一種輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法。其特征是由硫鋁酸鹽水泥作膠凝材料，改性聚苯顆粒和?；⒅樽鞅毓橇?，并加入減水劑、引氣劑、纖維素醚、乳化瀝青和纖維來制備輕質(zhì)保溫砂漿。其特征在于：采用早期強(qiáng)度發(fā)展快的硫鋁酸鹽水泥作為膠凝材料，并改性保溫骨料（原發(fā)聚苯顆粒、再生聚苯顆粒和玻化微珠），增強(qiáng)其與膠凝材料的粘結(jié)性能，為獲得輕質(zhì)保溫砂漿提供條件；通過顆粒級(jí)配獲得保溫骨料緊密堆積時(shí)的合適配比，以此為基礎(chǔ)，引入“最少水泥用量包裹”的思想，實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)保溫骨料配比，減少水泥的用量；并利用引氣劑在膠凝材料中產(chǎn)生微小氣孔，進(jìn)一步降低保溫砂漿的密度。通過以上技術(shù)，本發(fā)明獲得了質(zhì)量輕、力學(xué)性能及保溫性能滿足工程要求的保溫砂漿。
【專利說明】一種輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別是涉及一種輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法。
【背景技術(shù)】 [0002]建筑物隔熱保溫是節(jié)約能源、改善居住環(huán)境和使用功能的一個(gè)重要方面，建筑物采用外墻保溫技術(shù)是最直接最科學(xué)的節(jié)能方式之一。
[0003]目前的外墻保溫材料包括有機(jī)保溫材料(擠塑板、聚苯板、聚氨酯等)和無機(jī)保溫材料(巖棉板、無機(jī)保溫砂漿等)。有機(jī)保溫材料耐久性、防火性差，有的在高溫下會(huì)揮發(fā)有毒氣體，帶來安全隱患；而無機(jī)保溫材料吸水率高、保溫性能稍差，且密度偏大；因此，水泥基有機(jī)無機(jī)復(fù)合保溫材料的發(fā)展引起了廣泛的關(guān)注。水泥基聚苯顆粒保溫材料結(jié)合了水泥的力學(xué)性能優(yōu)點(diǎn)和高分子材料的保溫性能優(yōu)點(diǎn)，再配以引氣劑、保水劑等外加劑，綜合性能尤為突出，應(yīng)用前景非常廣闊。
[0004]目前市面上的水泥基聚苯顆粒保溫材料都只是將保溫骨料加入膠凝材料中攪拌，沒有在顆粒級(jí)配上進(jìn)行科學(xué)的分配研究；同時(shí)有機(jī)EPS保溫骨料與膠凝材料的粘結(jié)能力較差，導(dǎo)致保溫材料的力學(xué)性能和保溫性能差；無機(jī)?；⒅楸毓橇蠑嚢柽^程中易碎，導(dǎo)致吸水率過大，從而增加了保溫材料的密度，并影響其力學(xué)性能和保溫性能。
[0005]目前市面上的水泥基保溫材料密度偏大，且導(dǎo)熱系數(shù)高，力學(xué)性能差。
[0006]水泥基聚苯顆粒保溫材料所使用的膠凝材料主要為普通硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，保溫材料制備過程中顆粒容易分層，且產(chǎn)品后期容易出現(xiàn)干縮開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響保溫材料的力學(xué)及保溫性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提高一種輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，采用早期強(qiáng)度發(fā)展快的硫鋁酸鹽水泥作為膠凝材料，并改性保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒、再生聚苯顆粒和?；⒅?，增強(qiáng)其與膠凝材料的粘結(jié)性能，為獲得輕質(zhì)保溫砂漿提供條件；通過顆粒級(jí)配獲得保溫骨料緊密堆積時(shí)的合適配比，以此為基礎(chǔ)，引入“最少水泥用量包裹”的思想，實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)保溫骨料配比，減少水泥的用量；并利用引氣劑在膠凝材料中產(chǎn)生微小氣孔，進(jìn)一步降低保溫砂漿的密度。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
1.將聚苯顆粒表面進(jìn)行輕微摩擦，然后噴灑聚合物溶液即可。同樣，在?；⒅楸砻鎳姙⒂袡C(jī)硅憎水劑溶液或乳化浙青即可；
2.利用逐級(jí)填充理論和粒子干涉理論對(duì)三種保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒，再生聚苯顆粒和?；⒅?進(jìn)行顆粒級(jí)配。選取聚苯顆粒的連續(xù)分布粒徑范圍3-7mm,?；⒅檫B續(xù)分布粒徑范圍0.15-0.8mm ;再通過保溫骨料的表觀密度利用粒子干涉理論得到有機(jī)保溫骨料和無機(jī)保溫骨料的理論比值；在此比值周圍再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到合適配比即可；
3.“最少水泥用量包裹”思想，即在保證漿料達(dá)到相同的稠度時(shí)，用最少量無機(jī)膠凝材料來包裹保溫骨料以確定最優(yōu)的保溫骨料配比，并降低保溫板的密度；
