CN113530242B - 环保防水保温施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保防水保温施工方法，主要是先铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；再用管道泵将所述泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平，完成；其中，所述泡沫混凝土的原料包括水泥、粉煤灰、甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、速凝剂、汉生胶、保温玻璃珠。由本发明特定方法制得的泡沫混凝土浆具有优秀的保温性能和防水性能。

Description

环保防水保温施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种环保防水保温施工方法。
背景技术
水泥是一种常见的呈现粉末状的水硬性无机胶凝材料。水泥经过加水搅拌后成为流动的浆体，在空气中发生硬化反应；有一些特种水泥甚至可以在水中发生硬化反应。水泥具有能够把砂石等无机矿物原材料紧密、牢固地结合在一起的能力。现有技术中，由传统方法得到水泥加工得到的构件具有耐压强度大、抗老化性好等优点，但是不具备充分隔热保温性能，并且现有技术所得到的水泥往往不耐水浸、抗渗能力较差，远远不能满足现今时代下越来越苛刻的需求。
全球能源、资源、原材料资源紧缺的形势越来越紧张，全世界的相关行业从业者们纷纷把目光投向对于建筑节能技术的研发和应用中来。现如今，随着中国的城镇化建设不断深入与加大，建筑的占地面积也已经越来越大，而对于建筑物隔热节能以及防水抗渗也提出了越来越高的要求与标准，这就显然成为了行业中不可忽视的重点问题。现行办法大都是在建筑物外墙上粘贴具有隔热作用的各种玻璃材质的膜，以期能达到隔热、保温与防水的目的，但是现行办法都需要在建筑体上进行改进，并且这些隔热膜及外墙隔热涂料往往需要定期更换，费时费力，经济效益很差。不仅如此，这种方式的隔热保温效果往往不甚理想。此外，现有技术中的隔热墙体材料均为在水泥中加入隔热物质，但其仍未收获良好效果。
专利CN105271998A提供了一种自保温水泥桩材料组合物和自保温水泥桩的制备方法，以水泥、聚酯纤维、柠檬酸钠、聚丙烯纤维、脱氢醋酸钠、羟丙基甲基纤维素、胶粉、甲酸钙和水作为原料，但其保温效果较差，成本造价也很高，使用时的稳定性也很差，而且也没有解决防水抗渗的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了环保防水保温施工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平。
优选的一种方案，环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；20-25h后，每10-12h浇水1次，每次用量为0.4-1L/m2，养护4-7d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1将水泥、粉煤灰、甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、速凝剂、汉生胶、保温玻璃珠、水放入搅拌机中，搅拌，得到水泥浆体；
K2将发泡剂、发泡稳定剂、水放入液压发泡机中，发泡，得到泡沫；
K3将所述水泥浆体、泡沫混合并搅拌，得到泡沫混凝土浆。
热量在固体材料中的传播是以声子的形式，泡沫的存在使得水泥坯体中含有巨量、随机排布的空腔，这些空腔的界面成为了声子传播时无可避免的“障碍”，也就是了阻碍了声子的传播，由此即可通过阻碍热量传导的方式来增强材料的保温、隔热性能；另外，空腔中的空气本身就是一种高比热容、低导热系数的热的不良导体，因此也具有一定的隔热保温作用。并且，由本发明特定方法制得的所述保温玻璃珠的尺寸与所述泡沫空腔的尺寸之间存在特定大小的尺寸效应，对于反射声子具有一加一大于二的协同增效关系，进一步增强了所得水泥坯体的保温隔热能力。
优选的一种方案，所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在20-30℃将85-110重量份水泥、5-20重量份粉煤灰、1-3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、1-3重量份速凝剂、3-7重量份汉生胶、15-20重量份保温玻璃珠、35-50重量份水放入搅拌机中，以100-250rpm的转速搅拌5-20min，得到水泥浆体；
K2在20-30℃将2-4重量份发泡剂、0.1-0.3重量份发泡稳定剂、40-60重量份水放入液压发泡机中，发泡5-15min，得到泡沫；
K3在20-30℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以60-100rpm的转速搅拌5-10min，得到泡沫混凝土浆。
优选的一种方案，所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠中的至少一种。优选的一种方案，所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比(5-7):(1-3)组成的混合物。
