CN111362633A - 一种隔热耐碱的墙面水泥砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥、乳胶粉、聚丙烯腈纤维、过氧二磷酸盐和保温隔热材料。本发明将保温隔热材料陶粒代替导热系数较高的沙子,用导热系数较低的陶粒作为保温隔热材料,从而提高墙体的保温性能。对陶粒进行包覆,包覆后的陶粒重量增加,从而解决了搅拌过程中很容易上浮,易与浆体形成分层的问题,改善了其施工效果以及进一步提升了保温性能。

Description

一种隔热耐碱的墙面水泥砂浆
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种隔热耐碱的墙面水泥砂 浆。
背景技术
在水泥砂浆中添加特殊保温隔热材料是实现保温隔热最常用的 技术手段之一。保温隔热材料通常是多孔材料,高孔隙率是其结构的 基本特征。陶粒是一种具有多孔结构常用的保温隔热材料。陶粒表面 致密,内部微孔众多,彼此不相连,形成蜂窝状结构。一方面,用它 作为骨料代替导热系数较高的沙子,陶粒具有较低的导热系数,从而 提高墙体的保温性能。另一方面,陶粒内部的多孔结构和外部的致密 结构使内部空气封闭,孔内空气处于静止状态,不能导热,降低了墙 体的导热系数。
但是由于陶粒表面相对比较光滑,在与水泥砂浆搅拌过程中,陶 粒与水泥浆体之间相容性差,且陶粒质量较轻,在搅拌过程中很容易 上浮,易与浆体形成分层,因此很难使水泥砂浆搅拌均匀,严重影响 其保温隔热性能与施工效果。
因此,有必要研发一种具有隔热耐碱效果好的墙面水泥砂浆解决 现有技术中存在的问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题:针对 现有墙面水泥砂浆保温隔热效果差及耐碱性效果差的问题,提供了一 种隔热耐碱的墙面水泥砂浆。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥、乳胶粉、聚 丙烯腈纤维、过氧二磷酸盐和保温隔热材料。
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥250-350重量 份、乳胶粉20-60重量份、聚丙烯腈纤维1-5重量份、过氧二磷酸盐 0.5-2.5重量份和保温隔热材料480-680重量份。
优选地,所述保温隔热材料为膨胀蛭石、包覆型陶粒一种或多种 的混合物。
更优选地,所述的保温隔热材料由膨胀蛭石和包覆型陶粒混合而 成,所述膨胀蛭石和包覆型陶粒的质量比为(1~3):(1~3)。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数;
2)取300-400颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待 颗粒运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分 三次一共加入0-300g包覆料和所需水量,每次间隔3-6min,待包覆 料及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转5-10min,包覆过程完 成。
优选地,所述圆盘造粒机实验参数选择40-80°的圆盘倾角。
优选地,所述所需水量为包覆料质量的20-30%。
优选地,所述圆盘造粒机实验参数设定30-60r/min的转速。
优选地,所述包覆料为氧化锆、煤灰粉一种或多种的混合物。
最优选地,所述包覆料为150g氧化锆和150g煤灰粉的混合物。
本发明的有益效果:
1、陶粒表面致密,内部微孔众多,彼此不相连,形成蜂窝状结 构。一方面,用它作为骨料代替导热系数较高的沙子,陶粒具有较低 的导热系数,从而提高墙体的保温性能。另一方面,陶粒内部的多孔 结构和外部的致密结构使内部空气封闭,孔内空气处于静止状态,不 能导热,降低了墙体的导热系数。
2、氧化锆粉末与煤灰粉的粒径大小不同,当两种粉末复合包覆 陶粒时,能够很好的匹配陶粒表面微孔的不同孔径,达到更好的包覆 效果。通过煤灰粉及氧化锆对陶粒表面进行包覆,包覆后陶粒质量增 加,从而解决了搅拌过程中很容易上浮,易与浆体形成分层的问题。 包覆后陶粒表面是一层煤灰粉和氧化锆的包覆层与浆体之间具有很 好的相容性,能够增强陶粒与浆体的结合,并通过水泥水化后在陶粒 表面形成的硬质硅酸盐壳层,来封闭陶粒表面的孔洞,从而有效限制 陶粒的吸水,使墙体的保温隔热性能得到更好的发挥。
3、氧化锆化学性质不活泼在水泥和其他碱性介质中具有很高的 耐侵蚀性能,不燃,抗冻,耐温湿度变化能力强,能够很好包覆陶粒 的同时,提高了墙面水泥砂浆的耐碱性能。氧化锆粉末与煤灰粉的颗 粒大小不同,当两种粉末复合包覆陶粒时,能够很好的匹配陶粒表面 微孔的不同孔径,达到良好的包覆效果。
具体实施方式
实施例中各原料来源或规格:
陶粒:选购于嘉众陶粒公司生产的规格为1~3mm的页岩陶粒。
氧化锆:CAS号:1314-23-4,颗粒的粒径0.5μm。
煤灰粉:颗粒的粒径范围为0.5~300μm。
乳胶粉:选购于安徽皖维花山新材料有限责任公司生产的可再分 散性乳胶粉。
实施例1
