CN107352872B - 一种硅藻砂珠及含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅藻砂珠及含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆，该硅藻砂珠是以二、三级硅藻土为原料，经过干燥、提纯、造粒、煅烧四道工序制成，其质轻，环保效果好，吸附性强，具有防潮、防火、净化、保温等优点。该保温砂浆包括硅藻砂珠50‑60%、硅藻粉10‑20%、环保乳胶粉5‑8%、水泥10‑20%、木纤维1%、纤维素2%、玻化微珠0‑10%、水；该保温砂浆可替代水泥砂浆，直接抹在建筑墙体砖面上，做外墙使用时，后续可直接在上面进行其他装饰工序，做内墙时，可以很好的吸附屋内装修产生的甲醛，既环保又净化屋内空气；具有质轻、导热系数低、环保、保温、耐高温、防火、耐低温、降噪、防潮、防霉、防结露、无放射性物质、理化性能稳定等优点。

Description

一种硅藻砂珠及含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆

技术领域

本发明属于建筑用保温材料领域，具体涉及一种硅藻砂珠以及能够直接在砖墙上使用的含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆，该保温砂浆可替代水泥砂浆，直接抹在建筑墙体砖面上，能够起到很好的保温效果，同时具有环保、防潮、净化空气、耐高温、防火、耐老化、使用寿命长等优点。其与建筑墙成为一体，与建筑主体同寿命，可替代墙面水泥砂浆，不在使用水泥砂浆抹面，使用该产品直接替代即可。

背景技术

墙体保温材料是近年来发展的新型墙体材料，可大量节约墙体材料，提高墙体保温性能，节约资源，减少环境污染。

保温材料产品非常多，从使用上大致可分为：(1)外墙外保温板材：挤塑板，聚苯板，珍珠岩板，岩棉板等，板材需要同时使用保温粘结砂浆和抗裂砂浆，或者叫抹面砂浆。(2)保温砂浆类：DY无机活性墙体保温隔热材料，珍珠岩保温砂浆，MPC保温砂浆，聚苯颗粒保温砂浆，粉煤灰改性保温砂浆等。从分类可分为：(1)有机类(如苯板、聚苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等)；(2)无机类(如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压砂加气混凝土砌块、传统保温砂浆等)；(3)复合材料类(如金属夹芯板、芯材为聚苯、玻化微珠、聚苯颗粒等)。

现有大部分有机类保温材料基本上都属于B级阻燃，防火性能不好，存在一定安全隐患。酚醛：防火等级A级，但高温下碳化就起不到保温效果了。岩棉；防火等级A级，但岩棉吸水就膨胀，用于墙体的话，势必要脱落。传统无机保温：防火A级，施工过程中要添加水泥，胶粉，贴面砖需要挂网，广泛应用中，但水泥的龟裂，胶粉的老化脱落，这些问题依然存在。

市面上的保温材料还普遍存在着开裂脱落的隐患，所以施工过程中，必须要抗裂砂浆、网格布来弥补这方面的缺陷，以达到作用于墙体保温的效果。苯板体系、酚醛、岩棉、传统无机保温砂浆都属于此类，原材料作用于墙体之后，需要抗裂砂浆，网格布，粘结砂浆此类工序，才能在外面做涂料饰面和面砖饰面。无机板材、玻化微珠、聚苯颗粒等无机系列产品，防火等级可以达到a级防火，但施工比较繁琐，保温***性能有不少缺陷，空鼓、开裂都是潜在的隐患。

硅藻土是由单细胞植物硅藻的残骸沉积而成的一种生物沉积岩，其化学成分以SiO2为主，矿物成分为蛋白石及其变种。具有密度小，比表面积大，吸附性强、耐酸、耐碱、隔声隔热等优点。目前主要应用在建筑、食品、化工等多个领域。在建筑保温业中：可作屋顶隔热层、保温砖、硅酸钙保温材料、多孔性煤饼炉、隔音保温防火装饰板等保温、隔热、隔音建筑材料、墙体隔音装饰板、地砖、陶瓷制品等。已有文献报道，煅烧活化后的硅藻土可作为保温砂浆高性能掺合料取代部分水泥，适当的硅藻土掺量可以在提高保温砂浆的抗压、抗折的同时，降低保温砂浆的导热系数(具体见“硅藻土对保温砂浆性能的影响”，吉林建筑大学学报，第32卷，第2期，2015年4月)。

我国硅藻土储量达3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林省。虽然硅藻土广泛的分布在吉林省，但优质土较少，一个硅藻土原矿开采的优质土(一级硅藻土)仅有30％左右，用于生产硅藻土助剂，其余大部分均为2～3级硅藻土。由于2～3级硅藻土杂质含量高，不能直接深加工利用，均在废弃中，目前仍没有一个好的办法处理这些2～3级土，浪费严重。

