专利名称：一种无机保温轻质砂浆及其施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体是一种无机保温轻质砂浆及其施工方法。
背景技术：
无机保温材料在发达国家被广泛使用，主要是因为其具有良好生态环保性、可持续循环再利用和超强的经济实用价值，我国资源极其有限、生态环境保护状况的形势日益严峻，全国如此大规模的建筑保温节能工程，需要耗用大量的保温材料，如过多地依赖有机保温材料，若干年后如保温层因技术原因或遇火灾或自然老化被废弃，必将对环境造成严重污染并让我们付极大的经济与其它代价，因此，无机保温材料、又特别是高性能、低成本的复合型、可循环利用的无机保温材料的研究与用技术是今后发展的方向。传统的外墙外保温砂浆一般采用聚苯颗粒砂浆保温系统，该系统轻质、保温隔热， 在建筑保温行业中广泛应用，但由于该材料强度低、吸水率大、易空鼓抗裂等，长期保温性和耐久性极差。尤其是聚苯颗粒为有机可燃性材料、易燃、易裂，易引起火灾，产生的烟气密度大、毒理性强和火反应性差等居多致命问题，给建筑物防火安全，造成了极大的影响和危害。传统的玻化微珠保温砂浆强度高、吸水量小、耐久性好、无毒、无味、不燃、使用安全，缺点是密度高、保温性能差、只适合南方隔热，如果保温必须有足够的厚度才能达到节能保温效果。其次，传统的抹灰工艺会留下不可避免的冷结缝造成的潜在危险。传统的膨胀珍珠岩保温砂浆与玻化微珠保温砂浆具有相似优缺点，不同的是膨胀珍珠岩在搅拌过程中特别易碎，使吸水量增大、保温效果降低。尤其是以上三种保温砂浆采用的胶凝材料大多为水泥基、石膏基或者有机类胶黏剂。实践证明，单一的使用这些胶凝材料弊多利少，不适合外墙外保温环境要求。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种无机保温轻质砂浆及其施工方法，该砂浆采用闭孔膨化珍珠岩代替有机的聚苯颗粒及其他轻质料，用特种胶凝材料代替普通的水泥，用微细针状填充材料代替纤维抗裂、增强材料，通过水、气硬性胶凝材料的合理匹配和适量外加剂从而体现了砂浆诸多优异性能。本发明的技术方案是这样实现的一种无机保温轻质砂浆，所述砂浆主要由下述质量百分比的原料和水组成，所述原料为轻质骨料45-55%，水硬性材料15-20%，气硬性材料12-18%，活性填充料7-10%，外加剂5-8%，所述水与原料的质量比=0. 15-0. 25 ；
所述的轻质骨料为闭孔膨化珍珠岩、膨化蛭石和玻化微珠中的一种或几种； 所述水硬性材料为普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥的一种或多种； 所述气硬性材料为烧石膏、生石灰或者两者的混合物； 所述活性填充料为针状硅灰石粉；
所述外加剂包括羧乙基甲基纤维素、分散剂、防水剂和NNO引气剂。
所述的气硬性材料采用烧石膏和生石灰的混合物时，其质量比为生石灰烧石膏 =1:0. 5-3. 5。所述的轻质骨料的密度为50_100kg/m3。所述分散剂为可再分散性胶粉。所述防水剂为为硬脂酸钙防水剂、硬脂酸镁防水剂或者硅烷复合防水剂。所述针状硅灰石粉的长径比> 1.25。无机保温轻质砂浆的施工方法，按比例配制砂浆，其稠度控制在75 80mm之间， 调整喷浆机喷射速度3 5m/s，保持30 50cm的距离垂直墙面喷射。所述砂浆配制过程是将原料送入均化库，控制均化库的工作风压在0. 1 0. 2Mpa范围内，在气力悬浮状态下搅拌5-10分钟。所述喷射采用多次喷射的方式，每次喷射的厚度为5-10mm。本发明的有益效果是①隔热保温性导热系数为0. 040-0. 060ff/(m . k)，热阻约为普通砂浆的20-30倍。②轻质性干体积密度为100-200kg/m3，相当于普通水泥砂浆的 1/5 1/10左右，可减轻建筑物整体荷载。③隔音性喷射轻质保温砂浆中含有大量的独立气泡，且分布均勻，吸音能力为0. 05-0. 20%，是普通砂浆的5倍，具备有效隔音的功能。④ 耐水性闭孔膨化珍珠岩轻质砂浆吸水性较小，软化系数高，喷射工艺使封闭的空隙、气泡具有良好的整体性和防水性能。⑤耐久性闭孔膨化珍珠岩轻质砂浆属无机保温体系与主体工程寿命相同。⑥抗压性抗压强度为0. 6-5. 5Mpa。