丙烯微纤维5Kg、可再分散性乳胶粉10Kg、多元羧酸高效粉体减水剂10Kg、水400Kg；
其中，复合水泥包括质量比18:2:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂为氟硅酸钠。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:7，将聚乙烯醇加入到4℃的冷水中，边搅拌边升温至85℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4:0.2，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，超声30min至分散均匀后，控制滴加速率为15mL/h，滴加质量含量为23%的过氧化氢溶液继续分散混合20min，过滤，置于60℃的温度下烘干40min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5:0.7:0.1，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，将预处理玻化微珠加去离子水超声30min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以400r/min的搅拌速度搅拌2h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于100℃的温度下烘干40min，然后置于350℃的温度下煅烧4h，煅烧结束后，控制冷却速率为18℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比1:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
对比例3
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥450Kg、粉煤灰180Kg、改性玻化微珠80Kg、矿物微粉18Kg、聚丙烯微纤维5Kg、可再分散性乳胶粉10Kg、多元羧酸高效粉体减水剂10Kg、水400Kg；
其中，复合水泥包括质量比18:2:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为5.5，搅拌升温至58℃保温搅拌混合20min，得胶体溶液。
改性玻化微珠由以下方法制得：
a、按料液比1:7，将聚乙烯醇加入到4℃的冷水中，边搅拌边升温至85℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得聚乙烯醇液；控制玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4:0.2，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，超声30min至分散均匀后，控制滴加速率为15mL/h，滴加质量含量为23%的过氧化氢溶液继续分散混合20min，过滤，置于60℃的温度下烘干40min，得预处理玻化微珠；
b、控制预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5:0.7:0.1，控制超声分散温度为55℃，超声分散功率为70W，将预处理玻化微珠加去离子水超声30min至分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷以400r/min的搅拌速度搅拌2h混合均匀，得混合溶液；
c、在氩气氛围中，将混合溶液置于100℃的温度下烘干40min，然后置于350℃的温度下煅烧4h，煅烧结束后，控制冷却速率为18℃/min，冷却至室温，得改性玻化微珠。
矿物微粉包括质量比1:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
对比例4
一种新型防水保温砂浆，包括以下原料：复合水泥450Kg、粉煤灰180Kg、玻化微珠80Kg、矿物微粉18Kg、聚丙烯微纤维5Kg、可再分散性乳胶粉10Kg、多元羧酸高效粉体减水剂10Kg、水400Kg；
其中，复合水泥包括质量比18:2:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为5.5，搅拌升温至58℃，保温加入溶液总质量8%的硝酸铝，继续搅拌混合20min，得胶体溶液。
矿物微粉包括质量比1:1的硅藻土和滑石粉。
一种新型防水保温砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
S1、按所需重量，称取原料复合水泥、粉煤灰、玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、控制混合转速为300r/min，将可再分散性乳胶粉、1/2重量的复合水泥和1/2重量的水混合10min至混合均匀，再加入玻化微珠、矿物微粉继续混合10min至混合均匀后，室温陈化0.8h，得预混料A；
S3、控制混合转速为300r/min，将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合10min至混合均匀，室温陈化15min，得预混料B；