基于上述描述，有必要对硅藻土进一步研究，使废弃的二、三级硅藻土得以充分利用，解决现有二、三级硅藻土浪费严重，无法处理的难题，以及上述保温材料存在的缺陷。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种硅藻砂珠，解决我国现有二、三级硅藻土废弃严重，无法有效利用的难题。该硅藻砂珠质轻，环保效果好，吸附性强，具有防潮、防火、净化、保温等优点，可广泛用于建材、石油、化工、纺织、冶金、电力等领域。

为实现上述目的，本发明提供的硅藻砂珠是以二、三级硅藻土为原料，经过干燥、提纯、造粒、煅烧四道工序制成，具体制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土用造粒机造直径为1-3mm的颗粒，然后在750-850℃下煅烧，得硅藻砂珠。

本发明的第二个目的是提供一种含有上述硅藻砂珠的高强环保保温砂浆，解决现有保温砂浆无法直接在砖墙上使用，保温、防潮效果差，长时间会出现水泥龟裂，胶粉老化，开裂脱落等的一些列技术难题。

为实现上述目的，本发明提供的高强环保保温砂浆，包括以下组分：

其中，所述硅藻砂珠的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土用造粒机造直径为1-3mm的颗粒，然后在750-850℃下煅烧，得硅藻砂珠；

所述硅藻粉的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土过150目筛，得硅藻粉。

本发明提供的高强环保保温砂浆的使用方法为：按照上述原料配比混合均匀，加水，搅拌均匀，然后直接抹在墙体的内层和外层，其可直接替代水泥砂浆抹面，直接用本产品做内、外墙面保温。按国家设计要求，可根据不同地区的条件设计，内外墙厚度一般在东北地区设计为内墙2cm，直接在砖墙上抹面即可；外墙4-5cm，直接在砖墙上抹面即可；在山东、河南等华北地区一般设计为内墙2cm，外墙2-3cm即可，直接抹面，省去抹水泥灰的造价；南方地区可做内墙体隔热层，设计为2cm即可，替代其它抹面和其他保温材料，省去抹水泥灰，目前此产品以在东北、山东等地区得到很好的使用，得到专家们的一致好评。

本发明的优点和积极效果：

(1)本发明以废弃的二、三级硅藻土为主要原料，通过对二、三级硅藻土进行干燥、提纯、造粒、煅烧处理后，造出直径为1-3mm的硅藻砂珠，该硅藻砂珠质轻、导热系数低、吸附性强，具有环保、保温、净化、耐高温、防潮等优点，可广泛用于建材、石油、化工、纺织、冶金、电力等领域。例如：在建筑行业可做保温材料使用，也可用于电厂烟气除流净化，污水净化过滤，冶金行业的保温等，具有非常高的应用价值及广阔的应用前景。

(2)本发明通过对硅藻土进行造粒处理，使二、三级硅藻土得以广泛应用，充分利用了国家废弃资源，实现变废为宝，有效解决我国二、三级硅藻土废弃后无法处理，不能有效利用，浪费严重的难题。

(3)本发明将煅烧好的硅藻砂珠掺合在保温砂浆上，由于硅藻砂珠成颗粒状，在整个保温砂浆中起到骨架作用，大大提高了保温砂浆的抗压强度，有效解决现有硅藻土在保温砂浆中添加量过多(超过50％)，导致保温砂浆抗压力严重下降的技术难题。

(4)本发明提供的掺合硅藻砂珠的保温砂浆，通过添加环保乳胶粉以及纤维素使保温砂浆具有一定粘性，其可替代水泥砂浆，直接抹在建筑墙体砖面上。该保温砂浆中硅藻土含量高达80％，具有质轻、导热系数低、环保、保温、耐高温、防火、耐低温、降噪、防潮、防霉、防结露、无放射性物质、理化性能稳定等优点。

(5)将本发明提供的保温砂浆抹在墙体上做外墙使用时，后续可直接在上面进行其他装饰工序；同时，利用含有硅藻砂珠的保温砂浆做内墙时，可以很好的吸附屋内装修产生的甲醛，既环保又净化屋内空气；而且当屋内过于潮湿时，内墙还可以吸潮，将潮气直接排到屋外，解决潮湿天气屋内长毛的问题。

(6)本发明提供的保温砂浆可用在公共防火保温建筑楼房、民用建筑防火保温楼房等，其可替代水泥砂浆，直接抹在建筑墙体砖面上，用此材料，可完全去除水泥砂浆抹面工序，减少建筑主体重量；其造价低，强度高，防火保温性好。经三年试验结果证实，该保温砂浆直接在砖面上使用后，不开裂，不起凸，不脱落，不粉化，不怕潮。

(7)本发明提供的保温砂浆经过多年研究，成功的试验出最佳配比和合理的施工方案，大大降低了建筑结构成本，该保温材料由于可直接抹在砖墙上，砖墙内外不再需要抹水泥灰，节省使用水泥灰的成本每平方米约40元，其保温、防火性能好，为我国建筑业保温防火材料提供新材料，也为建筑行业提供新设计。

