一种干粉砂浆和一种砂浆及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种干粉砂浆，含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量%以上且低于90重量%，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量%。本发明还提供了一种由所述干粉砂浆与水的混合物形成的砂浆及其作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。本发明的干粉砂浆能够在确保最终形成的砂浆具有满足使用要求的性能的前提下，进一步提高干粉砂浆中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，有效降低了干粉砂浆的成本。并且，在相同条件下，本发明的干粉砂浆还具有更好的性能。
【专利说明】一种干粉砂楽和一种砂楽及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种干粉砂浆，还涉及一种由该干粉砂浆制成的砂浆，进一步涉及所 述砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。
【背景技术】
[0002] 粉煤灰是燃料(主要是煤）在燃烧过程中形成的微小微粒，是一种硅铝质粉状工业 废料。粉煤灰对大气污染危害极大，必须通过除尘装置予以除去。从除尘装置中回收的粉 煤灰可以用于建筑材料中，以实现废物利用。
[0003] 干粉砂浆是指将作为骨料的砂、作为胶凝材料的水泥以及添加剂按一定比例进行 物理混合形成为颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用 的物料。干粉砂浆在建筑业和装修业中应用广泛，可以起到粘结、衬垫、防护或装饰的作用。 在干粉砂浆中引入如粉煤灰的硅铝质粉状工业废料，一方面能够降低干粉砂浆的成本，另 一方面还有利于环境保护和节约资源。
[0004] CN101519296A公开了一种高粘结强度保温粘结砂浆，该粘结砂浆由混合料和水以 重量比100 :20-29混合得到，其中，所述混合料由25-45重量份硅酸盐水泥、2-5重量份可 再分散性乳胶粉、〇. 1-0. 4重量份甲基纤维素醚、20-30重量份粉煤灰、40-45重量份石英砂 和0. 1-0. 4重量份改性聚氧化乙烯组成。
[0005] CN102050606A公开了一种外墙保温干混砂浆，该干混砂浆由以下成分组成： 25-50重量份水泥、5-25重量份粉煤灰、45-65重量份砂子、0. 15-0. 20重量份纤维素醚、 2. 50-3. 00重量份可再分散胶粉、0. 02-0. 05重量份淀粉醚。
[0006] CN1821153A公开一种建筑外保温聚苯乙烯保温板砂浆体系，包括干粉粘结砂浆和 干粉抗裂砂浆，其中，所述干粉粘结砂浆由以下成分组成：30-35重量％的普通硅酸盐水泥、 10-25重量％粉煤灰、35-45重量％40-80目石英砂或河砂、2-5重量％可再分散聚合物胶 粉、0. 02-0. 1重量％保水剂、0. 1-1重量％复合外加剂；所述干粉抗裂砂浆由以下成分组成： 15-30重量％普通硅酸盐水泥、15-25重量％粉煤灰、35-45重量％80-120目石英砂或河砂、 2-5重量％可再分散聚合物胶粉、0. 02-0. 1重量％保水剂、0. 1-1重量％复合外加剂、1. 5-3. 5 重量％纤维。
[0007] 尽管已经将如粉煤灰的硅铝质粉状工业废料应用于干粉砂浆，但是如果进一步提 高硅铝质粉状工业废料在干粉砂浆中的含量，则很难获得性能满足使用要求的砂浆。因此， 如何在确保最终的砂浆的性能满足使用要求的前提下，进一步提高硅铝质粉状工业废料在 干粉砂浆中的含量仍然是一个亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于解决如何在确保最终形成的砂浆的性能满足使用要求的前提 下，进一步提高硅铝质粉状工业废料在干粉砂浆中的含量的技术问题。
[0009] 本发明的发明人经过研究发现：硅铝质粉状工业废料的CaO含量对于最终形成的 砂浆的性能具有影响，如果将硅铝质粉状工业废料中的CaO含量控制为大于3重量％，可以 进一步提高干粉砂浆中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，由此形成的砂 浆仍然具有能够满足使用要求的性能，例如：该砂浆在用作建筑外墙保温用粘结剂时，由该 砂浆形成的粘结层的拉伸粘结强度能够满足JG/T149-2003的规定。在此基础上完成了本 发明。
[0010] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质 粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量 为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为5重量％以上且低于90重量％，所述硅铝质粉状 工业废料的CaO含量为高于3重量％。
[0011] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种砂浆，该砂浆为根据本发明的干粉 砂浆中的各组分与水的混合物。
[0012] 根据本发明的第三个方面，本发明提供了根据本发明的砂浆作为建筑外墙保温用 胶粘剂的应用。
[0013] 根据本发明的干粉砂浆，通过使用CaO含量为高于3重量％的硅铝质粉状工业废 料，能够在确保最终形成的砂浆具有满足使用要求的性能的前提下，进一步提高干粉砂浆 中硅铝质粉状工业废料的含量并相应降低水泥的含量，有效降低了干粉砂浆的成本。
