CN103553510A - 一种砂浆材料 - Google Patents
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Abstract
一种砂浆材料，它由64-90%的胶凝材料、5-25%体积稳定剂，0.5-3%的有机外加剂以及1-30%的轻质集料混合而成，以重量百分比计；所述体积稳定剂采用氧化镁基体积稳定剂，所述氧化镁基体积稳定剂由1-10%的氧化镁，20-50%的硫铝酸钙，40-70%的石膏混合而成，以重量百分含量计。本发明砂浆材料用于填补窗框缝隙，具有很好的隔热性能、有效减少了窗框缝隙的热桥效应。进一步该砂浆材料还具有很好的抗渗性能，抗压抗折性能，以及良好的密实性、粘结性，有效地控制了窗框的渗漏。
Description
技术领域
本发明涉及砂浆生产技术领域，具体涉及一种适用于填补窗框缝隙的砂浆材料。
背景技术
为提高门窗框与洞口缝隙填塞封堵的施工效率，提高工具化、设备化、成品化，提高填缝密实度、粘结性，规避普通干硬性砂浆封堵不密实而造成的门窗渗漏。目前建筑窗框缝的填充一股采用两种材料：一种是传统的无机填缝砂浆，一股由砂、胶凝材料、体积稳定剂与有机外加剂组成；其中胶凝材料采用普通硅酸盐水泥、普通铝酸盐水泥、硅质填料(粉煤灰、硅灰)等，体积稳定剂采用硫铝酸盐、铝酸盐和氧化钙等类别的膨胀剂，有的也添加有机外加剂，添加的有机外加剂为减水剂和防水剂，以提高砂浆材料的施工性能和防水功能。
由于传统无机填缝砂浆无机材料的导热系数一股较大，使用传统砂浆将在窗框周围会形成热扩散通道(也就是所谓的“热桥”)，隔热性能较差。
另外，硅酸盐水泥在水化的过程中会发生体积收缩现象，因此砂浆在使用过程中具有开裂的风险，特别是在使用的中后期，无机填充砂浆几乎都有开裂的问题；为了减少开裂现象，一股在砂浆的配方中可引入膨胀剂，传统的膨胀剂中的主要膨胀组分有硫铝酸钙、铝酸钙和氧化钙等，尽管各类型膨胀水泥及膨胀剂的组成不同，但其膨胀源均是钙矾石，以钙矾石作为膨胀源的膨胀剂存在一些不足之处，如水化较快，膨胀主要发生在水化早期，而对水泥基材料后期收缩在缺少足够水分供给的情况下的补偿作用不大；因此，这些膨胀剂并不能在根本上解决传统填缝砂浆在使用中后期发生的开裂、渗水问题，传统无机填缝砂浆抗渗性能不理想。
另一种是聚氨酯发泡填缝，聚氨酯是一种柔性连接材料，对于窗体的支撑和固定作用非常有限，高层建筑在正负风压的交替循环动荷载作用直接作用于固定窗框的金属锚固件，锚固件极易出现松动，导致窗框的密封材料脱落撕裂，且其本身由许多半开放或开放空洞，都是导致其渗水的主要因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔热性能好的砂浆材料。
本发明目的通过如下技术措施实现：
一种砂浆材料，它包括胶凝材料、体积稳定剂及有机外加剂混合而成，其特征在于：它还添加轻质集料。发明人在研发过程中发现，在砂浆材料中添加轻质集料全部替代传统砂浆材料中的砂成分，可有效提高传统砂浆材料的隔热性能。
上述轻质集料为本领域均知晓的，其为表观密度在约10kg/m3-1200kg／m3，粒径约为0.15mm-5mm的有机、无机材料材料；例如有聚苯颗粒、膨胀页岩陶砂、膨胀粘土陶砂、开口或闭口膨胀珍珠岩等。
为了进一步提高本发明砂浆材料的隔热性能，上述砂浆材料由64-90％的胶凝材料、5-25％体积稳定剂，0.5-3％的有机外加剂以及1-30％的轻质集料混合而成，以重量百分比计。
上述胶凝材料为本领域技术人员所能想到的用于砂浆中起粘接作用的胶凝材料，如普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥或／和硅质填料(如粉煤灰、硅灰)等。
上述体积稳定剂为本领域技术人员所能想到的有效控制材料体积变化的体积稳定剂，如采用硫铝酸钙、铝酸钙和氧化钙等的膨胀剂。
上述有机外加剂为本领域技术人员所能想到的可提高砂浆材料施工性能的有机外加剂，如奈系、脂肪族类或聚羧酸减水剂，也可以是纤维素醚等。