4.輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，包括以下步驟:將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑和纖維倒入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，再加入摻入減水劑的水，和乳化浙青攪拌得到漿體；再將保溫骨料倒入上述漿體中，攪拌制成漿料；將上述漿料注入模具中成型，常溫下養(yǎng)護(hù)，硬化成型后脫模；
5.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本發(fā)明改性后的保溫骨料與膠凝材料的粘結(jié)性能更好，且改性?；⒅槲蚀蟠蠼档停瑴p小保溫漿料的水灰比，并進(jìn)一步提高了保溫材料的力學(xué)性能和保溫性能，為獲得輕質(zhì)保溫砂漿提供條件；
(2)通過顆粒級(jí)配研究得到兩種保溫骨料最佳配比的基礎(chǔ)上，引入“最少水泥用量包裹”的思想，獲得最優(yōu)保溫骨料配比，以保證最少水泥的用量，同時(shí)利用引氣劑在膠凝材料中產(chǎn)生微小氣孔進(jìn)一步降低保溫砂漿的密度。通過以上技術(shù)，本發(fā)明獲得了質(zhì)量輕、力學(xué)性能及保溫性能滿足工程要求的保溫砂漿；
(3)本發(fā)明利用引氣劑在膠凝材料中產(chǎn)生微小氣孔，進(jìn)一步降低保溫砂漿的密度；
(4)本發(fā)明采用硫鋁酸鹽水泥水化具有微膨脹特性，可補(bǔ)償水泥基產(chǎn)品的后期干縮，易獲得性能穩(wěn)定的保溫材料。 【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1
1.原料制備:
將聚苯顆粒表面進(jìn)行輕微摩擦，然后噴灑濃度為20%聚合物溶液。在?；⒅楸砻鎳姙?%有機(jī)硅憎水劑溶液。水泥為硫鋁酸鹽水泥。
[0010]2.利用逐級(jí)填充理論和粒子干涉理論對(duì)三種保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒，再生聚苯顆粒和?；⒅?進(jìn)行顆粒級(jí)配。選取聚苯顆粒的連續(xù)分布粒徑范圍3-7mm,玻化微珠連續(xù)分布粒徑范圍0.15-0.8mm ;再通過保溫骨料的表觀密度利用粒子干涉理論得到有機(jī)保溫骨料和無機(jī)保溫骨料的理論比值；在此比值周圍再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到最優(yōu)配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.0: 0.8:5.2。
[0011]3.“最少水泥用量包裹”思想，即在保證漿料達(dá)到相同的稠度時(shí)，用最少量無機(jī)膠凝材料來包裹保溫骨料，獲得最優(yōu)保溫骨料配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.2:0.7:5.1，降低保溫砂漿的密度。
[0012]4.輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，包括以下步驟:將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑和纖維倒入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，再加入摻入減水劑的水，和乳化浙青攪拌得到漿體；再將保溫骨料倒入上述漿體中，攪拌制成漿料；將上述漿料注入模具中成型，常溫下養(yǎng)護(hù)，硬化成型后脫模。
[0013]實(shí)施例2
1.原料制備:
將聚苯顆粒表面進(jìn)行輕微摩擦，然后噴灑濃度為15%聚合物溶液。在?；⒅楸砻鎳姙?%有機(jī)硅憎水劑溶液。水泥為硫鋁酸鹽水泥。
[0014]2.利用逐級(jí)填充理論和粒子干涉理論對(duì)三種保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒，再生聚苯顆粒和?；⒅?進(jìn)行顆粒級(jí)配。選取聚苯顆粒的連續(xù)分布粒徑范圍3-7mm,?；⒅檫B續(xù)分布粒徑范圍0.15-0.8mm ;再通過保溫骨料的表觀密度利用粒子干涉理論得到有機(jī)保溫骨料和無機(jī)保溫骨料的理論比值；在此比值周圍再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到最優(yōu)配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.0:0.2:7.8。
[0015]3.“最少水泥用量包裹”思想，即在保證漿料達(dá)到相同的稠度時(shí)，用最少量無機(jī)膠凝材料來包裹保溫骨料，獲得最優(yōu)保溫骨料配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.2:0.2:7.6，降低保溫砂漿的密度。
[0016]4.輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，包括以下步驟:
將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑和纖維倒入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，再加入摻入減水劑的水，和乳化浙青攪拌得到漿體；再將保溫骨料倒入上述漿體中，攪拌制成漿料；將上述漿料注入模具中成型，常溫下養(yǎng)護(hù)，硬化成型后脫模。