⑦施工简单工程安装大多为粘贴、 勾缝二道工序完成保温与装饰工程作业，需要现场装饰时，只需使用喷砂机可实现自动化喷砂装饰作业，工作量为80—200m2/人工作日。⑧生产加工性保温、装饰轻质砂浆属不定形产品，使用时，不受施工面积、大小、形貌的影响和限制，可根据工程要求施工。⑨环保性 保温装饰轻质砂浆所需原料为闭孔膨化珍珠岩、胶凝材料和少量胶粘剂，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。采用特制的水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料相结合的选用原则，达到了墙体环境条件下，材料强度发展和使用质量要求及效果。众所周知水硬性胶凝材料的优点是不怕水、强度高，只要有足够的水，便可发挥持续的强度增长。然而，墙体砂浆是一个高高晾起的薄层片状材料，即不能有效保水，也不能连续提供外来水，且蒸发水量极快，没等强度发挥， 水硬性胶凝材料便失去了水化活性。气硬性胶凝材料硬化时不需要水分，但是硬化后的产物特别害怕水分，极易吸水而失去原有的强度，耐久性极差。本发明选用快凝、快硬特制胶凝材料和气硬性材料相结合的配比原则，控制水、气硬性材料比例在1:1 1 :1. 2之间，水硬性材料多则养护水用量大，气硬性材料多则吸水量大，为了有效的克服了以上问题，必须严格控制水、气硬性材料比例，达到优势互补的发明效果。采用无重力气化悬浮法搅拌，取得了混料工艺方法的突破。传统的干拌砂浆生产方法大多为机械搅拌，闭孔珍珠岩是选用天然珍珠岩矿，经矿砂处理一预热一多级加热一高温膨胀玻化一冷处理一产品分级一包装而成。经电炉高温膨胀烧结后，珍珠岩颗粒表面呈微圆型且有着连续的玻化外壳，孔隙封闭而内部基本为空心结构，在显微镜下观察为完全闭孔且为晶莹剔透的颗粒，但却特别易碎，这也是闭孔珍珠岩的主要缺陷。一旦球型闭孔状破碎后，会使材料出现较高吸水性和降低其保温隔热性能，堆积密度也会增加。因此，在装卸、运输、堆积存放、生产过程中要尽量确保球型闭孔珍珠岩的玻化外壳不能破损。试验证明机械强カ搅拌超轻闭孔珍珠岩时破碎率将达到50%以上，因此，达不到预期的保温节 能效果。本发明采用无重力气化悬浮搅拌エ艺，控制搅拌膨胀仓工作风压在0. 1 0. 2Mpa 范围内，保持足够的过剩空气系数，达到了轻质保温材料结构无破损的预期搅拌效果。喷射エ艺施工取得了施工方法的突破。传统的保温砂浆施工方法是分层刮抹砂 浆，每刮抹一次便留下一道冷接縫，冷接缝中的水分受热产生气体膨胀，受冷结冰体积增 大，且墙体达到露点温度吋，湿气变成液体溶蚀墙体，出现空鼓和开裂，且施工效カ低下。本 发明采用一次性连续喷射施工エ艺，不但解决了墙体空鼓、开裂问题，而且施工质量、保温 效果、施工效カ都有显著提高。为了保证高的強度和低的回弹率，需控制砂浆W/C是0. 15 0.25之间。初凝时间< 5min、终凝时间< lOmin，凝结时间越长回弹率越高，应控制回弹 率彡2%以内，喷射速度3. 0 6. Om/s,喷射距离30_50mm，喷射厚度50 70mm，每层厚度 く 5mm,经多次连续高速喷射冲击，砂浆粘结力和强度才有显著提高。保温结构无需设置增强、抗裂的玻璃纤维网格布或石棉，取得了保温构造设计的 突破。传统砂浆由于空鼓、开裂，必须用抗裂纤维布或石棉增強，尤其是面层砂浆极易开裂， 往往设置ー层或几层网格布增强、防裂。但玻璃纤维网格布只能克服纵向和横向两个方向 的应カ产生的破坏，而不能克服其它方向的应カ破坏，且玻璃纤维在高碱度下，抗腐蚀性极 差，只能实现早期增强、抗裂要求，几年后几乎没有抗裂、增强的作用。采用石棉也会出现 吸水大、強度低和居多的环保问题。本发明采用针状硅灰石粉取代了对人体健康有害的石 棉和纤维网格布，达到了预期的抗裂、增强效果。这主要是因为，硅灰石经过特殊加工エ艺 后仍保持其独特的针状结构，使添加了针状硅灰石的保温材料更具有抗冲击性和抗弯折强 度，耐磨强度也有相应提高。在建筑保温领域中，针状硅灰石乱向分布与材料中，有效的阻 止了各种应カ的破坏，克服了墙体常见空鼓和开裂问题，该发明技术将被更加广泛的推广 和应用。应该注意的是选用的针状硅灰石长径比必须> 1 :25倍，掺量在5%以上，且保持混 拌均勻，否则抗裂、增强效果不明显。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步解释说明。实施例1保温隔热型砂浆 砂浆的原料组成为
