技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及到一种掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保
温砂浆及使用方法。
背景技术：
随着我国建筑节能的发展，建筑墙体保温体系已广泛用于建筑墙体保温节能工
程。在国家“十二五”建筑节能专项的大力推动下，建筑节能已从城镇建筑推广到农村建筑，
城乡建筑节能快速发展。城乡建筑节能不仅需要保温材料具有优良的保温效果，更需要具
有较高的强度、柔韧性和防火安全。保温砂浆是由轻骨料、胶凝材料以及化学添加剂等混合
拌制得到的一种粉体类保温材料，具有施工方便，与墙体整体性好，安全耐久性好等的优
点。
目前，在城乡建筑保温节能工程中常用的保温砂浆主要是玻化微珠保温砂浆类的
无机保温砂浆。玻化微珠保温砂浆，防火性好，A级防火不燃，但也常会由于玻化微珠易破损
破碎而导致保温性能降低以及收缩大而产生收缩开裂问题。
我国属于农业大国，每年产生大量的农作物废弃物，这其中小麦秸秆每年产量超
过2亿吨，一部分在还田作肥、造纸、饲料等方面得到应用，或者直接焚烧造成环境污染，但
大部分仍有待应用。
小麦秸秆属于轻质多孔材料，孔隙率超过80%，容重很小，具有很好的保温隔热性
能，是良好的天然保温骨料；小麦秸秆纤维是由小麦秸秆经破粉碎及剪切处理后得到的纤
维状物质，可作为纤维增韧材料，减少水泥基材料在硬化过程中的应力集中，抵消内应力，
抑制微裂缝的产生和生长。
技术实现要素：
本发明的目的在于充分利用小麦秸秆加工处理后产生的农作物固体废弃物，提供
一种成本低，长期性能和耐久性能好，且防火性能A级不燃的保温砂浆，并大量综合利用固
体废弃物，节约资源和能源，保护环境。
本发明所述的掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，由硅酸盐水泥、氢氧化钙、
高钙粉煤灰、铝酸盐水泥、小麦秸秆纤维、聚丙烯腈纤维、玻化微珠、短切小麦秸秆、丁苯乳
液、引气剂、淀粉醚和水组成。其各组分重量比为：
硅酸盐水泥100
氢氧化钙20-55
高钙粉煤灰10-50
铝酸盐水泥15-50
玻化微珠10-70
短切小麦秸秆5-25
小麦秸秆纤维0.5-5
聚丙烯腈纤维0.5-1.5
丁苯乳液5-20
引气剂0.2-0.5
淀粉醚0.5-4.0
水100-170；
其中，所述短切小麦秸秆为经过剪切处理的长度≤5mm，且经饱和氢氧化钙溶液浸泡12
小时后晾干的短切小麦秸秆；
所述小麦秸秆纤维为经过剪切及破粉碎处理的长度≤10mm、长径比≥100，且经饱和氢
氧化钙溶液浸泡12小时后晾干的小麦秸秆纤维。
各组分较佳的重量比为：
硅酸盐水泥100
氢氧化钙25-45
高钙粉煤灰20-40
铝酸盐水泥20-40
玻化微珠30-55
短切小麦秸秆5-20
小麦秸秆纤维1.5-4
聚丙烯腈纤维0.7-1.3
丁苯乳液8-16
引气剂0.2-0.4
淀粉醚1.5-3.5
水120-160。
本发明中，所述硅酸盐水泥为P.II52.5R硅酸盐水泥。
本发明中，所述铝酸盐水泥为CA50-I型铝酸盐水泥。
本发明中，所述氢氧化钙为氮吸附法比表面积300-400m2/kg、颗粒粒径≤80μm的
氢氧化钙。
本发明中，所述高钙粉煤灰为II级高钙粉煤灰，其比表面积350-450m2/kg、烧失
量≤5%。
本发明中，所述玻化微珠为粒径≤5mm、堆积密度80-100kg/m3、表面闭孔率≥80%
的玻化微珠。
本发明中，所述聚丙烯腈纤维为长度≤10mm、弹性模量15-25GPa的聚丙烯腈纤维。
本发明中，所述丁苯乳液为最低成膜温度为0℃、固含量（50±5）%的丁苯乳液。
本发明中，所述淀粉醚为黏度8000-10000mPa.s的羟丙基淀粉醚。
本发明中，所述引气剂为十二烷基硫酸钠。
本发明中，所述水为饮用自来水。
本发明中，所述的一种掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆的使用方法，具体
步骤如下：按前述重量比例准确称量各种原材料，先将硅酸盐水泥、氢氧化钙、高钙粉煤灰、
铝酸盐水泥、引气剂和淀粉醚等粉状材料混合均匀，然后在搅拌过程中将小麦秸秆纤维和
聚丙烯腈纤维一起缓慢加入并混合1-2min，之后加入玻化微珠和短切小麦秸秆匀速搅拌，
搅拌过程中缓缓加入丁苯乳液和水，最后再搅拌均匀即可施工使用。
本发明中，以硅酸盐水泥、氢氧化钙、高钙粉煤灰和铝酸盐水泥形成复合胶凝体
系，起到优势互补效应。铝酸盐水泥提高了初早期强度，调节凝结时间，提高保温砂浆的体
积稳定性，并有效弥补小麦秸秆纤维和短切小麦秸秆导致的缓凝和低早强问题；硅酸盐水
泥提供良好的早中期强度，氢氧化钙和高钙粉煤灰共同作用显著提高中后期强度；此外氢