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为包覆型陶粒。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入300g氧化锆和70g水,每次间隔4min,待氧化锆及水全部 加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
实施例2
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为包覆型陶粒。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入100g氧化锆、200g煤灰粉和70g水,每次间隔4min,待氧 化锆、煤灰粉及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
实施例3
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为包覆型陶粒。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入150g氧化锆、150g煤灰粉和70g水,每次间隔4min,待氧 化锆、煤灰粉及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
实施例4
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
保温隔热材料为包覆型陶粒。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入300g煤灰粉和70g水,每次间隔4min,待煤灰粉及水全部 加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
实施例5
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为膨胀蛭石。
实施例6
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料所述的保温隔热材料由膨胀蛭石和包覆型陶 粒混合而成,所述膨胀蛭石和包覆型陶粒的质量比为1:1。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入150g氧化锆、150g煤灰粉和70g水,每次间隔4min,待氧 化锆、煤灰粉及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
对比例1
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为陶粒。
对比例2
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和骨料550重量份。
对比例3
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料为海泡石。
对比例4
隔热耐碱的墙面水泥砂浆,由以下原料组成:水泥300重量份、 乳胶粉40重量份、聚丙烯腈纤维3重量份、过氧二磷酸盐1重量份 和保温隔热材料550重量份。
所述保温隔热材料所述的保温隔热材料由海泡石和包覆型陶粒 混合而成,所述海泡石和包覆型陶粒的质量比为1:1。
所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
1)设定圆盘造粒机实验参数,选择60°的圆盘倾角,50r/min 的转速;
2)取350颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒 运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次 一共加入150g氧化锆、150g煤灰粉和70g水,每次间隔4min,待氧 化锆、煤灰粉及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转10min,包覆过程完成。
测试例1
对实施例1-6及对比例1-4隔热耐碱的墙面水泥砂浆的保温隔 热性能进行试验。
水泥砂浆的拌合:
先将水倒入搅拌锅内,再加入水泥,将搅拌锅固定在支座定位 孔中,开启自动搅拌按钮,低速搅拌60秒;加入乳胶粉、聚丙烯 腈纤维、过氧二磷酸盐和保温隔热材料,高速搅拌60秒,停拌60 秒,再高速搅拌120秒,使充分搅拌均匀。
水泥砂浆的养护:将墙面水泥砂浆按照传统的挤压成型,按照 以下养护方式养护,先以温度20℃、相对湿度55%的环境下氧化 成型,再将其置于标准养护环境下(温度25℃,相对湿度60%) 养护5天。
导热系数的测试方法:
本试验根据检测站的配套设备以及按照《绝热材料稳态热阻及有 关特性的测定防护热板法》(GB/T10294-2008)的有关规定进行,采 用双试件防护热板装置进行试验,冷热板放入导热系数检测仪内,将 放置试件的仪器封闭密实,旋紧螺栓。分别设定冷热板的相应温度后 接通电源,开启仪器,四小时后待数据稳定后由电脑根据所设定的参 数以及设备检测到的试件表面温度的变化,通过解导热方程求出试件 的导热系数。
表1导热系数测试结果表
实施/对比例 导热系数[W/(m·K)]
实施例1 0.098