本发明将乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠协同作为复配起泡剂可以获得丰富、耐久并且大小均一的泡沫，使得水泥在成型后具有良好的各项均一性，避免服役时开裂渗水或是隔热失效。
优选的一种方案，所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石混合，粉碎过筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，经过玻化膨胀后，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水混合并以超声波分散，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液混合后反应，过滤后干燥，得到所述保温玻璃珠。
将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石共混后粉碎，经过膨化后得到微小玻璃珠，再用由特定配方制得的改性乳液借助超高压对所述微小玻璃珠进行表面改性，通过改善沉淀相(所述保温玻璃珠)和基体相(即本发明中的水泥体系)之间的共格关系，降低两相界面之间的晶格畸变能和弹性应变能，减少成型后水泥块的内应力，从而避免水泥块在服役时出现宏观可见的开裂、收缩等不利变化，避免在遇水时可能出现的渗漏现象发生；并且，由本发明特定方法制得的保温玻璃珠具有低导热系数，将其掺于水泥基体中可以降低该体系整体的导热系数，从而发挥保温隔热的作用。
其中，膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱是常见的用于制备玻璃的原材料，本发明在这些常见原料中加入了海泡石和蛭石用于辅助烧结，获得了品质均一、导热系数更小的玻璃珠。海泡石质地柔软滑腻，并且具有良好的吸附性可以吸附所述常见原料中的一些杂质，提高烧结品质；蛭石经焙烧膨胀作用的蛭石有细小的空气隔层，其体积可迅速膨胀6-20倍，经过高温焙烧膨胀后的比重为60-180kg/m3，具有很强的保温隔热性能。
优选的一种方案，所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比(35-38):(22-26):(2-3):(11-14):(0.2-0.5):(0.2-0.3):(19-23):(5-8)混合，粉碎过400-500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1350-1312℃玻化膨胀22-30s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比(11-13):(15-18):(1.5-2):(0.9-1.2):(8.5-11):(0.6-0.8):(0.02-0.06):(0.6-0.8):(2.3-3):(0.2-0.4):(23-25)混合并在80-85℃以功率为300-320W、频率为38-42kHz的超声波分散65-80min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:(8-12)混合后在220-230℃、压力为800-850MPa的条件下反应8-10h，过滤后在105-110℃、气压为50-60kPa的条件下干燥4-6h，得到所述保温玻璃珠。
草酸的短链双羧基结构和椰油脂肪酸二乙酰胺可以增强所述改性乳液中疏水原料与水之间的融合度，避免各原料之间各自积聚而使得反应速率大大减缓。不仅如此，椰油脂肪酸二乙酰胺还具有良好的发泡、稳泡特点，可以与所述泡沫协同增强所述泡沫混凝土浆中气泡空腔的分散性，使得水泥在成型后具有良好的各项均一性，避免服役时开裂渗水或是隔热失效。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选的一种方案，所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比(1-5):(1-5)组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。优选的一种方案，所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比(1-3):(1-3)组成混合物。更优选的一种方案，所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯中至少一种。优选的一种方案，所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵与掺杂了蛭石的上述玻璃珠之间发生离子交换，从而在所述玻璃珠表面引入疏水基团，再通过所述硅烷偶联剂将聚酯树脂和聚醋酸乙烯酯接枝在玻璃珠表面，以此修饰所述玻璃珠的表面以及由泡沫产生的水泥内部空腔中的毛细张力，使得所述保温玻璃珠在水泥基体中的相容性增强的同时，通过毛细张力来抵抗渗水漏水。聚酯树脂是混凝土行业常见的胶粘剂，但单独使用它会存在收缩率大、胶粘韧度不高、耐水性较差的问题，故本发明将其与三甘醇二庚酸酯以及所述含氟丙烯酸酯联用以解决上述问题：N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯二者所含有的由氟元素组成的负电中心及强度大小与三甘醇二庚酸酯所含的氧元素之间产生氢键，超高压处理提供了反应进行所需的动力学驱动力使得增强了聚酯树脂中支链与主碳链之间的交缠关系，减少后续弛豫形变所导致的收缩甚至裂痕，由此提高成型后水泥坯体的保暖性和防水抗渗性。所采用的硅烷偶联剂中含有的酰氧基与聚醋酸乙烯酯中的酯键具有良好的亲和关系，使得所述保暖玻璃珠整体处于一个较低能态而具有良好的稳定性和服役可靠性。