氧化钙还为该复合胶凝体系提供水化产物生长的晶核以及碱性环境，促进高钙粉煤灰水化
反应；同时氢氧化钙附着在小麦秸秆和纤维表面，缓解二者组分导致的缓凝问题；而且氢氧
化钙还能提高保温砂浆的和易性和保水性，降低干燥收缩性能，改善施工性能。
小麦秸秆纤维和聚丙烯腈纤维协同作用，显著提高保温砂浆长期应用过程中的抗
收缩开裂性能，避免收缩开裂现象产生。其中，小麦秸秆纤维属于轻质多孔纤维材料，弹性
模量相对较低，作为增韧组分，减少保温砂浆早期干燥收缩，抑制微裂缝的产生和生长，同
时轻质多孔且容重小，具有很好的保温隔热性能，起到辅助提高保温性能的效果；聚丙烯腈
纤维为高弹性模量纤维，与硬化保温砂浆的弹性模量相当，显著降低保温砂浆硬化中后期
的干燥收缩率，提高抗裂性能。
玻化微珠和短切小麦秸秆作为轻骨料，确保了保温砂浆具有优异的保温性能。其
中，玻化微珠属于轻质无机材料，具有良好的保温隔热性能，但易于破碎导致保温效果降
低；短切小麦秸秆是轻质多孔材料，孔隙率可达80%以上，容重和导热系数很小，具有很好的
保温隔热性能，但易吸潮和易燃，并导致水泥缓凝。本发明结合稻壳和玻化微珠的性能特
点，复合配置作为轻骨料，并采取合适的处理工艺，与其他材料有机结合，确保了保温砂浆
具有突出保温隔热性能，解决玻化微珠破碎导致导热系数增大问题，而且确保保温砂浆防
火性能仍达A级不燃。
丁苯乳液增强保温砂浆与基材的粘结性能，提升保温材料的内聚力和柔性，改善
耐水性和抗开裂性能，改善耐候性。引气剂引入均匀稳定气泡，改善孔隙结构，降低容重，提
高保温性能。羟丙基淀粉醚改善保温材料的流变性能、粘聚性和保水性，改善抗垂挂性和施
工和易性，一定程度上提高粘结强度。
上述各组分协同作用，确保了本发明产品具有良好的物理力学性能、耐久性能、防
火性能和保温隔热性能，适用于建筑物内外墙保温系统，适用于新建建筑保温节能工程，也
适用于既有建筑保温节能改造工程，尤其适用于城乡建筑墙体保温节能工程。
本发明提出的掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，可以解决一般玻化微珠保
温砂浆成本高、易于收缩开裂等问题。其生产工艺和使用方法简单，和易性和施工性优良，
可人工和机械喷涂施工，力学性能突出，早期强度高，且强度发展快，粘结强度高，收缩小、
不开裂，抗裂性和耐水性好，保温性能和防火性能优异防火性A级不燃等特点；并且大量利
用小麦秸秆和粉煤灰等农工业废弃物为原材料，经济成本低，具有很高的社会效益、环境效
益和经济效益，适用于建筑内外墙体保温节能工程。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1：一种掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，按硅酸盐水泥100、氢氧化
钙25、高钙粉煤灰25、铝酸盐水泥30、玻化微珠65、短切小麦秸秆25、小麦秸秆纤维3、聚丙烯
腈纤维0.5、丁苯乳液12、十二烷基硫酸钠引气剂0.2、羟丙基淀粉醚2、水115的重量比配制
而成。按前述规定顺序加料搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1所示。
实施例2：一种掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，按硅酸盐水泥100、氢氧化
钙35、高钙粉煤灰20、铝酸盐水泥40、玻化微珠50、短切小麦秸秆15、小麦秸秆纤维2.5、聚丙
烯腈纤维0.9、丁苯乳液8、十二烷基硫酸钠引气剂0.15、羟丙基淀粉醚3、水125的重量比配
制而成。按前述规定顺序加料搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1所示。
实施例3：一种掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，按硅酸盐水泥100、氢氧化
钙45、高钙粉煤灰45、铝酸盐水泥40、玻化微珠40、短切小麦秸秆10、小麦秸秆纤维4、聚丙烯
腈纤维0.7、丁苯乳液16、十二烷基硫酸钠引气剂0.35、羟丙基淀粉醚3.5、水150的重量比配
制而成。按前述规定顺序加料搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1所示。
表1实施例性能测试结果
由以上实施例可见，本发明提出的掺有小麦秸秆纤维增韧的无机保温砂浆，可根据要
求，配制出保温效果不同的阻燃型保温砂浆，各项性能指标均满足或超过相关标准和实际
工程要求，可作为建筑墙体节能高效保温材料，广泛应用于各种建筑节能工程，尤其是用于
对强度要求相对较高的城乡建筑保温节能工程。