CN102701668B - 一种高强无机保温砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的新型高强无机保温砂浆是指在传统砂浆基础上，用陶砂和玻化微珠替代普通砂为轻质骨料、水泥为胶凝材料，并且加入胶粉、硅灰，经一定的工艺制成的保温抹面砂浆，可直接涂于墙体表面。与普通砂浆相比，该新型高强无机保温砂浆其容重小，保温隔热性能好，与基层材料粘结紧密，吸水率低，并吸音、防火。用该新型陶砂抹面砂浆代替传统的抹面砂浆，不但可以减轻建筑物的自身重量，而且还可以提高建筑物的保温隔热性能，降低取暖制冷能耗，节约资源，具有较好的经济效应和社会效益。

Description

一种高强无机保温砂浆
技术领域
本发明涉及土木工程施工用的一种新型高强无机保温砂浆。 
背景技术
据相关数据显示，建筑运行能耗占全社会商品能耗的27.5％。我国的建筑节能标准由以前的30％提高到50％，北京、上海等部分城市的节能标准要求达到65％。在建筑中，***护结构的热损耗较大，而***护结构中墙体又占了很大份额，所以建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。 
一直以来砂浆都是大量的建筑用料，砂浆的应用已经有上千百年的历史，一直以来人们对砂浆的改善都未停止过，特别是近年来，各种新型化合物的出现，在传统的砂浆加入这些各种新型的外加剂，配制出各种新型的复合砂浆，对传统砂浆进行了很大的改善，使其发挥了很大的经济效益。就目前市场应用来看，无机保温砂浆主要用于外墙保温***中。外墙保温***中的保温材料，从原先的发泡(膨胀)聚苯板(EPS板)扩展到ZL胶粉-聚苯颗粒保温浆料、挤塑聚苯板(XPS板)、岩(矿)棉板、聚氨酯泡沫塑料、泡沫玻璃等，这些保温材料绝大部分都是有机材料构成的。这些特殊的有机材料导热系数较小， 且原材料便宜，因此目前被广泛采用，但是其仍存在着一些难以解决的问题，如耐火性、耐候性差等。无机保温砂浆是一种较新的保温材料，因为尚未颁布相关的国家规范及地方标准，目前主要由部分保温行业的企业在试用推行。该新型高强无机保温砂浆其容重小，保温隔热性能好，与基层材料粘结紧密，吸水率低，并吸音、防火。用该新型陶砂抹面砂浆代替传统的抹面砂浆，不但可以减轻建筑物的自身重量，而且还可以提高建筑物的保温隔热性能，降低取暖制冷能耗，节约资源，具有较好的经济效应和社会效益。 
本发明采用无机材料作为轻质骨料，不易与外界环境发生化学反应无机材料耐酸碱、耐腐蚀、不开裂，不存在老化问题，可以广泛应用有各种要求的建筑物上，而且经长期使用，寿命也可完全达到与建筑物相一致的使用寿命。而有机保温材料寿命短，虽然我国规定了不低于25年的使用寿命，但对25年以后的使用并没有作出相关规定，因此当其保温层被废弃后，不仅难以回收利用，而且会造成极大的资源浪费，严重污染环境，这就违背了我国提出的可持续发展的目标。本发明的原材料可以综合利用，变废为宝，且生产过程中不会出现像有机保温砂浆那样对空气和水的污染。在使用过程中，无机保温砂浆无毒、无味、无放射性污染，即使是在高温环境下也不会排出有害气体，对人体造成伤害，不会对城市空气造成污染，是一种绿色环保材料。在强度方面，由于本发明采用的是无机材料作为轻质骨料，与胶凝材料结合较为紧密，而且与基层黏结强度高，结构稳定，抗震性好，因此无机保温砂浆可以代替普通的抹面砂浆进行外墙、内墙抹面，这样既可 以达到保温隔热效果，又能达到墙面装饰美化的效果。在保温隔热方面，导热系数是保温材料的一个重要指标。经实验测得，其导热系数可仅仅只有0.185W/(m·K)，而且导热性能可以调整，适合在不同的场合使用。由于采用的是无机保温轻质骨料，砂浆可适用于不同的墙体基层材质和各种复杂形状墙体的保温，它可以全封闭、无界缝、无空腔地进行涂抹。从原材料方面来说，此无机保温砂浆原材料资源丰富，生产工艺相对容易掌握，因此价格低廉。虽然本发明中还加入了一定的添加剂，但总体来说价格较低。 
发明内容
本发明的目的是提供一种能应用于土木工程的新型高强无机保温砂浆配制方法。这种新型高强无机保温砂浆在提高砂浆性能的同时又能起到保温作用，而且无污染。 
本发明提供的一种新型高强无机保温砂浆特征在于：水泥、陶砂、玻化微珠、硅灰、胶粉以质量比1∶1.14∶0.325∶0.1∶0.026组成。其中，所采用的陶砂粒度为0.05mm-2.5mm，导热系数为0.116w/(m·k)，内部含有较多封闭却不连通的气孔，密度较小。所采用的水泥是标号42.5硅酸盐水泥。 
所采用的玻化微珠粒度为0.5-1.5mm，容重为80-350Kg/m3，导热系数为0.028-0.05w/(m.k)，呈不规则球状颗粒，内部多孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑。 
所采用的胶粉是水溶性再分散粉末，为乙烯与醋酸乙烯和叔碳酸乙烯的聚合物，所述粉末为白色粉末，颗粒度＞80目，堆积密度 500-600克/升。 
所采用的硅灰是高温冶炼时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的具有火山灰性质无定形超细活性硅灰。 
本发明的有益效果： 
这种新型高强无机保温砂浆的施工方法与传统的水泥砂浆相比，仅需要按比例将水泥、陶砂，玻化微珠，硅灰，胶粉等材料均匀搅拌，其他均相同；而且可以通过改变陶砂和玻化微珠比例，调节导热系数，适合在不同场合使用。与普通水泥砂浆相比，该新型高强无机保温砂浆具有更高的保温性能、粘结性能、耐久性能、防渗性能、抗腐蚀性能。除此之外，在使用过程中，该陶砂保温砂浆无毒、无味、无放射性污染，即使是在高温环境下也不会排出有害气体，对人体造成伤害，不会对城市空气造成污染，是一种绿色环保材料。 
具体实施方式
实施例1 
采用标准的砂浆模型(70.7mm*70.7mm*70.7mm)进行成型。新型高强无机保温砂浆拌合物采用UJ Z-15型砂浆搅拌机搅拌，先按比例加入水(水的用量＝砂中水+水泥用水量)，陶砂，玻化微珠，硅灰(硅灰＝水泥*K％)(K＝5，8，10)，胶粉(胶粉＝固体物质的总质量*N)(N＝58，10)，搅拌4～6min至拌和均匀。将拌和完毕的砂浆加入砂浆标准模中，当填满砂浆标准模1/2时，机械振动1min，再将砂浆标准模装满砂浆，再机械振动1～2min，继续填充砂浆，刮平表面，装好砂浆模后，再机械振动1min。试块成型后在20℃下养护 48h后脱模，放入标准养护室养护28天后测试强度。 
配制原料为：水泥使用普通硅酸盐水泥，标号为42.5；陶砂为粒度为0.05mm-2.5mm，导热系数为0.116w/(m·k)的陶砂。玻化微珠为内部多孔空腔结构，表面玻化封闭的玻化微珠。胶粉是水溶性再分散粉末，为乙烯与醋酸乙烯和叔碳酸乙烯的聚合物，白色粉末，颗粒度＞80目，堆积密度500-600克/升。硅灰是高温冶炼时产生的SiO2和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的具有火山灰性质无定形超细活性硅灰。 
以下为试样的配合比： 
表1砂浆试配过程各组分重量配比 
Figure BSA00000695263100051
表2各组试验样品的性能 
  编号   28d抗压强度(MPa)   绝干容重(kg/m3)   导热系数W/(m·K)
  1   3.88   853   0.214～0.2568
  2   2.46   852   0.201～0.2412
  3   3.12   924   0.216～0.2592
  4   7.40   1041   0.327～0.3924
  5   3.28   934   0.212～0.2544
  6   4.23   955   0.206～0.2472
  7   6.46   1079   0.274～0.3288
  8   3.89   776   0.185～0.222
  9   4.40   848   0.209～0.2508
各物质的用量允许误差如表3所示 
表3拌合砂浆计量允许偏差 
  水泥   陶砂   玻化微珠   硅灰   胶粉
  ±1％   ±1％   ±0.5％   ±0.1％   ±0.01％
通过以上测定的数据显示，我们可以选择配比为1∶1.14∶0.325∶0.1∶0.026的实验组作为我们抹面砂浆，此配合比的强度达6.46Mpa，导热系数为0.274～0.3288W/(m·K)，既满足强度的要求又满足保温节能所达到的导热系数要求，因此此比例为最佳配合比。 
同时由上文实例可见，我们可以通过改变陶砂和玻化微珠的比例来调节抗压强度，绝对干容重及导热系数。原材料配比对砂浆的保温性能有很大的影响。综合分析，陶砂和玻化微珠的加入量增大，试样 的孔隙率较大，导热系数较小，但是其强度也随之减少。所以在实际应用时我们可以根据实际工程来选择合适的配合比，进行指导工程应用。 