本发明的有益效果：
1、提供了一种环保防水保温施工方法，包括基层处理和水泥层浇筑两步工艺，其中采用了本发明特定方法制得的泡沫混凝土浆，获得了良好的保温效果和防水抗渗效果。
2、提供了一种泡沫混凝土浆及其制备方法，以水泥、粉煤灰、甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物和保温玻璃珠等作为原料，获得了固化成型后保温能力强、防水抗渗效果显著的水泥坯体。
3、提供了一种保温玻璃珠及其制备方法，以膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石等作为原料，获得一种导热系数低、与水泥基体之间具有良好相容性、能改善水泥坯体毛细张力从而增强水泥防水抗渗能力的保温玻璃珠。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步详细描述，但不该将此理解成本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本申请中部分原料的介绍：
水泥，来自河南昊耐建材有限公司，氧化镁含量：1.9wt.％，水泥细度：375目，烧失量：0.1wt.％，强度等级：62.5R，初凝时间：30min，终凝时间：4h，抗压强度：66MPa，执行标准：GB/T201-2015。
粉煤灰，来自石家庄驰霖矿产品有限公司，密度：2.45g/cm3，抗压强度：7MPa，粒径：120μm。
甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物，CAS：9084-06-4，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司，分子量：3200。
汉生胶，CAS：11078-31-2，来自河北百味生物科技有限公司，规格：工业级，分子量：120万。
酪蛋白酸钠，CAS：9005-46-3，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司，分子量：27万。
膨润土，CAS：1302-78-9，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司，粒径：400目。
方解石，CAS：13397-26-7，来自湖北广奥生物科技有限公司，粒径：300目。
萤石，来自灵寿县天隆矿产品加工厂，粒径：300目，氟化钙含量：92wt.％，白度：80。
硼钙石，来自上海阪桥化学有限公司，规格：250目。
芒硝，来自济南坤丰化工有限公司，规格：400目。
纯碱，CAS：497-19-8，来自山东鑫鸿丰新材料科技有限公司。
海泡石，CAS：63800-37-3，来自河北恒光矿产品有限公司，粒径：150目。
蛭石，CAS：1318-00-9，来自石家庄勋峰矿产品有限公司，粒径：80目。
聚酯树脂，CAS：25135-73-3，来自湖北广奥生物科技有限公司，分子量：6万。
聚醋酸乙烯酯，CAS：9003-20-7，来自廊坊陆和保温材料有限公司，分子量：1.1万。
3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS：14513-34-9，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷，CAS：21134-38-3，来自上海凯赛化工有限公司。
N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯，CAS：423-82-5，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯，CAS：65530-66-7，来自湖北鑫润德化工有限公司。
邻苯二甲酸二异丁酯，CAS：84-69-5，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
邻苯二甲酸二丁氧基乙酯，CAS：117-83-9，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵，CAS：139-08-2，来自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
三甘醇二庚酸酯，CAS：7434-40-4，来自上海凯赛化工有限公司。
椰油脂肪酸二乙酰胺，CAS：61791-31-9，来自济南云飞化工有限公司。
实施例1
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例2
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例3
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例4
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例5
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例6
