一种夏热冬暖地区用于外墙粘贴瓷砖的保温砂浆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种夏热冬暖地区用于外墙粘贴瓷砖的保温砂浆，是由骨料和凝胶材料以及适量的粘结剂和保水剂组成，其中骨料为玻化微珠外包裹乳胶得到的改性玻化微珠，凝胶材料为质量百分比为55%?80%的水泥和余量硅灰的混合物，混合比例为每升骨料中加入150?250g凝胶材料。本发明所制备的改性玻化微珠保温砂浆，砂浆稠度为45?65mm，干密度为425?525kg/m3，砂浆抗压强度不低于2.5MPa，导热系数不超过0.1W/m?K，既满足夏热冬暖地区居住建筑节能50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖的强度要求。
【技术领域】
[0001 ]本发明具体涉及一种夏热冬暖地区用于外墙粘贴瓷砖的保温砂浆。 一种夏热冬暖地区用于外墙粘贴瓷砖的保温砂浆
【背景技术】
[0002 ] 21世纪能源危机和建筑节能政策的强制实施推动了建筑保温材料的快速发展。玻 化微珠隔热保温砂浆与有机墙体保温材料相比，具有防火性能好、耐老化、变形系数小、与 面层材料粘结强度高等优点，所以玻化微珠保温砂浆在墙体外保温方面有着广泛的研究与 应用前景。
[0003] 由于生产工艺条件与原材料的差异，玻化微珠在生产过程中会造成封闭不完全， 在生产、运输及使用过程中易产生破碎，造成实际使用的玻化微珠表面具有较多的开口孔， 从而导致吸水率增加及本征强度下降，影响玻化微珠砂浆的保温隔热性能和强度，这限制 了玻化微珠砂浆的应用与推广。
[0004] 在我国南方夏热冬暖地区，目前建筑节能要求达到50%，比北方夏热冬冷地区建筑 节能65%的要求低，因此对玻化微珠砂浆隔热保温性能的要求相对低些;但是，夏热冬暖地 区台风多雨季长，通常习惯在建筑物墙体外粘贴瓷砖，以起到防水作用，因此对玻化微珠隔 热保温砂浆要求具有较高的强度，满足粘结瓷砖而不产生脱落的要求。由于现有技术中制 备得到的玻化微珠保温砂浆的强度无法满足要求，所以目前南方夏热冬暖地区用于外墙粘 贴瓷砖的砂浆为普通抹灰砂浆，强度可以满足要求，但没有保温作用。
[0005] 本发明依据珠江三角洲地区的建筑特点，并结合标准JGJ 75-2003《夏热冬暖地区 居住建筑节能设计标准》，通过计算得出，应用于灰砂砖、红砖墙体的玻化微珠保温砂浆的 导热系数小于0. l〇W/(m · K)时，即可满足夏热冬暖地区居住建筑节能50%对外墙热工设计 的要求。根据标准JG/T 283-2010《膨胀玻化微珠轻质砂浆》对抹灰型膨胀玻化微珠轻质砂 浆的要求，玻化微珠砂浆的强度达到2.5MPa以上时，才能满足保温层直接粘贴瓷砖的要求。
[0006] 本发明在对玻化微珠进行表面改性的基础上，进一步优化设计改性玻化微珠隔热 保温砂浆配合比，制备出的改性玻化微珠隔热保温砂浆既满足夏热冬暖地区居住建筑节能 50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖强度要求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种夏热冬暖地区外墙粘贴瓷砖用保温砂浆及其制备方 法。
[0008] 本发明所采取的技术方案是： 一种保温砂浆，是由骨料和凝胶材料以及适量的粘结剂和保水剂组成，其中骨料为玻 化微珠外包裹乳胶得到的改性玻化微珠，凝胶材料为质量百分比为55%-80%的水泥和余量 硅灰的混合物，混合比例为每升骨料中加入150-250g凝胶材料。
[0009] 优选的，改性玻化微珠中所用胶乳溶液选自羧基丁苯胶乳或苯丙乳液，采用喷雾 混合改性。
[0010]优选的，改性玻化微珠中所用胶乳溶液，其质量分数为20-40%、用量为玻化微珠质 量的8-15%。