1、密度80kg/m3级闭孔膨化珍珠岩55%;
2、CSA特种胶凝材料(由水硬性材料和活性填充物混合而成的)20% 3,80目烧石膏(气硬性材料)12% ；
4、60目(L/D28)针状硅灰石粉8% ；
5、外加剂总量5. 0% ； 其中
羟乙基甲基纤维素(HEMC) 0. 8% ；
可再分散胶粉1. 3% ；
硬脂酸镁防水剂1. 7% ；
NNO引气剂(亚甲基双荼磺酸钠)1. 2% 其中，CSA特种胶凝材料的制备方法是将CAS熟料=18%和石膏=6% (均属于水硬性材料)；活性填充材料三合粉(铜矿粉ι 金矿粉ι 海排灰1) =76% ；共同粉磨至比表面积为 3500-4500cm2/g制成CSA特种胶凝材料。
保温隔热型砂浆性能指标见下表
权利要求
1.一种无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述砂浆主要由下述质量百分比的原料和水组成，所述原料为轻质骨料45-55%，水硬性材料15-20%，气硬性材料12_18%，活性填充料 7-10%，外加剂5-8%，所述水与原料的质量比=0. 15-0. 25 ；所述的轻质骨料为闭孔膨化珍珠岩、膨化蛭石和玻化微珠中的一种或几种；所述水硬性材料为普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥的一种或多种；所述气硬性材料为烧石膏、生石灰或者两者的混合物；所述活性填充料为针状硅灰石粉；所述外加剂包括羧乙基甲基纤维素、分散剂、防水剂和NNO引气剂。
2.根据权利要求1所述的无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述的气硬性材料采用烧石膏和生石灰的混合物时，其质量比为生石灰烧石膏=1:0. 5-3. 5。
3 .根据权利要求1所述的无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述的轻质骨料的密度为 50-100kg/m3。
4.根据权利要求1所述的无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述分散剂为可再分散性胶粉。
5.根据权利要求1所述的无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述防水剂为为硬脂酸钙防水剂、硬脂酸镁防水剂或者硅烷复合防水剂。
6.根据权利要求1所述的无机保温轻质砂浆，其特征在于，所述针状硅灰石粉的长径比> 1. 25ο
7.如权利要求1-6任一项所述的无机保温轻质砂浆的施工方法，其特征在于，按比例配制砂浆，其稠度控制在75 80mm之间，调整喷浆机喷射速度3 5m/s，保持30 50cm 的距离垂直墙面喷射。
8.根据权利要求7所述的无机保温轻质砂浆的施工方法，其特征在于，所述砂浆配制过程是将原料送入均化库，控制均化库的工作风压在0. 1 0. 2Mpa范围内，在气力悬浮状态下搅拌5-10分钟。
9.根据权利要求7所述的无机保温轻质砂浆的施工方法，其特征在于，所述喷射采用多次喷射的方式，每次喷射的厚度为5-10mm。
全文摘要
本发明公开了一种无机保温轻质砂浆，所述砂浆主要由下述质量百分比的原料和水组成，所述原料为轻质骨料45-55%，水硬性材料15-20%，气硬性材料12-18%，活性填充料7-10%，外加剂5-8%，所述水与原料的质量比=0.15-0.25。本发明砂浆应用水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料相结合的选用原则，达到了墙体环境条件下，材料强度发展和使用质量要求及效果；采用无重力气化悬浮搅拌工艺，达到了轻质保温材料结构无破损的预期搅拌效果；采用一次性连续喷射施工工艺，不但解决了墙体空鼓、开裂问题，而且施工质量、保温效果、施工效力都有显著提高。
文档编号E04G21/04GK102372476SQ20111022648
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者宫振鑫 申请人:大连铭源全建材有限公司