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到所述保温玻璃珠。
实施例7
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱以质量比37:24:3:13:0.4:0.3混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
实施例8
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠以质量比7:1组成的混合物。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
实施例9
环保防水保温施工方法，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平；24h后，每12h浇水1次，每次用量为0.5L/m2，养护5d。
所述泡沫混凝土浆的制备方法为：
K1在25℃将100重量份水泥、10重量份粉煤灰、3重量份甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、2重量份速凝剂、5重量份汉生胶、17重量份保温玻璃珠、40重量份水放入搅拌机中，以150rpm的转速搅拌10min，得到水泥浆体；
K2在25℃将3重量份发泡剂、0.1重量份发泡稳定剂、50重量份水放入液压发泡机中，发泡10min，得到泡沫；
K3在25℃将所述水泥浆体、泡沫混合并以80rpm的转速搅拌5min，得到泡沫混凝土浆。
所述速凝剂为偏铝酸钠。
所述发泡剂为乙烯基磺酸钠。
所述发泡稳定剂为硬脂酸钙。
所述保温玻璃珠的制备方法为：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石以质量比37:24:3:13:0.4:0.3:22:7混合，粉碎过500目筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，在1310℃玻化膨胀25s，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水以质量比12:17:2:1.2:10:0.7:0.05:0.7:2.7:0.3:24混合并在85℃以功率为300W、频率为40kHz的超声波分散70min，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液以质量比1:10混合后在230℃、压力为840MPa的条件下反应9h，过滤后在110℃、气压为50kPa的条件下干燥5h，得到所述保温玻璃珠。
所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷以质量比2:5组成的混合物。
所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯以质量比3:2组成混合物。
所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯以质量比8:5组成的混合物。
测试例1
保温性能测试：根据GB/T 32064-2015《建筑用材料导热系数和热扩散系数瞬态平面热源测试法》测定本发明各实施例所得泡沫混凝土浆的导热系数。采用长度为10cm、宽度为10cm、厚度为2cm的块状试样；所述块状试样由本发明各实施例所得泡沫混凝土浆经过常规的浇筑方式获得，浇筑环境的温度为23℃，相对湿度为50％，所述混凝土浆在凝固后仍保持在该条件下调节，从开始浇筑到调节完毕总共用时7d。试验环境温度为25℃，相对湿度为55％。采集不平衡电压的次数为150次。对于各实施例，均测试5个试样，试验结果取它们的平均值。测试结果如表1所示。
表1泡沫混凝土浆的保温性能
Figure BDA0003180209660000181
Figure BDA0003180209660000191
测试例2
防水性能测试：根据GB 23440-2009《无机防水堵漏材料》测定本发明各实施例所得泡沫混凝土浆的抗渗压力。试验环境温度为20℃，相对湿度为50％。养护条件为：温度为20℃，相对湿度为95％。养护水池条件为：温度为20℃。配料，拌匀后一次装满抗渗试模，在振动台上振动20s成型，刮掉多余浆料，抹平。对于各实施例，均测试6个试样，试验结果取它们的平均值。测试结果如表2所示。
表2泡沫混凝土浆的防水性能
抗渗压力(MPa)
实施例1 1.89
实施例2 1.82
实施例3 1.80
实施例4 1.86
实施例5 1.83
实施例6 1.34
实施例7 1.20
实施例8 1.08
实施例9 1.83