[0011]优选的，改性玻化微珠中所用羧基丁苯胶乳溶液，其质量分数为25-35%、用量为玻 化微珠质量的8-12%。
[0012]优选的，凝胶材料为质量百分比为65%-75%的水泥和余量硅灰的混合物。
[0013]优选的，保温砂浆中的混合比例为每升骨料中加入165-225g凝胶材料。
[0014]优选的，粘结剂为可再分散乳胶粉，其用量为胶凝材料质量的1.3%_2%。
[0015]优选的，保水剂为纤维素醚，其用量为胶凝材料质量的0.25-0.4%。
[0016] 优选的，所述保温砂浆用于夏热冬暖地区外墙粘贴瓷砖。
[0017] -种保温砂浆的制备方法，包括下列步骤： 1) 使用胶乳溶液对玻化微珠进行喷雾混合改性，制得改性玻化微珠； 2) 将水泥和硅灰混合得到胶凝材料； 3) 将凝胶材料和改性玻化微珠混合，加入适量粘结剂和保水剂，制备得到保温砂浆;使 用时加入适量水调整砂浆稠度至45~65mm，制备成保温砂浆拌合物，进行下一步施工;其中 保温砂浆的各组分如上述任一项所述。
[0018] 优选的，喷雾混合改性是将玻化微珠放入底喷式流化床中，玻化微珠在气流作用 下流动，胶乳溶液经中间喷涂器雾化后，喷洒涂敷于流经涂敷区的玻化微珠表面，干燥，获 得改性玻化微珠。
[0019] 优选的，胶乳溶液选自羧基丁苯胶乳或苯丙乳液。
[0020] 优选的，改性玻化微珠中所用的胶乳溶液的质量分数为20-40%、其用量为玻化微 珠质量的8-15%。
[0021 ]优选的，改性玻化微珠中羧基丁苯胶乳溶液的质量分数为30%、其用量为玻化微珠 质量的10%。
[0022]优选的，所述玻化微珠的堆积密度为110~120 kg/m3。
[0023] 优选的，流化床雾化压力控制在0.04~O.lOMPa。
[0024] 优选的，胶乳溶液的进液速度控制在7~10mL/min。
[0025] 优选的，控制底喷式流化床的进风温度为60~80°C。
[0026] 本发明的有益效果是： 本发明在对玻化微珠进行表面改性的基础上，进一步优化设计改性玻化微珠隔热保温 砂浆配合比，制备出的改性玻化微珠隔热保温砂浆既满足夏热冬暖地区居住建筑节能50% 对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖强度要求。
[0027]本发明所制备的改性玻化微珠保温砂浆，砂浆稠度45-65mm，干密度为425-525kg/ m3，砂浆抗压强度不低于2.5MPa，导热系数不超过0. lW/(m· K)，既满足夏热冬暖地区居住建 筑节能50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖的强度要求。
[0028] 本发明所制备保温砂浆投入使用后时，简单易用，施工性能良好，具有隔热防火， 耐高温效果，和易性好，强度高，不会空鼓开裂脱落。
【附图说明】
[0029] 图1为饰面瓷砖墙体外保温系统示意图。
【具体实施方式】
[0030]改性玻化微珠是利用质量分数为20-40%、用量为玻化微珠质量的8-15%的乳胶溶 液，对玻化微珠以喷雾混合改性方法制备得到的。其中乳胶选自羧基丁苯胶乳或苯丙乳液。 [0031 ]优选的，改性玻化微珠是利用质量分数为30%、用量为玻化微珠质量的10%的羧基 丁苯胶乳，对玻化微珠以喷雾混合改性制备得到的。
[0032]优选的，所述玻化微珠的堆积密度为110~120 kg/m3。
[0033] 所述喷雾混合改性方法包括以下步骤：将玻化微珠放入到底喷式流化床中，玻化 微珠颗粒在气流作用下在装置内部流动，流化床雾化压力控制在〇. 04~0.1 OMPa，乳胶溶液 的进液速度控制在7~10mL/min，同时，控制底喷式流化床的进风温度为60~80°C，乳胶溶 液经过中间喷涂器雾化后，喷洒涂敷于在气流作用下流经涂敷区的玻化微珠表面，将涂敷 好的玻化微珠在100~l〇5°C条件下干燥2~3小时，获得改性玻化微珠。
