CN104829203A

CN104829203A - 一种脱硫石膏轻集料保温砂浆及其制备方法

Info

Publication number: CN104829203A
Application number: CN201510130290.6A
Authority: CN
Inventors: 王琼; 叶蓓红; 钱耀丽; 谈晓青; 陈宁; 王娟
Original assignee: Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2015-08-12

Abstract

本发明公开了一种脱硫石膏轻集料保温砂浆及其制备方法，包括按重量份计的以下原料：脱硫建筑石膏83～95份；聚苯颗粒5～14份；纤维素醚0.2～1.0份；引气剂0.3～1.1份；缓凝剂0.1～0.5份；淀粉醚0.2～0.6份；水85～130份。本发明的有益效果为：(1)利用固体废弃物——脱硫石膏和废弃泡沫，降低生产成本、减轻环境污染，有利于实现环境效益、经济效益和社会效益的统一；(2)在强度保证的前提下，最大限度地降低材料干密度及导热系数，解决强度、干密度、导热系数三者相互制约的矛盾；(3)提高材料的保温性能，使其有效满足建筑节能指标要求；(4)产品施工性能好，适用于新建建筑的外墙内保温工程，也适用于既有建筑的外墙内保温工程改造。

Description

一种脱硫石膏轻集料保温砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于固废综合利用及建筑节能领域，涉及一种建筑用砂浆，具体地说是一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，以及这种砂浆的制备方法。

背景技术

2014年年初上海市城乡建设和交通委员会联合上海市住房保障和房屋管理局、上海市消防局共同发布了《上海市保障性住房建筑节能设计指导意见》(以下简称“指导意见”)，要求“在上海地区的保障房，建筑外墙应优先采用外墙内保温***；建筑围护结构内保温材料的燃烧性能等级不应低于B1级”，并于2014年3月1日起执行。该“指导意见”的执行极大地带动了上海市地区外墙内保温及相应的产品的发展。

过去受A级防火要求的限制，市场上比较多的内保温材料为无机保温材料。一般采用水泥或建筑石膏为胶凝材料，以玻化微珠为轻质集料，再辅以各种外加剂等多组分复合而成，具有防火性好、导热系数低的优点。并且利用脱硫石膏煅烧成的脱硫建筑石膏作为外墙内保温的主要材料，不仅能解决脱硫石膏粉的出路，而且石膏在发生火灾时，会释放出结晶水，起防火作用，脱硫建筑石膏作为胶凝材料(相比水泥)具有更大的优越性。然而利用玻化微珠作为轻集料的石膏基内保温砂浆的导热系数基本仅能满足现有标准规范的要求，而从上海市需达到65％建筑节能的角度，现有的标准规范对石膏基保温砂浆提出的导热系数指标数值偏大，不能满足节能设计要求。因此防火B1级放开后，本发明利用聚苯颗粒取代玻化微珠作为轻集料，能有效降低砂浆的干密度和导热系数，提高产品的保温性能，使本发明能满足节能指标要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种脱硫石膏轻集料保温砂浆；以解决现有技术的上述问题。这种保温砂浆以脱硫石膏经煅烧后的脱硫建筑石膏为胶凝材料、具有强度适中、干密度小、导热系数低、保温性能好的特点。

本发明的另一目的是为了提供这种保温砂浆的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，包括按重量份计的以下原料：

脱硫建筑石膏83～95份；聚苯颗粒5～14份；纤维素醚0.2～1.0份；引气剂0.3～1.1份；缓凝剂0.1～0.5份；淀粉醚0.2～0.6份；水85～130份。

优选的，一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，包括按重量份计的以下原料：

脱硫建筑石膏85～90份；聚苯颗粒10～14份；纤维素醚0.5～0.7份；引气剂0.7～0.9份；缓凝剂0.3～0.4份；淀粉醚0.3～0.5份；水90～110份。

