CN108726937A - 一种抗裂性能较好的保温砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗裂性能较好的保温砂浆及其制备方法，制备的保温砂浆具有良好的抗裂性、抗压强度，并且导热系数较小，保温效果显著，安全绿色，环保可持续；利用稀盐酸和稀硫酸混合酸首先对粉煤灰、海泡石、碳纤维进行活性处理，使其表面活性位点增多，然后利用硅烷偶联剂KH‑550对其进行处理，使其表面顺利接枝硅烷偶联剂，提高了粉煤灰、海泡石、碳纤维与硅凝胶的界面相容性能，进一步提高保温砂浆的强度、韧性等性能；利用纳米硅凝胶对粉煤灰、海泡石、碳纤维进行改性，使三者贯穿、交叉结合在一起，形成互穿的网络结构，加入到保温砂浆基底中，较大程度的提高了保温砂浆的抗开裂性能和抗压强度。

Description

一种抗裂性能较好的保温砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于保温砂浆技术领域，具体涉及一种抗裂性能较好的保温砂浆及其制备方法。
背景技术
无机保温砂浆是一种新型的绿色建筑保温隔热材料，是由无机填料、水泥以及外加剂组成的单组份干粉保温砂浆，具有优良的保温隔热性能，广泛应用于房屋建筑保温工程中。然而，普通的无机保温砂浆的抗裂性能较差，保温层容易出现裂缝。为防无机保温砂浆开裂，目前多采用有机纤维来提高其抗裂性，但由于有机纤维与水泥等的相容
性较差，故抗裂效果不理想。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种具有良好的抗裂性能的保温砂浆及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
粉煤灰15-20，海泡石5-10，碳纤维5-10，水泥20-30，纤维素醚5-10，硅烷偶联剂乙醇溶液50-100，纳米级硅溶胶10-20，三聚磷酸钠1-2。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
(1) 将粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液中，超声处理30-40min，然后抽滤，蒸馏水洗涤3-5次，并于120-125℃下真空干燥，然后将所得粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到3-5%的硅烷偶联剂KH-550乙醇溶液中，再次超声处理40-60min，抽滤后洗涤，并在50-60℃下真空干燥，得混合物；
（2）将步骤（1）所得混合物放入干混机混合均匀，然后粉碎过100-200目筛后加入到湿磨机中，加入纳米级硅溶胶、三聚磷酸钠，湿法球磨30-50min，造粒，将所得物放入到真空干燥箱中，100-105℃下烘干，然后再转入管式炉中，通入氮气，在1050-1100℃高温焙烧 1-2h，以3-5℃/min的速率冷却至室温；
（3）先向搅拌锅中加入水，然后在200-300rpm的搅拌速度下加入步骤（2）所得物、水泥、纤维素醚，搅拌6-10min，待混合材料呈膏稠状即可用于成型施工。
进一步的，步骤（2）所述造粒粒径为10-100nm。
进一步的，步骤（1）所述稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液为5-10%的稀盐酸和2-5%的稀硫酸以1：0.1-0.5的比例混合而成。
本发明的有益效果：本发明制备的保温砂浆具有良好的抗裂性、抗压强度，并且导热系数较小，保温效果显著，安全绿色，环保可持续；利用稀盐酸和稀硫酸混合酸首先对粉煤灰、海泡石、碳纤维进行活性处理，使其表面活性位点增多，然后利用硅烷偶联剂KH-550对其进行处理，使其表面顺利接枝硅烷偶联剂，提高了粉煤灰、海泡石、碳纤维与硅凝胶的界面相容性能，进一步提高保温砂浆的强度、韧性等性能；利用纳米硅凝胶对粉煤灰、海泡石、碳纤维进行改性，使三者贯穿、交叉结合在一起，形成互穿的网络结构，加入到保温砂浆基底中，较大程度的提高了保温砂浆的抗开裂性能和抗压强度。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
粉煤灰15，海泡石5，碳纤维5，水泥20，纤维素醚5，硅烷偶联剂乙醇溶液50，纳米级硅溶胶10，三聚磷酸钠1。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
(1) 将粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液中，超声处理30min，然后抽滤，蒸馏水洗涤3次，并于120℃下真空干燥，然后将所得粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到3%的硅烷偶联剂KH-550乙醇溶液中，再次超声处理40min，抽滤后洗涤，并在50℃下真空干燥，得混合物；
（2）将步骤（1）所得混合物放入干混机混合均匀，然后粉碎过100目筛后加入到湿磨机中，加入纳米级硅溶胶、三聚磷酸钠，湿法球磨30min，造粒，将所得物放入到真空干燥箱中，100℃下烘干，然后再转入管式炉中，通入氮气，在1050℃高温焙1h，以3℃/min的速率冷却至室温；
（3）先向搅拌锅中加入水，然后在200rpm的搅拌速度下加入步骤（2）所得物、水泥、纤维素醚，搅拌6min，待混合材料呈膏稠状即可用于成型施工。
进一步的，步骤（2）所述造粒粒径为10nm。
进一步的，步骤（1）所述稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液为5%的稀盐酸和2%的稀硫酸以1：0.1的比例混合而成。
实施例2
一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
粉煤灰18，海泡石7，碳纤维8，水泥25，纤维素醚7，硅烷偶联剂乙醇溶液60，纳米级硅溶胶15，三聚磷酸钠2。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
(1) 将粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液中，超声处理35min，然后抽滤，蒸馏水洗涤4次，并于122℃下真空干燥，然后将所得粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到4%的硅烷偶联剂KH-550乙醇溶液中，再次超声处理50min，抽滤后洗涤，并在55℃下真空干燥，得混合物；
（2）将步骤（1）所得混合物放入干混机混合均匀，然后粉碎过150目筛后加入到湿磨机中，加入纳米级硅溶胶、三聚磷酸钠，湿法球磨40min，造粒，将所得物放入到真空干燥箱中，102℃下烘干，然后再转入管式炉中，通入氮气，在1070℃高温焙烧2h，以4℃/min的速率冷却至室温；
（3）先向搅拌锅中加入水，然后在250rpm的搅拌速度下加入步骤（2）所得物、水泥、纤维素醚，搅拌8min，待混合材料呈膏稠状即可用于成型施工。
进一步的，步骤（2）所述造粒粒径为50nm。
进一步的，步骤（1）所述稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液为8%的稀盐酸和3%的稀硫酸以1：0.3的比例混合而成。
实施例3
一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
粉煤灰20，海泡石10，碳纤维10，水泥30，纤维素醚10，硅烷偶联剂乙醇溶液100，纳米级硅溶胶20，三聚磷酸钠2。
进一步的，其制备方法包括以下步骤：
(1) 将粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液中，超声处理40min，然后抽滤，蒸馏水洗涤5次，并于125℃下真空干燥，然后将所得粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到5%的硅烷偶联剂KH-550乙醇溶液中，再次超声处理60min，抽滤后洗涤，并在60℃下真空干燥，得混合物；
（2）将步骤（1）所得混合物放入干混机混合均匀，然后粉碎过200目筛后加入到湿磨机中，加入纳米级硅溶胶、三聚磷酸钠，湿法球磨50min，造粒，将所得物放入到真空干燥箱中，105℃下烘干，然后再转入管式炉中，通入氮气，在1100℃高温焙烧2h，以5℃/min的速率冷却至室温；
（3）先向搅拌锅中加入水，然后在300rpm的搅拌速度下加入步骤（2）所得物、水泥、纤维素醚，搅拌10min，待混合材料呈膏稠状即可用于成型施工。
进一步的，步骤（2）所述造粒粒径为100nm。
进一步的，步骤（1）所述稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液为10%的稀盐酸和5%的稀硫酸以1：0.5的比例混合而成。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例1，省略了步骤（1）的操作出来方法，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例1，省略了纳米级硅溶胶的加入，除此之外的方法步骤均相同。
实验：
抗压、抗折强度测试：按 GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》进行测试，试件尺寸 40 mm×40 mm×160 mm。
保温性能测试：保温性能越好，导热系数越低。导热系数参照《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294-2008 测定。
测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的保温砂浆具有较高的抗压、抗折强度，其柔韧性和抗裂性较好。