[0034] 实施例中的改性玻化微珠均按此方法制备。
[0035] 实施例所用水泥为娃酸盐水泥，具体为水泥P042.5R。
[0036] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
[0037] 实施例1 (1) 使用质量分数为30%，用量为玻化微珠质量的10%的羧基丁苯胶乳，以喷雾混合改性 方法对玻化微珠进行改性，制得改性玻化微珠； (2) 将质量百分比为67.7%水泥和33.3%的硅灰混合得到胶凝材料； (3) 在每升改性玻化微珠中加入165-225g凝胶材料，以及胶凝材料质量1.67%的可再分 散乳胶粉和0.33%的纤维素醚，制备得到玻化微珠保温砂浆;再加入适量水，调整砂浆稠度 为45-65mm，制备成保温砂衆拌合物。
[0038]具体的改性玻化微珠以及凝胶材料配比以及制备得到的保温砂浆的性能测试结 果见表1，其中保温砂浆的性能测试是按照《膨胀玻化微珠轻质砂浆》JG/283-2010规定 的方法进行测试。
由表1可知:本发明所制备的改性玻化微珠保温砂浆，砂浆稠度控制在45-65_，干密度 为425-525kg/m3，砂浆抗压强度不低于2.5MPa，导热系数不超过O. lW/(m·K)，既满足夏热冬 暖地区居住建筑节能50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖的强度要求。
[0040] 实施例2 (1)使用质量分数为25%，用量为玻化微珠质量的8%的羧基丁苯胶乳，以喷雾混合改性 方法对玻化微珠进行改性，制得改性玻化微珠； (2) 将质量百分比为65%水泥和35%的硅灰混合得到胶凝材料； (3) 在每升改性玻化微珠中加入225g凝胶材料，以及胶凝材料质量1.4%的可再分散乳 胶粉和0.28%的纤维素醚，制备得到玻化微珠保温砂浆；再加入适量水调整砂浆稠度为 55mm，制备成保温砂衆拌合物，进行下一步施工。
[0041 ]经过测试得到所制备的改性玻化微珠保温砂浆，砂浆稠度控制在50_65mm，干密度 为521kg/m3，砂浆抗压强度4.8MPa，导热系数为0.084W/(m.K)，既满足夏热冬暖地区居住建 筑节能50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖的强度要求。
[0042] 实施例3 (1) 使用质量分数为35%，用量为玻化微珠质量的12%的羧基丁苯胶乳，以喷雾混合改性 方法对玻化微珠进行改性，制得改性玻化微珠； (2) 将质量百分比为70%水泥和30%的硅灰混合得到胶凝材料； (3 )在每升改性玻化微珠中加入170g凝胶材料，以及胶凝材料质量1.9%的可再分散乳 胶粉，0.35%的纤维素醚，制备得到玻化微珠保温砂浆;再加入适量水调整砂浆稠度为50_， 制备成保温砂浆拌合物。
[0043]经过测试得到所制备的改性玻化微珠保温砂浆，砂浆稠度控制在50-65mm，干密度 为530kg/m3，砂浆抗压强度5.2MPa，导热系数为0.092W/(m. K)，既满足夏热冬暖地区居住建 筑节能50%对外墙热工设计要求，又能达到墙体外立面粘贴瓷砖的强度要求。
[0044] 对比例 (1) 使用质量分数为10%，用量为玻化微珠质量的10%的羧基丁苯胶乳，以喷雾混合改性 方法对玻化微珠进行改性，制得改性玻化微珠； (2) 将普通硅酸盐水泥P042.5R 40份、硅灰20份、纤维素醚0.1份、可再分散乳胶粉 〇. 5份、改性玻化微珠39.4份，加适量水调整砂浆稠度至50~65mm。
[0045] 制备得到的保温砂浆经过检测：干密度为567.2kg/m3，抗压强度为4.90MPa，导热 系数为0.107W/(nrK)。虽然抗压强度可以满足外墙粘贴瓷砖强度要求(抗压2.5MPa)，但是 不满足夏热冬暖地区墙体节能要求(导热系数0.1)。