实施例2 0.092
实施例3 0.085
实施例4 0.093
实施例5 0.210
实施例6 0.066
对比例1 0.180
对比例2 0.640
对比例3 0.220
对比例4 0.250
由表1可知,以陶粒为保温隔热材料,可以提高墙面水泥砂浆的 保温效果。以包覆型陶粒为保温隔热材料,进一步提高墙面水泥砂浆 的保温效果,原因是包覆后陶粒重量增加,从而解决了搅拌过程中很 容易上浮,易与浆体形成分层的问题。包覆后陶粒表面是一层煤灰粉 和氧化锆的包覆层,和浆体之间具有很好的相容性,增强陶粒与浆体 的结合,并通过水泥水化后在陶粒表面形成的硬质硅酸盐壳层,来封 闭陶粒表面的孔洞,从而有效限制陶粒的吸水,使墙体的保温隔热性 能得到更好的发挥。
测试例2
对实施例1-6及对比例1-2隔热耐碱的墙面水泥砂浆的耐碱性能 进行测试。
耐碱性的测试方法:
1.试验环境条件
试验应在温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%的条件下进行。
2.碱溶液(饱和氢氧化钙)的配制
在温度(23±2)℃条件下,在符合GB/T 6682规定的三级水中 加入过量的氢氧化钙(分析纯)配制碱溶液并进行充分搅拌,密封放 置24h后取上层清液作为试验用溶液。
3.试验步骤
取三块制备的好的试板(试板尺寸为150mm×70mm,厚度为 5mm)用石蜡和松香混合物(质量比为1:1)将试板四周边缘和背 面封闭,封边宽度2mm~4mm,在玻璃或搪瓷容器中加入氢氧化钙饱 和所需水量溶液,将试板长度2/3浸入试验溶液中,加封密封直至产 品标准规定时间。
浸泡结束后,取出试板用水冲洗干净,甩掉板面上的水珠,再用 滤纸吸干。立即观察试板表面是否出现变色、起泡、剥落、粉化、软 化等现象,按照GB/T 1766进行等级评定。
表2耐碱性能测试结果表
实施例 破坏的变化程度等级
实施例1 0
实施例2 1
实施例3 0
实施例4 3
实施例5 2
实施例6 0
对比例1 3
对比例2 4
由表2可知,当墙面水泥砂浆中氧化锆存在时,耐碱性能显著提 高。氧化锆化学性质不活泼在水泥和其他碱性介质中具有很高的耐侵 蚀性能,不燃,抗冻,耐温湿度变化能力强,能够很好包覆陶粒的同 时,提高了墙面水泥砂浆的抗碱性能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的 普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修 改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技 术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案, 皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,由以下原料组成:水泥、乳胶粉、聚丙烯腈纤维、过氧二磷酸盐和保温隔热材料。
2.根据权利要求1所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,由以下原料组成:水泥250-350重量份、乳胶粉20-60重量份、聚丙烯腈纤维1-5重量份、过氧二磷酸盐0.5-2.5重量份和保温隔热材料480-680重量份。
3.根据权利要求1或2所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述保温隔热材料为膨胀蛭石、包覆型陶粒一种或多种的混合物。
4.根据权利要求3所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述包覆型陶粒通过以下方法制备得到:
(1)设定圆盘造粒机实验参数;
(2)取300-400颗干燥后的陶粒,一次性加入圆盘造粒机中,待颗粒运动稳定后,用雾化***加水,等到所有颗粒表面完全润湿后分三次一共加入0-300g包覆料和所需水量,每次间隔3-6min,待包覆料及水全部加入后,继续保持圆盘造粒机运转5-10min,包覆过程完成。
5.根据权利要求4所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述包覆料为氧化锆、煤灰粉一种或多种的混合物。
6.根据权利要求4所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述圆盘造粒机实验参数选择40-80°的圆盘倾角。
7.根据权利要求4所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述所需水量为包覆料质量的20-30%。
8.根据权利要求4所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆,其特征在于,所述圆盘造粒机实验参数设定30-60r/min的转速。
9.根据权利要求1-8所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆的用途,其特征在于,所述的隔热耐碱的墙面水泥砂浆可应用于建筑物的内墙和外墙。
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