[0017]實(shí)施例3
1.原料制備:
將聚苯顆粒表面進(jìn)行輕微摩擦，然后噴灑濃度為15%聚合物溶液。在?；⒅楸砻鎳姙⑷榛闱唷Ｋ酁榱蜾X酸鹽水泥。
[0018]2.利用逐級(jí)填充理論和粒子干涉理論對(duì)三種保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒，再生聚苯顆粒和?；⒅?進(jìn)行顆粒級(jí)配。選取聚苯顆粒的連續(xù)分布粒徑范圍3-7mm,?；⒅檫B續(xù)分布粒徑范圍0.15-0.8mm ;再通過保溫骨料的表觀密度利用粒子干涉理論得到有機(jī)保溫骨料和無機(jī)保溫骨料的理論比值；在此比值周圍再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到最優(yōu)配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.8: 0.5:6.7。
[0019]3.“最少水泥用量包裹”思想，即在保證漿料達(dá)到相同的稠度時(shí)，用最少量無機(jī)膠凝材料來包裹保溫骨料，獲得最優(yōu)保溫骨料配比:原發(fā)聚苯顆粒:再生聚苯顆粒:?；⒅闉?.8: 0.4:6.8，降低保溫砂漿的密度。
[0020]4.輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，包括以下步驟:
將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑和纖維倒入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，再加入摻入減水劑的水，和乳化浙青攪拌得到漿體；再將保溫骨料倒入上述漿體中，攪拌制成漿料；將上述漿料注入模具中成型，常溫下養(yǎng)護(hù)，硬化成型后脫模。
[0021]表1是利用本發(fā)明的不同制備工藝條件下輕質(zhì)保溫砂漿的力學(xué)性能和保溫性能。
[0022]附表
表1.輕質(zhì)保溫砂漿的性能
【權(quán)利要求】
1.一種輕質(zhì)保溫砂漿，其特征在于:采用快硬早強(qiáng)的硫鋁酸鹽水泥作為膠凝材料，并改性保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒、再生聚苯顆粒和玻化微珠)，增強(qiáng)其與膠凝材料的粘結(jié)性能，為獲得輕質(zhì)保溫砂漿提供條件；通過顆粒級(jí)配獲得保溫骨料緊密堆積時(shí)的合適配比，以此為基礎(chǔ)，引入“最少水泥用量包裹”的思想，實(shí)驗(yàn)獲得最優(yōu)保溫骨料配比，減少水泥的用量；并利用引氣劑在膠凝材料中產(chǎn)生微小氣孔，進(jìn)一步降低保溫砂漿的密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫砂漿，其特征在于，所述聚苯顆粒為阻燃型原發(fā)聚苯顆粒和阻燃型再生聚苯顆粒，其粒徑在3-7mm ;所述?；⒅榱綖?.15-0.8mm ;所述引氣劑為十二烷基磺酸鈉；所述纖維為聚酯纖維或聚丙烯纖維中的一種或多種；所述減水劑為高效聚羧酸減水劑；所述纖維素醚為羥丙基甲基纖維素醚；所述乳化浙青為普通乳化浙青或改性乳化浙青。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻燃型聚苯顆粒為改性阻燃型聚苯顆粒，其改性工藝為先將聚苯顆粒表面輕微摩擦，然后噴灑乙烯-醋酸乙烯共聚物溶液即可(此處可根據(jù)聚合物乳液濃度調(diào)節(jié)水的加入量)，所述的玻化微珠為改性后的?；⒅?，其改性工藝為在?；⒅楸砻婢鶆驀姙⒂袡C(jī)硅憎水劑或乳化浙青(此處可根據(jù)有機(jī)硅憎水劑濃度調(diào)節(jié)水的加入量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒級(jí)配研究，其特征在于，利用逐級(jí)填充理論和粒子干涉理論對(duì)保溫骨料(原發(fā)聚苯顆粒，再生聚苯顆粒和?；⒅?進(jìn)行顆粒級(jí)配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的“最少水泥用量包裹”思想，其特征在于，在保證漿料達(dá)到相同的稠度時(shí)，用最少量無機(jī)膠凝材料來包裹保溫骨料以降低保溫板的密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)保溫砂漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將硫鋁酸鹽水泥、纖維素醚、引氣劑和纖維倒入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，再加入摻入減水劑的水，和乳化浙青攪拌得到漿體；再將保溫骨料倒入上述漿體中，攪拌制成漿料；將上述漿料注入模具中成型，常溫下養(yǎng)護(hù)，硬化成型后脫模。
【文檔編號(hào)】C04B14/22GK103601454SQ201310591579
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】王守德, 董曉楠, 宮晨琛, 劉博 , 蘆令超, 程新 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)