为了更进一步提高本发明砂浆材料的隔热性能，上述砂浆材料由74-81％的胶凝材料、13-18％体积稳定剂，0.5-1.5％的有机外加剂以及5-8％的轻质集料混合而成，以重量百分比计。
更优选地，上述砂浆材料由74-81％的胶凝材料、13-18％的体积稳定剂，0.5-1.5％的有机外加剂以及5-8％的轻质集料混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料60-90％的硅酸盐水泥、占胶凝材料5-15％的铝酸盐水泥以及占胶凝材料5-25％的硅质填料组成；所述体积稳定剂采用硫铝酸钙膨胀剂，所述有机外加剂采用纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：1.5-2.8的聚苯颗粒与膨胀粘土陶砂组成。
发明人在研发过程中发现，砂浆材料中的体积稳定剂采用氧化镁基体积稳定剂可有效提高砂浆材料的抗渗性能。为了提高上述砂浆材料的抗渗性能，进一步优选地，上述体积稳定剂采用氧化镁基体积稳定剂，所述氧化镁基体积稳定剂由1-10％的氧化镁，20-50％的硫铝酸钙，40-70％的石膏混合而成，以重量百分含量计。使用该氧化镁基体积稳定剂在砂浆硬化后期过程中起到了微膨胀作用，大大降低了砂浆开裂的风险，该砂浆的防漏抗渗效果明显。
进一步优选地，上述体积稳定剂由5％的氧化镁，50％的硫铝酸钙，45％的石膏混合而成，以重量百分含量计。
为了提高本发明砂浆材料的施工流动性能，从而实现用灌浆工具抽取和灌注窗框缝，在上述砂浆材料中还添加触变剂膨润土。
更进一步优选地，上述砂浆材料由64-90％胶凝材料、5-25％体积稳定剂、0.5-3％的有机外加剂、1～30％轻质集料和0.05-0.5％膨润土混合而成，以重量百分比计。
为了进一步提高本发明砂浆材料的隔热性能、抗渗性能及抗折抗压强度、施工性等综合性能，最优选地说，一种砂浆材料，其特征在于：它是由75％的胶凝材料、17.5％的体积稳定剂，3％的有机外加剂以及4％的轻质集料和0.5％膨润土混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料80％的硅酸盐水泥、占胶凝材料10％的铝酸盐水泥以及占胶凝材料10％的粉煤灰填料组成，以重量百分含量计；所述体积稳定剂由5％的氧化镁，50％的硫铝酸钙，45％的石膏混合而成，以重量百分含量计；所述有机外加剂采用甲基羟丙基纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：1.5-2.8的聚苯颗粒与膨胀粘土陶砂组成。
本发明的各制备原料均为市售产品。
本发明具有如下有益效果：
本发明砂浆材料用于填补窗框缝隙，规避普通干硬性砂浆封堵不密实而造成门窗洞口渗漏风险，导热系数<0.3，具有很好的隔热性能、有效减少了窗框缝隙的热桥效应。进一步该砂浆材料还具有很好的抗渗性能、其抗渗强度达0.8～2MPa，抗压强度达5--15Mpa、抗折强度达2～5MPa，以及良好的密实性、粘结性，有效地控制了窗框的渗漏。将本发明砂浆材料经包装运输到施工现场，加水搅拌均匀成浆体，可采用抽浆工具将浆体灌注至窗框缝内，具有良好的抗流挂性能和填充性能，此浆体具有非常好的施工性能，扩展度在150mm-200mm，实现了在窗框安装过程中快速封闭窗框与周边建筑构件的间隙。这样有效地取代了传统手工塞缝的粗糙工艺，提高了填缝效率和质量，规避了普通干硬性砂浆封堵不密实而造成门窗洞口渗漏风险，同时有效防止了冷热桥的出现。
附图说明
图1：本发明触变剂对砂浆在不同转子转速(即不同剪切速率)条件下粘度的影响。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，但以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对其保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种砂浆材料，它是由硅酸盐水泥、粉煤灰，氧化钙膨胀剂，奈系减水剂以及陶砂、膨胀页岩陶砂混合而成，其各成分用量可以是本领域能想到的由砂、胶凝材料、体积稳定剂与有机外加剂配制砂浆材料的常规用量。在砂浆材料中添加轻质集料全部替代砂成分，制得的砂浆材料用于填补窗框缝隙，经检测，与传统的砂浆材料相比，明显提高了其隔热性能。