[0014] 具体地，在用作建筑外墙保温用胶粘剂时，即使硅铝质粉状工业废料和水泥中的 硅铝质粉状工业废料的含量为60重量％以上，由本发明提供的干粉砂浆形成的粘结层的拉 伸粘结强度仍然满足JG/T149-2003的规定。
[0015] 并且，在其余条件相同的情况下，与现有的干粉砂浆相比，由于使用CaO含量为高 于3重量％的硅铝质粉状工业废料，本发明的干粉砂浆显示出更好的性能。例如：在干粉砂 浆中各组分的含量相同且其余组分的种类相同的条件下，与现有的干粉砂浆相比，由本发 明的干粉砂浆形成的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂显示出更高的拉伸粘结强度。
【具体实施方式】
[0016] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质 粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶粉。
[0017] 所述硅铝质工业废料可以为从各种工业过程产生的以硅和/或铝作为主体材料 的废料，其具体实例可以为但不限于粉煤灰、炉灰、矿渣和赤泥中的一种或多种。所述硅铝 质粉状工业废料还可以为由废弃的分子筛形成的粉末状物质。优选地，所述硅铝质工业废 料为粉煤灰。
[0018] 根据本发明的干粉砂浆，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量％。从 进一步提高由该干粉砂浆形成的砂浆的性能的角度出发，所述硅铝质粉状工业废料的CaO 含量优选为不低于4重量％，不高于15重量％，例如：可选择8-13重量％，或者可选择9-12 重量％。具有上述CaO含量的硅铝质粉状工业废料可以商购得到，或者将具有不同CaO含 量的硅铝质粉状工业废料进行混合而得到。所述CaO含量采用X射线荧光光谱分析方法测 定。
[0019] 根据本发明的干粉砂浆，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝 质粉状工业废料的含量为5重量％以上且低于90重量％。在兼顾由该干粉砂浆形成的砂 浆的性能(例如在用作建筑外墙保温用胶粘剂时的拉伸粘结强度）满足使用要求的前提下， 从提高硅铝质粉状工业废料的含量的角度出发，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基 准，所述硅铝质粉状工业废料的含量优选为不小于60重量％，更优选为60-80重量％。以 硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量甚至可以为70 重量％以上，如70-80重量％。
[0020] 本发明的干粉砂浆中的砂和可再分散性乳胶粉的含量没有特别限定，可以为本领 域的常规选择。
[0021] 具体地，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100重量份为基准，所述砂的含 量可以为100-200重量份，优选为130-170重量份；所述可再分散性乳胶粉的含量可以为 2-5重量份，优选为2. 5-4重量份。
[0022] 根据本发明的干粉砂浆，所述水泥、所述砂和所述可再分散性乳胶粉的种类可以 为本领域的常规选择。
[0023] 所述水泥可以为常见的各种水泥，如硅酸盐水泥。
[0024] 所述砂可以为各种来源的砂，如河砂、海砂和风积砂。优选地，所述砂为粒度在 0. 1-0. 4mm的范围内的砂。
[0025] 所述可再分散性胶乳粉可以为聚乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚丙烯酸酯型可再 分散性乳胶粉、聚氯乙烯型可再分散性乳胶粉、聚苯乙烯型可再分散性乳胶粉和聚氨酯型 可再分散性乳胶粉中的一种或多种。优选地，所述可再分散性乳胶粉为选自聚乙烯-醋酸 乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉和聚丙烯 酸酯型可再分散性乳胶粉中的一种或多种。
[0026] 根据本发明的干粉砂浆，根据具体需要还可以含有至少一种保水剂和/或至少一 种纤维。
[0027] 所述保水剂可以为本领域常用的各种能够起到保水、增稠并改善由干粉砂浆形成 的砂浆的施工性的物质，可以为选自纤维素醚和淀粉醚中的一种或多种。所述保水剂的具 体实例可以包括但不限于：羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和 羟丙基纤维素醚。
[0028] 所述保水剂的含量可以为本领域的常规选择。一般地，以硅铝质粉状工业废料和 水泥的总量为1〇〇重量份为基准，所述保水剂的含量可以为〇. 5-1重量份，优选为0. 5-0. 9 重量份。
[0029] 所述纤维可以为本领域的常规选择，可以为合成纤维和/或天然纤维。具体地，所 述纤维可以为聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和木质纤维素中的一种或多种。优选 地，所述纤维为木质纤维素。所述木质纤维素可以为各种天然可再生木材经过化学处理、机 械法加工得到的有机絮状纤维物质，例如从山毛榉和/或冷杉木中得到的木质纤维素。
[0030] 所述纤维的含量可以为本领域的常规选择。一般地，以硅铝质粉状工业废料和水 泥的总量为1〇〇重量份为基准，所述纤维的含量可以为〇. 5-1重量份，优选为0. 5-0. 9重量 份。