具体实施方式

为使本领域技术人员清楚明白本发明所述技术方案及其优点和效果，下面对本发明进一步说明，但不应被视作为对本发明保护范围的限制。

本发明所用的硅藻土为吉林省长白县马鞍山硅藻土原矿开采时废弃的二、三级硅藻土。

实施例1一种硅藻砂珠

本发明提供的硅藻砂珠是以二、三级硅藻土为原料，经过干燥、提纯、造粒、煅烧四道工序制成。具体制备方法为：将二、三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土用造粒机造直径为1-3mm的颗粒，然后在750-850℃下煅烧，得硅藻砂珠。

实施例2一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆

其中，所述硅藻砂珠的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土用造粒机造直径为1-3mm的颗粒，然后在750-850℃下煅烧，得硅藻砂珠；

所述硅藻粉的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土过150目筛，得硅藻粉。

实施例3一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆

其中，所述硅藻砂珠的制备方法与所述硅藻粉的制备方法同实施例2。

实施例4一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆

其中，所述硅藻砂珠的制备方法与所述硅藻粉的制备方法同实施例2。

实施例5一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆

其中，所述硅藻砂珠的制备方法与所述硅藻粉的制备方法同实施例2。

本发明提供的高强环保保温砂浆的使用方法为：按照上述原料配比，混合均匀后，加入水，搅拌均匀，然后直接抹在墙体的内层和/或外层即可，节省了水泥砂浆抹灰找平工序。根据东北冬天的气温，在对砖墙进行保温时，内墙的厚度控制在2cm厚，外墙的厚度控制4-5cm厚即可实现很好的保温效果。在山东、河南等华北地区一般设计为内墙2cm，外墙2-3cm即可，直接抹面，省去抹水泥灰的造价；南方地区可做内墙体隔热层，设计为2cm即可。

性能检测：

一、根据GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》、GB/T14402-2007《建筑材料及制品的燃烧性能燃烧值的测定》、GB/T5464-2010《建筑材料不燃性试验方法》，对本申请保温砂浆燃烧性能进行测定，样品：300mm*300mm*60mm(厚)，结果见表1：

表1保温砂浆燃烧性能检测

结论：经对高强环保保温砂浆进行检测，其燃烧性能符合GB8624A级材料标准要求。

二、根据GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》，对本申请的保温砂浆进行质量检测，结果见表2。

表2保温砂浆质量检测表

本发明通过对二、三级硅藻土进行干燥提纯，将提纯后的硅藻土造粒，经过煅烧，使硅藻砂珠外表面为封闭结构，内部为空隙结构，其坚硬、质轻，将造粒后的硅藻砂珠用在保温砂浆中，其在整个砂浆中起到骨架作用，以造粒形式添加，不仅可以增加硅藻土的添加量，同时减少硅藻土对保温砂浆抗压性能的影响，使整个保温砂浆中硅藻土填充量高达80％仍能保证保温砂浆各项性能指标符合建筑使用要求。

本发明在保温砂浆中可以选择添加玻化微珠，也可以不添加玻化微珠，添加玻化微珠能够降低干密度，增加体积，但抗压强度会下降，因此添加时需要控制添加量才能保证其符合建筑要求。

本发明为保证该保温砂浆能够直接抹在砖墙上，需要加入纤维素和环保乳胶粉，增加上墙的粘性；同时，纤维素的加入还起到了保水抗裂的作用。在整个原料调配过程中，需要严格控制上述原料的配比，因为如果某一组分过多或过少，均会严重影响该保温砂浆的使用效果。例如：如果在原料配比过程中，纤维素含量高于2％，则保温砂浆粘度过大，导致不能直接抹在墙上，影响上墙；如果木纤维与纤维素两个的配比没有协调好，后续使用过程中时间长仍会出现开裂等问题。本发明将按照上述配比调配好的保温砂浆直接抹在民用建筑砖墙内外做保温使用，经三年试验结果证实，该保温砂浆使用后不开裂，不起凸，不脱落，不粉化，不怕潮，防火等级高，环保。

Claims (3)

1.一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆，其特征在于：包括以下组分：

水，上述总重量的30％；

其中，所述硅藻砂珠的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土用造粒机造直径为1-3mm的颗粒，然后在750-850℃下煅烧，得硅藻砂珠；

所述硅藻粉的制备方法为：将二级或三级硅藻土在150-200℃下干燥处理，用粉碎风选机进行提纯，风选提纯后的硅藻土过150目筛，得硅藻粉。

2.权利要求1所述的一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆的使用方法，其特征在于：按照原料配比混合均匀，加水，搅拌均匀，然后直接抹在墙体的内层、外层，其直接替代水泥砂浆抹面，直接用该保温砂浆做内、外墙面保温。

3.权利要求2所述的一种含有硅藻砂珠的高强环保保温砂浆的使用方法，其特征在于：根据不同地区的条件设计，内、外墙厚度一般在东北地区设计为内墙2cm，直接在砖墙上抹面即可；外墙4-5cm，直接在砖墙上抹面即可；在华北地区一般设计为内墙2cm，外墙2-3cm即可；在南方地区内墙2cm，做内墙体隔热层。