S4、控制混合转速为300r/min，将预混料A和预混料B混合10min至混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
性能检测
按照测试标准，分别将本申请实施例1-3和对比例1-4中制得的防水保温砂浆倒入试模中制成测试试样，使用塑料薄膜覆盖后，在温度为25℃、相对湿度为55%的条件下带模养护三天，然后拆模继续养护至28 天，养护完成后分别测试试样性能。
按照国家标准GB/T 20473-2021《建筑保温砂浆》，测试试样抗压强度和软化系数，试件规格为70.7mmx70.7mmx70.7mm。
按照国家标准GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，采用TPMBE-3030平板导热仪测试试样导热系数，试件规格为300mmx300mmx30mm。
测试结果见下表1：
| 测试项目 | 抗压强度（MPa） | 软化系数 | 导热系数(W/(m·K)) |
| 实施例1 | 31.7 | 0.85 | 0.042 |
| 实施例2 | 34.2 | 0.96 | 0.034 |
| 实施例3 | 29.9 | 0.91 | 0.039 |
| 对比例1 | 21.5 | 0.54 | 0.58 |
| 对比例2 | 26.6 | 0.73 | 0.44 |
| 对比例3 | 26.3 | 0.65 | 0.53 |
| 对比例4 | 23.8 | 0.67 | 0.70 |
由上述表1显示数据可知：本申请实施例1-3中制备的防水保温砂浆综合性能优异，具有高强度、高防水、高保温等性能。
由实施例1和对比例1显示数据可知：复合水泥直接选用硅酸盐水泥和铝酸盐水泥时，两者相混不仅会造成砂浆施工性能差，还易造成最终制得的试件综合性能显著下降。
由实施例1和对比例2显示数据可知：本申请制备的缓凝助剂较市售缓凝剂氟硅酸钠，能够进一步提高砂浆的施工性能，提高获得试样的综合性能。
由实施例1和对比例3显示数据可知：本申请在制备缓凝助剂时加入硝酸铝，能够显著提高缓凝助剂的增效，进而提高制备砂浆的综合性能。
由实施例1和对比例4显示数据可知：本申请对玻化微珠进行改性，改性后的玻化微珠用于砂浆制备，能够显著提高砂浆的防水、保温和力学性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种新型防水保温砂浆，其特征在于，包括以下重量份的原料：复合水泥450-600份、粉煤灰180-220份、改性玻化微珠80-100份、矿物微粉18-30份、聚丙烯微纤维5-8份、可再分散性乳胶粉10-15份、多元羧酸高效粉体减水剂10-15份、水400-500份；
所述复合水泥包括质量比18-20:2-3:1的硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和缓凝助剂；
所述缓凝助剂由以下方法制得：
按质量比1:4-5，将硅酸钠溶解于去离子水中，边搅拌边滴加盐酸至溶液pH值为5.5-6.5，搅拌升温至58-70℃，保温加入溶液总质量8-12%的硝酸铝，继续搅拌混合，得胶体溶液；
所述改性玻化微珠由以下方法制得：
a、配置聚乙烯醇液，将玻化微珠加入到聚乙烯醇液中，超声分散均匀后，滴加过氧化氢溶液继续分散混合，过滤、烘干得预处理玻化微珠；
b、将预处理玻化微珠加去离子水超声分散均匀后，加四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷搅拌混合均匀，得混合溶液；
c、在惰性氛围中，将混合溶液烘干后煅烧、冷却至室温，得改性玻化微珠。
2.根据权利要求1所述的新型防水保温砂浆，其特征在于，所述聚乙烯醇液由以下方法制得：
按料液比1:7-9，将聚乙烯醇加入到4-20℃的冷水中，边搅拌边升温至85-95℃，搅拌至完全溶解后，空冷即得。
3.根据权利要求1所述的新型防水保温砂浆，其特征在于，所述玻化微珠、聚乙烯醇液、过氧化氢溶液的质量比为1:4-5:0.2-0.3。
4.根据权利要求1所述的新型防水保温砂浆，其特征在于，所述预处理玻化微珠、去离子水、四氟乳液、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:5-6:0.7-0.8:0.1-0.2。
5.根据权利要求1所述的新型防水保温砂浆，其特征在于，所述矿物微粉包括质量比1-3:1的硅藻土和滑石粉。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的新型防水保温砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、按重量份计，称取原料复合水泥、粉煤灰、改性玻化微珠、矿物微粉、聚丙烯微纤维、可再分散性乳胶粉、多元羧酸高效粉体减水剂和水备用；
S2、将可再分散性乳胶粉、1/2-2/3重量的复合水泥和1/2-2/3重量的水混合均匀，再加入改性玻化微珠、矿物微粉混合均匀后陈化，得预混料A；
S3、将剩余复合水泥、剩余水加粉煤灰、聚丙烯微纤维、多元羧酸高效粉体减水剂混合均匀后陈化，得预混料B；
S4、将预混料A和预混料B混合均匀，得到所需的新型防水保温砂浆。
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