实施例2
一种砂浆材料，它是由75％的胶凝材料、17.5％的体积稳定剂，3％的有机外加剂以及4％的轻质集料和0.5％膨润土混合而成混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料80％的硅酸盐水泥、占胶凝材料10％的铝酸盐水泥以及占胶凝材料10％的粉煤灰及硅灰填料组成，以重量百分含量计；所述体积稳定剂由5％的氧化镁，50％的硫铝酸钙，45％的石膏混合而成，以重量百分含量计；所述有机外加剂采用甲基羟丙基纤维素醚；所述轻质集料由质量比为1：1.8-2.0的聚苯颗粒与膨胀粘土陶砂组成，其容重在10kg／m3-200kg／m3，粒径为0.15mm-5mm。以上各制备原料均为市售产品。
将以上制得的砂浆材料进行施工：
1.准备、清扫：确认窗框已固定；确认已经将砼屑、木屑等清理干净；确认没有油、泥等污染物；确认墙体的缝隙已经修补完毕；用水或毛刷清扫窗框周围的混凝土渣、碎片及其他垃圾。
2.止漏处理：为了防止砂浆露在墙外，提前设置挡板或PE棒填塞，PE棒直径应根据缝隙宽度选择，一股直径为2～2.5cm。
3.砂浆搅拌：计量清水的用量，充分搅拌，将1袋窗框砂浆倒入砂浆搅拌桶，边搅拌边投入清水。将所有材料投入到搅拌器里后搅拌90s。如果这时候混合状态不佳的话，关闭搅拌器，用小铲子翻铲后再搅拌60s。
4.砂浆填缝：将混合好的砂浆装入填充器里，尽可能将压枪插深，让角落里也能填充到砂浆，填充顺序是从下往上的方式填充确保填充完之后无缝隙。
5.完工：填充后1～3小时内，抹平砂浆，使得窗框表面高度持平，撤去挡板或PE棒，用抹子按压，保证没有空隙，混凝土与填充砂浆连接的部分，用毛刷让两部分衔接更协调。
6.清扫、保养：用毛刷将污染窗框表面的砂浆污迹刷除，将掉在地上的填充砂浆清扫干净，有可能出现被雨淋湿或冬季结冰或夏季被太阳直射的情况时，应覆盖一层薄膜保养。
经检测该砂浆隔热性好、导热系数<0.3，抗渗强度达2MPa，抗压强度达15MPa，抗折强度达5MPa。上述砂浆材料加水搅拌均匀成浆体，采用抽浆工具将浆体灌注至窗框缝内，具有好的抗流挂性能和填充性能，此浆体具有非常好的施工性能，扩展度在200mm左右，实现了在窗框安装过程中快速封闭窗框与周边建筑构件的间隙。这样有效地取代了传统手工塞缝的粗糙工艺，提高了填缝效率和质量，规避了普通干硬性砂浆封堵不密实而造成门窗洞口渗漏风险。
为了进一步证实窗框砂浆独特的触变特性，实验采用旋转粘度计表征上述制得的砂浆在不同剪切速率情况下的触变性能。实验参数为：转子直径7.3mm、重量20.3g，转子转速为0.3-60r／min可调，以不同转子转速代表不同的剪切速率，转子转速越大、剪切速率越高，反之亦然。实验测试结果如下参见说明书附图1。图1显示，随着转子转速的增加(及剪切速率提高)，砂浆的粘度值都表现为减小，但掺入触变剂的砂浆粘度减小程度更大，这说明触变剂的掺入能有效降低砂浆在高剪切速率下的粘度。
实施例3
一种砂浆材料，它是由74％的胶凝材料、16.5％的体积稳定剂，1.5％的有机外加剂以及8％的轻质集料混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料90％的普通硅酸盐水泥、占胶凝材料5％的铝酸盐水泥以及占胶凝材料5％的粉煤灰及硅灰填料组成，以重量百分含量计；所述体积稳定剂由10％的氧化镁，50％的硫铝酸钙，40％的石膏混合而成，以重量百分含量计；所述有机外加剂采用羟乙基纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：1.5的聚苯颗粒与闭口膨胀珍珠岩组成，其容重在10kg／m3-200kg／m3，粒径为0.15mm-5mm。