[0046] 实用例 将本发明所制备保温砂浆用于墙体外立面粘贴瓷砖，饰面瓷砖墙体外保温系统示意图 见图1。2015年11月用于广州市第八人民医院新址二期项目；2015年11月用于南方钢厂二期 保障型住房项目。
[0047] 本发明所制备保温砂浆投入使用后时，简单易用，施工性能良好，具有隔热防火， 耐高温效果，和易性好，强度高，不会空鼓开裂脱落。
[0048] 上述工程在做保温砂浆处理后，外界温度在30度左右时，室内温度能达到25度左 右，外界温度越高效果越明显，一般温差可达5-8度。换言之，当外界温度过高时，阻断外界 热量传入室内，保持室内较低温度状态：当外界温度偏低时，保温砂浆防止室内热量向外界 流失，保证室内温度稳定。
[0049]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种保温砂浆，其特征在于:是由骨料和凝胶材料以及适量的粘结剂和保水剂组成， 其中骨料为玻化微珠外包裹乳胶得到的改性玻化微珠，凝胶材料为质量百分比为55%-80% 的水泥和余量硅灰的混合物，混合比例为每升骨料中加入150-250g凝胶材料。2. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于:改性玻化微珠中所用胶乳溶液选自羧 基丁苯胶乳或苯丙乳液，采用喷雾混合改性。3. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于：改性玻化微珠中所用胶乳溶液，其质 量分数为20-40%、用量为玻化微珠质量的8-15%。4. 根据权利要求3所述的保温砂浆，其特征在于:改性玻化微珠中所用羧基丁苯胶乳溶 液，其质量分数为25-35%、用量为玻化微珠质量的8-12%。5. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于：凝胶材料为质量百分比为65%-75%的 水泥和余量硅灰的混合物。6. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于:保温砂浆中的混合比例为每升骨料中 加入165-225g凝胶材料。7. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于:粘结剂为可再分散乳胶粉，其用量为 胶凝材料质量的1.3%-2%。8. 根据权利要求1所述的保温砂浆，其特征在于:保水剂为纤维素醚，其用量为胶凝材 料质量的0.25-0.4%。9. 一种保温砂浆的制备方法，其特征在于，包括下列步骤： 1) 使用胶乳溶液对玻化微珠进行喷雾混合改性，制得改性玻化微珠； 2) 将水泥和硅灰混合得到胶凝材料； 3) 将凝胶材料和改性玻化微珠混合，加入适量粘结剂和保水剂，制备得到保温砂浆;使 用时加入适量水调整砂浆稠度至45~65mm，制备成保温砂浆拌合物，进行下一步施工;其中 保温砂浆的各组分如权利要求1-8任一项所述。10. 根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：喷雾混合改性是将玻化微珠放入底 喷式流化床中，玻化微珠在气流作用下流动，胶乳溶液经中间喷涂器雾化后，喷洒涂敷于流 经涂敷区的玻化微珠表面，干燥，获得改性玻化微珠。
【文档编号】C04B20/10GK106007527SQ201610347486
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】殷素红, 陈 光, 叶门康, 杨绪涛, 许雷
【申请人】华南理工大学, 广州石井力展新型建筑材料有限公司, 广州石井水泥公司