Claims (4)

1.一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
粉煤灰15-20，海泡石5-10，碳纤维5-10，水泥20-30，纤维素醚5-10，硅烷偶联剂乙醇溶液50-100，纳米级硅溶胶10-20，三聚磷酸钠1-2。
2.根据权利要求1所述的一种抗裂性能较好的保温砂浆，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
(1) 将粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液中，超声处理30-40min，然后抽滤，蒸馏水洗涤3-5次，并于120-125℃下真空干燥，然后将所得粉煤灰、海泡石、碳纤维加入到3-5%的硅烷偶联剂KH-550乙醇溶液中，再次超声处理40-60min，抽滤后洗涤，并在50-60℃下真空干燥，得混合物；
（2）将步骤（1）所得混合物放入干混机混合均匀，然后粉碎过100-200目筛后加入到湿磨机中，加入纳米级硅溶胶、三聚磷酸钠，湿法球磨30-50min，造粒，将所得物放入到真空干燥箱中，100-105℃下烘干，然后再转入管式炉中，通入氮气，在1050-1100℃高温焙烧 1-2h，以3-5℃/min的速率冷却至室温；
（3）先向搅拌锅中加入水，然后在200-300rpm的搅拌速度下加入步骤（2）所得物、水泥、纤维素醚，搅拌6-10min，待混合材料呈膏稠状即可用于成型施工。
3.根据权利要求2所述的一种抗裂性能较好的保温砂浆制备方法，其特征在于，步骤（2）所述造粒粒径为10-100nm。
4.根据权利要求2所述的一种抗裂性能较好的保温砂浆制备方法，其特征在于，步骤（1）所述稀盐酸和稀硫酸混合酸溶液为5-10%的稀盐酸和2-5%的稀硫酸以1：0.1-0.5的比例混合而成。
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