实施例4
一种砂浆材料，它是由81％的胶凝材料、13％的体积稳定剂，0.5％的有机外加剂以及5.5％的轻质集料混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料60％的普通硅酸盐水泥、占胶凝材料15％的硫铝酸盐水泥以及占胶凝材料25％的粉煤灰及石粉填料组成，以重量百分含量计；所述体积稳定剂由1％的氧化镁，32％的硫铝酸钙，67％的石膏混合而成，以重量百分含量计；所述有机外加剂采用甲基纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：2.8的聚苯颗粒与膨胀页岩陶砂组成，其容重在10kg／m3-200kg／m3，粒径为0.15mm-5mm。
实施例5-10
一种砂浆材料，它是由以下的物料混合而成，均以重量百分含量计：
将上述实施例3-10制得的砂浆材料用于施工填补窗框缝隙，经检测，导热系数<0.3、隔热性好；抗渗强度在0.8～3Mp、抗渗性能优异；抗压强度在5--15Mp、抗折强度达1--5Mp，抗折抗压强度高。
Claims (10)
1.一种砂浆材料，它包括胶凝材料、体积稳定剂及有机外加剂混合而成，其特征在于：它还添加轻质集料。
2.如权利要求1所述的砂浆材料，其特征在于：它由64-90%的胶凝材料、5-25%体积稳定剂，0.5-3%的有机外加剂以及1-30%的轻质集料混合而成，以重量百分比计。
3.如权利要求1或2所述的砂浆材料，其特征在于：所述轻质集料的容重在10kg/m3-200kg/m3，粒径为0.15mm-5mm。
4.如权利要求1 、2或3所述的砂浆材料，其特征在于：它由74-81%的胶凝材料、13-18%体积稳定剂，0.5-1.5%的有机外加剂以及5-8%的轻质集料混合而成，以重量百分比计。
5.一种砂浆材料，其特征在于：它由74-81%的胶凝材料、13-18%的体积稳定剂，0.5-1.5%的有机外加剂以及5-8%的轻质集料混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料60-90%的硅酸盐水泥、占胶凝材料5-15%的铝酸盐水泥以及占胶凝材料5-25%的硅质填料组成；所述体积稳定剂采用硫铝酸钙膨胀剂，所述有机外加剂采用纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：1.5-2.8的聚苯颗粒与膨胀粘土陶砂组成。
6.如权利要求1、2或5所述的砂浆材料，其特征在于：所述体积稳定剂采用氧化镁基体积稳定剂，所述氧化镁基体积稳定剂由1-10%的氧化镁，20-50%的硫铝酸钙，40-70%的石膏混合而成，以重量百分含量计。
7.如权利要求3或4所述的砂浆材料，其特征在于：所述体积稳定剂采用氧化镁基体积稳定剂，所述氧化镁基体积稳定剂由1-10%的氧化镁，20-50%的硫铝酸钙，40-70%的石膏混合而成，以重量百分含量计。
8.如权利要求6或7所述的砂浆材料，其特征在于：所述体积稳定剂由5%的氧化镁，50%的硫铝酸钙，45%的石膏混合而成，以重量百分含量计。
9.一种砂浆材料，其特征在于：它是由64-90%胶凝材料、5-25%体积稳定剂、0.5-3%的有机外加剂、1～30％轻质集料和0.05-0.5%膨润土混合而成，以重量百分比计。
10.一种砂浆材料，其特征在于：它是由75%的胶凝材料、17.5%的体积稳定剂，3%的有机外加剂以及4%的轻质集料和0.5%膨润土混合而成，以重量百分比计；所述胶凝材料由占胶凝材料80%的硅酸盐水泥、占胶凝材料10%的铝酸盐水泥以及占胶凝材料10%的粉煤灰填料组成，以重量百分含量计；所述体积稳定剂由5%的氧化镁，50%的硫铝酸钙，45%的石膏混合而成，以重量百分含量计；所述有机外加剂采用甲基羟丙基纤维素醚，所述轻质集料由质量比为1：1.5-2.8的聚苯颗粒与膨胀粘土陶砂组成。
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