Claims (5)

1.一种无机保温砂浆，其特征在于：水泥、陶砂、玻化微珠、硅灰、胶粉以质量比1∶1.14∶0.325∶0.1∶0.026组成，所采的胶粉是水溶性再分散粉末，为乙烯与醋酸乙烯和叔碳酸乙烯的聚合物，所述粉末为白色粉末，颗粒度＞80目，堆积密度500-600克/升，所得砂浆的强度为6.46Mpa，导热系数为0.274-0.3288w/(m·k)。
2.如权利要求1所述的无机保温砂浆，其特征在于：所采用的陶砂粒度为0.05mm-2.5mm，导热系数为0.116w/(m·k)，内部含有较多封闭却不连通的气孔，密度较小。
3.如权利要求1所述的无机保温砂浆，其特征在于：所采用的水泥是标号42.5硅酸盐水泥。
4.如权利要求1所述的无机保温砂浆，其特征在于：所采用的玻化微珠粒度为0.5-1.5mm，容重为80-350Kg/m3，导热系数为0.028-0.05w/(m·k)，呈不规则球状颗粒，内部多孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑。
5.如权利要求1所述的无机保温砂浆，其特征在于：所采用的硅灰是高温冶炼时产生的Si02和Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的具有火山灰性质无定形超细活性硅灰。
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