[0031] 根据本发明的干粉砂浆还可以含有常用的其它添加剂，如消泡剂、触变润滑剂，这 些添加剂的含量和种类可以为常规选择，没有特别限定。
[0032] 本发明的干粉砂浆可以通过将各组分混合均匀而得到。
[0033] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种砂浆，该砂浆为根据本发明的干粉 砂浆中的各组分与水的混合物。
[0034] 所述干粉砂浆中的各组分的含量和种类在前文已经进行了详细的描述，此处不再 赘述。
[0035] 所述水的含量以能够实现将干粉砂浆中的各组分混合均匀，并且形成的砂浆能够 涂抹为准。一般地，相对于1〇〇重量份干粉砂楽，水的含量可以为18-23重量份。
[0036] 可以采用本领域常用的各种方法将所述干粉砂浆与水混合，从而得到本发明的砂 浆。所述混合可以在常用的各种混合设备中进行，没有特别限定。
[0037] 根据本发明的砂浆可以用于建筑行业或装饰行业，例如作为饰面料、粘结料或修 复料。根据本发明的砂浆特别适于作为建筑外墙保温用胶粘剂。
[0038] 由此，根据本发明的第三个方面，本发明提供了根据本发明的砂浆作为建筑外墙 保温用胶粘剂的应用。
[0039] 将本发明的砂浆用作建筑外墙保温用胶粘剂时，与现有的干粉砂浆相比，不仅在 同等条件下，具有更高的拉伸粘结强度；而且即使在更高的硅铝质粉状工业废料含量下，胶 粘层的拉伸粘结强度仍然能够满足JG/T149-2003的规定。
[0040] 以下结合实施例详细说明本发明。
[0041] 以下实施例和对比例中使用的搅拌器为商购自中国无锡建筑机械工程有限公司 的型号为jj-5的水泥砂楽搅拌机。
[0042] 以下实施例和对比例中，采用JG/T149-2003中规定的方法，将干粉砂浆与水混合 形成砂浆，用形成的砂浆作为粘结剂将聚苯板（即，EPS)粘结成型并进行养护从而制备粘 结体，将水泥砂浆板粘结成型并进行养护从而制备粘结体，测定各粘结体的拉伸粘结强度， 其中，养护在商购自中国无锡建筑机械工程有限公司的型号为HBY-40A的水泥标准养护箱 中进行，拉伸粘结强度测试在商购自中国天津英贝尔科技发展有限公司的型号为IMQD2000 的保温材料强度检测仪上进行。
[0043] JG/T149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》标准中规定的胶粘剂性能指 标在表1中列出。
[0044] 表 1
[0045]
【权利要求】
1. 一种干粉砂浆，该干粉砂浆含有硅铝质粉状工业废料、水泥、砂和可再分散性乳胶 粉，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基准，所述硅铝质粉状工业废料的含量为 5重量％以上且低于90重量％，所述硅铝质粉状工业废料的CaO含量为高于3重量％。
2. 根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为基 准，所述娃错质粉状工业废料的含量为不小于60重量％,优选为60-80重量％。
3. 根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100 重量份为基准，所述砂的含量为100-200重量份，所述可再分散性乳胶粉的含量为2-5重量 份。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的干粉砂浆，其中，所述硅铝质粉状工业废料的 CaO含量为不低于4重量％，不高于15重量％。
5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的干粉砂浆，其中，所述硅铝质粉状工业废料为 粉煤灰。
6. 根据权利要求1或3所述的干粉砂浆，其中，所述砂为粒度在0. 1-0. 4_的范围内的 砂。
7. 根据权利要求1或3所述的干粉砂浆，其中，所述可再分散性乳胶粉为选自聚乙 烯-醋酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉、聚醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯型可再分散性乳胶粉 和聚丙烯酸酯型可再分散性乳胶粉中的一种或多种。
8. 根据权利要求1所述的干粉砂浆，其中，该干粉砂浆还含有至少一种保水剂，所述保 水剂优选为选自纤维素醚和淀粉醚中的一种或多种。
9. 根据权利要求8所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为100 重量份为基准，所述保水剂的含量为〇. 5-1重量份。
10. 根据权利要求1、8和9中任意一项所述的干粉砂浆，其中，该干粉砂浆还含有至少 一种纤维，所述纤维优选选自木质纤维素。
11. 根据权利要求10所述的干粉砂浆，其中，以硅铝质粉状工业废料和水泥的总量为 100重量份为基准，所述纤维的含量为0. 5-1重量份。
12. -种砂浆，该砂浆为权利要求1-11中任意一项所述的干粉砂浆中的各组分与水的 混合物。
13. 根据权利要求12所述的砂浆，其中，相对于100重量份干粉砂浆，水的含量为 18-23重量份。
14. 权利要求12或13所述的砂浆作为建筑外墙保温用胶粘剂的应用。
【文档编号】C04B28/04GK104250078SQ201310255824
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】王霞, 卓锦德, 李俏, 董阳 申请人:神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所