将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石共混后粉碎，经过膨化后得到微小玻璃珠，再用由特定配方制得的改性乳液借助超高压对所述微小玻璃珠进行表面改性，通过改善沉淀相(所述保温玻璃珠)和基体相(即本发明中的水泥体系)之间的共格关系，降低两相界面之间的晶格畸变能和弹性应变能，减少成型后水泥块的内应力，从而避免水泥块在服役时出现宏观可见的开裂、收缩等不利变化，避免在遇水时可能出现的渗漏现象发生；并且，由本发明特定方法制得的保温玻璃珠具有低导热系数，将其掺于水泥基体中可以降低该体系整体的导热系数，从而发挥保温隔热的作用。其中，膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱是常见的用于制备玻璃的原材料，本发明在这些常见原料中加入了海泡石和蛭石用于辅助烧结，获得了品质均一、导热系数更小的玻璃珠。海泡石质地柔软滑腻，并且具有良好的吸附性可以吸附所述常见原料中的一些杂质，提高烧结品质；蛭石经焙烧膨胀作用的蛭石有细小的空气隔层，其体积可迅速膨胀6-20倍，经过高温焙烧膨胀后的比重为60-180kg/m3，具有很强的保温隔热性能。肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵与掺杂了蛭石的上述玻璃珠之间发生离子交换，从而在所述玻璃珠表面引入疏水键，再通过所述硅烷偶联剂将聚酯树脂和聚醋酸乙烯酯接枝在玻璃珠表面，以此修饰所述玻璃珠的表面毛细张力，使得所述保温玻璃珠在水泥基体中的相容性增强的同时，通过毛细张力来抵抗渗水漏水。聚酯树脂是混凝土行业常见的胶粘剂，但单独使用它会存在收缩率大、胶粘韧度不高、耐水性较差的问题，故本发明将其与三甘醇二庚酸酯以及所述含氟丙烯酸酯联用以解决上述问题：N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯和全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯二者所含有的由氟元素组成的负电中心及强度大小与三甘醇二庚酸酯所含的氧元素之间产生氢键，超高压处理提供了反应进行所需的动力学驱动力使得增强了聚酯树脂中支链与主碳链之间的交缠关系，减少后续弛豫形变所导致的收缩甚至裂痕，由此提高成型后水泥坯体的保暖性和防水抗渗性。所采用的硅烷偶联剂中含有的酰氧基与聚醋酸乙烯酯中的酯键具有良好的亲和关系，使得所述保暖玻璃珠整体处于一个较低能态而具有良好的稳定性和服役可靠性。草酸的短链双羧基结构和椰油脂肪酸二乙酰胺可以增强所述改性乳液中疏水原料与水之间的融合度，避免各原料之间各自积聚而使得反应速率大大减缓。不仅如此，椰油脂肪酸二乙酰胺还具有良好的发泡、稳泡特点，可以与所述泡沫协同增强所述泡沫混凝土浆中气泡空腔的分散性，使得水泥在成型后具有良好的各项均一性，避免服役时开裂渗水或是隔热失效。本发明将乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠协同作为复配起泡剂可以获得丰富、耐久并且大小均一的泡沫，使得水泥在成型后具有良好的各项均一性，避免服役时开裂渗水或是隔热失效。

Claims (10)

1.一种保温玻璃珠的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
L1将膨润土、方解石、萤石、硼钙石、芒硝、纯碱、海泡石、蛭石混合，粉碎过筛，得到坯料；
L2将所述坯料投入膨化炉，经过玻化膨胀后，得到玻璃珠；
L3将聚酯树脂、聚醋酸乙烯酯、硅烷偶联剂、草酸、含氟丙烯酸酯、邻苯酯、肉豆蔻基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡酸、三甘醇二庚酸酯、椰油脂肪酸二乙酰胺、水混合并以超声波分散，得到改性乳液；
L4将所述玻璃珠、改性乳液混合后反应，过滤后干燥，得到所述保温玻璃珠。
2.如权利要求1所述保温玻璃珠的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷中的至少一种。
3.如权利要求1所述保温玻璃珠的制备方法，其特征在于：所述含氟丙烯酸酯为N-乙基全氟辛基磺酰胺基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述保温玻璃珠的制备方法，其特征在于：所述邻苯酯为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯中至少一种。
5.一种保温玻璃珠，其特征在于：由权利要求1-4中任一项所述保温玻璃珠的制备方法得到。
6.一种泡沫混凝土浆的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
K1将水泥、粉煤灰、甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、速凝剂、汉生胶、如权利要求5所述的保温玻璃珠、水放入搅拌机中，搅拌，得到水泥浆体；
K2将发泡剂、发泡稳定剂、水放入液压发泡机中，发泡，得到泡沫；
K3将所述水泥浆体、泡沫混合并搅拌，得到泡沫混凝土浆。
7.如权利要求6所述泡沫混凝土浆的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为乙烯基磺酸钠、酪蛋白酸钠中的至少一种。
8.如权利要求6所述泡沫混凝土浆的制备方法，其特征在于：所述速凝剂为偏铝酸钠。
9.一种泡沫混凝土浆，其特征在于，由权利要求6-8中任一项所述泡沫混凝土浆的制备方法得到。
10.环保防水保温施工方法，其特征在于，由以下步骤组成：
J1处理基层：铲平建筑基层的突出部分，再用毛刷清扫灰尘，然后用水冲洗，最后自然晾干；
J2浇筑保温层：用管道泵将权利要求9所述的泡沫混凝土浆输送至施工区域并通过自流进行浇筑，用刮杠刮平。
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CN101747675A (zh) * 2010-01-18 2010-06-23 江西三星气龙新材料股份有限公司 一种隧道防火涂料
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