上述脱硫石膏轻集料保温砂浆中，

所述的脱硫建筑石膏是由纯度为85％以上的脱硫石膏经低温慢烧煅烧生成，2h抗折强度大于等于3.0MPa。

所述的聚苯颗粒是由废弃泡沫破碎成的粒径在2～5mm之间，具有良好颗粒级配的颗粒，松散堆积密度为12～16kg/m³。

所述的引气剂为烷基磺酸钠，是为了给砂浆引入大量细小、均匀的气泡，降低砂浆容重，增加保温性能。

所述的缓凝剂为已有公知技术，上海市建筑科学研究院公开生产、销售、使用的SC高效缓凝剂，其中二亚乙基三胺五乙酸的五钠盐(Na5DTPA)成分占95％以上。

所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)，粘度范围：100000cps～200000cps。

上述脱硫石膏轻集料保温砂浆的制备方法，其步骤为：

(1)按上述重量份称取原材料，预先将原材料(水和聚苯颗粒除外)混合均匀；

(2)将称量的水倒入搅拌机中，将步骤(1)预混好的原材料倒入水中，静置1min，开启搅拌机，慢速搅拌2min，形成均匀的浆料；

(3)在步骤(2)中的浆料中加入称量好的聚苯颗粒，再搅拌1min，静置1～2min，使其中的引气剂、纤维素醚等外加剂更好地发挥作用；得到产品。

本发明使用上述原材料制成的脱硫石膏轻集料砂浆，大掺量利用了工业副产石膏，消纳了工业固体废弃物、减少资源浪费，又减轻对环境的污染，达到节能减排、发展循环经济目的。本发明采用的纤维素醚能提高砂浆的保水性和粘结力，这是因为砖和墙面的吸水性很强，很容易把砂浆中的水分吸附出来，使砂浆部分失水，粘结强度降低，本发明加入纤维素醚后，粘结强度明显增加。本发明采用的引气剂给砂浆引入大量细小、均匀的气泡，降低砂浆容重、增加保温性能，一定程度上还可防止聚苯颗粒的流挂。本发明采用的淀粉醚起增稠作用，可使砂浆增稠、增粘，提高可施工性能。

本发明所制备的脱硫石膏轻集料保温砂浆导热系数小，最低可＜0.060W/(m·K)，远低于《无机保温砂浆***应用技术规程》(DG/TJ08-2088-2011)中石膏基无机保温砂浆导热系数≤0.10W/(m·K)的指标要求；干密度160kg/m³～250kg/m³、拉伸粘结强度0.10MPa左右、抗压强度0.40MPa左右，解决了一般保温材料干密度、导热系数、抗压强度三者相互制约的矛盾，在保证一定强度等级的情况下，最大限度地降低材料的干密度及导热系数，提高材料的保温性能。

本发明的要点是：适用于制备脱硫石膏轻集料保温砂浆的脱硫建筑石膏内半水石膏相含量应大于85％，残余二水相含量及无水相分别必须控制在4％以下为宜。轻骨料宜选用废旧泡沫破碎后颗粒级配较优的聚苯颗粒。加入轻骨料搅拌后，浆料应静置1～2min，使其中的纤维素醚、引气剂能更好地增稠，发挥作用。

本发明与国内外现有同类产品相比，其区别在于：

1、本发明的主要材料为固体废弃物——脱硫建筑石膏和废弃泡沫，减轻了环境污染，有利于环保利废；

2、产品在强度保证的前提下，最大限度地降低干密度及导热系数，保证了产品的保温效果，产品用于建筑内保温，能有效满足建筑节能指标要求；

3、脱硫石膏轻集料砂浆的导热系数比现有的无机保温砂浆低，抗干缩开裂性能优于水泥基保温砂浆，且能耗比水泥基保温砂浆低，施工性能优。

4、适用于新建建筑的外墙内保温工程，也适用于既有建筑的外墙内保温工程改造，其施工过程中基层墙面可不作找平层，墙体的不平整度可通过增加保温砂浆厚度来调整。施工方便。

本发明的有益效果为：

(1)利用固体废弃物——脱硫石膏和废弃泡沫，降低生产成本、减轻环境污染，有利于实现环境效益、经济效益和社会效益的统一；

(2)在强度保证的前提下，最大限度地降低材料干密度及导热系数，解决强度、干密度、导热系数三者相互制约的矛盾；

(3)提高材料的保温性能，使其有效满足建筑节能指标要求；

(4)产品施工性能好，适用于新建建筑的外墙内保温工程，也适用于既有建筑的外墙内保温工程改造。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1-5的制备方法为：

(1)按重量份称取原材料，预先将原材料(聚苯颗粒除外)混合均匀；

(2)将称量的水倒入搅拌机中，将预混好的原材料(聚苯颗粒除外)倒入水中，静置1min，开启搅拌机，慢速搅拌2min，形成均匀的浆料；

(3)在步骤(2)中的浆料中加入称量好的聚苯颗粒，再搅拌1min，静置1～2min，使其中的引气剂、纤维素醚等外加剂更好地发挥作用。

实施例1

取以下重量份的物质：

脱硫建筑石膏95份、聚苯颗粒5份、纤维素醚0.2份、引气剂0.3份、缓凝剂0.4份、淀粉醚0.2份，水87份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。

实施例2

取以下重量份的物质：

脱硫建筑石膏90份、聚苯颗粒10份、纤维素醚0.45份、引气剂0.7份、缓凝剂0.4份、淀粉醚0.3份，水95份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。

实施例3

取以下重量份的物质：

脱硫建筑石膏88份、聚苯颗粒11份、纤维素醚0.53份、引气剂0.8份、缓凝剂0.35份、淀粉醚0.4份，水98份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。

实施例4

取以下重量份的物质：脱硫建筑石膏85份、聚苯颗粒14份、纤维素醚0.7份、引气剂0.9份、缓凝剂0.3份、淀粉醚0.5份，水110份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。

实施例5

取以下重量份的物质：

脱硫建筑石膏83份、聚苯颗粒14份、纤维素醚0.8份、引气剂0.9份、缓凝剂0.4份、淀粉醚0.6份，水117份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。

对比例1：

将本发明脱硫石膏轻集料砂浆(聚苯颗粒作为轻集料)与脱硫石膏无机保温砂浆(玻化微珠作为轻集料)性能进行比较，说明脱硫石膏轻集料砂浆(聚苯颗粒作为轻集料)具有较低的导热系数，较好的保温效果。

取以下重量份的物质：

脱硫建筑石膏60份、玻化微珠38份、纤维素醚0.3份、引气剂0.4份、缓凝剂0.2份、淀粉醚0.2份，水120份，按脱硫石膏轻集料砂浆制备方法混合搅拌均匀。对比例1中玻化微珠的体积与实施例3中聚苯颗粒体积相同。

本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5制得的脱硫石膏轻集料砂浆与对比例1制得的脱硫石膏保温砂浆的性能，如下表所示：

从上表可以看出轻集料体积相同的情况下，轻集料为玻化微珠的保温砂浆干密度、导热系数远高于轻集料为聚苯颗粒的保温砂浆，抗压强度无明显提高。实施例2-4的脱硫石膏轻集料保温砂浆导热系数低，抗压强度适中，材料性能良好。上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内，所做的任何等同替代、修改和变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：包括按重量份计的以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：包括按重量份计的以下原料：

3.根据权利要求1或2所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：所述的脱硫建筑石膏是由纯度为85％以上的脱硫石膏经低温慢烧煅烧生成，2h抗折强度大于等于3.0MPa。

4.根据权利要求1或2所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：所述的聚苯颗粒是由废弃泡沫破碎成的粒径在2～5mm之间，具有良好颗粒级配的颗粒，松散堆积密度为12～16kg/m³。

5.根据权利要求1或2所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：所述的引气剂为烷基磺酸钠。

6.根据权利要求1或2所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：所述的缓凝剂为上海市建筑科学研究院生产的SC高效缓凝剂，其中二亚乙基三胺五乙酸的五钠盐成分占95％以上。

7.根据权利要求1或2所述的一种脱硫石膏轻集料保温砂浆，其特征在于：所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，粘度范围为：100000cps～200000cps。

8.根据权利要求1-7任意之一所述的脱硫石膏轻集料保温砂浆的制备方法，其特征在于：其步骤为：

(1)按重量份称取原材料，预先将除聚苯颗粒和水以外的原材料混合均匀；

(3)在步骤(2)中的浆料中加入称量好的聚苯颗粒，再搅拌1min，静置1～2min，得到产品。