本发明涉及一种超细空心微珠保温砂浆及其制备方法。
背景技术：
目前我国建筑用能约占全社会能源消耗总量的28％，实施建筑节能是当务之急。夏热冬冷地区居住建筑实施节能需满足50％的要求，通过对围护结构墙体进行保温隔热使其达到建筑节能对墙体的技术要求，是实施建筑节能的重要措施。现有建筑保温市场上聚苯板、聚氨酯等有机保温材料具有保温性能好的优点，但缺点是易老化、防火性能差，屡屡导致火灾安全事故。玻化微珠、膨胀珍珠岩外墙外保温系统是目前市场上应用比较广泛的无机空心微珠保温系统，具有防火性能好的优点。但由于玻化微珠、膨胀珍珠岩导热系数值高(0.045～0.05w/m.k)的原因，导致这种无机保温砂浆的导热系数偏高(约0.07～0.085w/m.k)，保温性能差。
因此，有必要研发新的保温砂浆材料，以进一步提高建筑外墙的保温性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种具备轻质、高强、低导热系数等多方面优点的建筑保温砂浆产品及其制备方法。
实现本发明上述目的的技术方案如下：
首先，提供一种超细空心微珠保温砂浆，它由以下重量份的组分组成：水泥100份、活性混合材0～40份、超细空心微珠10～30份、无机轻集料80～160份、聚苯乙烯颗粒5～35份、保水增强组分5～20份、纤维0.15～1.5份、水150～200份。
本发明的方案中，所述的水泥优选强度等级不低于42.5级普通硅酸盐水泥或r型通用硅酸盐水泥中的任意一种或两者的混合物。
本发明的方案中，所述的活性混合材优选粉煤灰、硅灰或矿粉中的一种或几种的混合物。
本发明的方案中，所述的超细空心微珠优选玻璃空心微珠或者陶瓷空心微珠中的一种或者两者的混合物，其粒径在60～100μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)。
本发明的方案中，所述的无机轻集料优选干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm的膨胀珍珠岩。
本发明的方案中，所述的聚苯乙烯颗粒优选干密度在10～15kg/m3、粒径范围2～5mm。
本发明的方案中，所述的保水增强组分优选可再分散乳胶粉、纤维素醚或早强剂中的任意一种或者几种的混合物。
本发明的方案中，所述的纤维优选长度5～10mm的聚丙烯纤维、玄武岩纤维、海泡石纤维的一种或几种的混合。
本发明一种优选的实施方式中，所述的超细空心微珠保温砂浆由以下重量份的组分组成：水泥100份、超细空心微珠20～30份、膨胀珍珠岩80～90份、聚苯乙烯颗粒15～35份、保水增强组分5～12份、纤维0.35～0.55份、水150份；其中，所述的超细空心微珠是玻璃空心微珠和陶瓷空心微珠的混合物，粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的保水增强组分是可再分散乳胶粉与早强剂的混合物；所述的纤维由长度为5～10mm的聚丙烯纤维和玄武岩纤维组成。
本发明另一种优选的实施方式中，所述的超细空心微珠保温砂浆由以下重量份的组分组成：水泥100份、陶瓷空心微珠10～15份、膨胀珍珠岩150～160份、聚苯乙烯颗粒5～10份、保水增强组分14～20份、纤维0.55～0.85份、水200份；其中，所述的陶瓷空心微珠粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的保水增强组分是纤维素醚与早强剂的混合物；所述的纤维是长度为5～10mm的玄武岩纤维。
本发明再一种优选的实施方式中，所述的超细空心微珠保温砂浆由以下重量份的组分组成：水泥100份、活性混合材30～40份、玻璃空心微珠10～15份、膨胀珍珠岩100～120份、聚苯乙烯颗粒20～25份、保水增强组分10～11份、纤维1.0～1.5份、水180份；其中，所述的活性混合材是粉煤灰与硅灰的混合物；所述的玻璃空心微珠粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.04w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的保水增强组分是纤维素醚与可再分散乳胶粉的混合物；所述的纤维为长度5～10mm的聚丙烯纤维、玄武岩纤维和海泡石纤维的混合物。
本发明方案中使用的超细空心微珠是一种新型的超轻、低导热的无机轻集料，其主要的化学成分是sio2和al2o3，具有分散性好、悬浮性好、耐热温度高、密度小等优点；其内部结构为真(中)空状，常规粒径在60～100μm左右，颗粒比较细，其导热系数为0.02～0.035w/(m.k)，可显著降低热量或冷量的传导速率，以减少热、冷量损失，此外，它还具有较低的热辐射率，可降低单位时间、单位面积的辐射热量，从而起到保温效果。目前超细空心微珠主要用于制备反射隔热涂料的填料，可提高涂料的隔热性、吸附性、耐久性，目前未见将其用于建筑保温砂浆的研究报导。本发明中将超细空心微珠用于制备建筑保温砂浆，不仅可以降低保温砂浆的导热系数，而且由于其干密度较低，在70～110kg/m3之间，用于制备建筑保温砂浆还可降低保温砂浆的干密度；此外，由于本发明中使用的空心微珠比较细，根据紧密堆积原理，可提高保温砂浆的力学强度性能。因此，本发明中利用所述超细空心微珠制备的保温砂浆获得了轻质、强度高、导热系数低的多种有益效果；经检测，本发明的保温砂浆主要性能指标如下：干密度为200～300kg/m3，抗压强度为300～500kpa，导热系数为0.060～0.075w/(m.k)。
本发明还提供一种制备所述超细空心微珠保温砂浆的方法，包括以下步骤：
先将所述的水泥、活性混合材、保水增强组分、纤维按照所述比例搅拌均匀得到混合料；再将水加入到所述混合料中得到混合浆体；最后将聚苯乙烯颗粒、无机轻集料、超细空心微珠以所述比例加入到所述混合浆体中，搅拌均匀即可得到本发明所述的超细空心微珠保温砂浆。
具体实施方式
以下通过列举实施例的方式详细说明本发明的技术方案，但是本发明的技术方案不限于所列举的实施例。
实施例1
一种超细空心微珠保温砂浆，它由以下重量份的组分组成：水泥100份、玻璃空心微珠5份、陶瓷空心微珠15份、膨胀珍珠岩90份、聚苯乙烯颗粒15份、可再分散乳胶粉8份、早强剂3份、聚丙烯纤维1.2份、玄武岩纤维0.15份、水150份；
其中，所述的水泥是425硅酸盐水泥；所述的玻璃空心微珠和陶瓷空心微珠混合组分的粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的纤维长度在5～10mm。
本实施例的保温砂浆通过以下方法制备：
1)按重量份计，将100份水泥、8份可再分散乳胶粉、3份早强剂、1.2份聚丙烯纤维、0.15份玄武岩纤维搅拌均匀得到混合料；
2)将150份水加入到1)所得混合料中得到混合浆体；
3)将15份聚苯乙烯颗粒、90份膨胀珍珠岩、5份玻璃空心微珠和15份陶瓷空心微珠加入到2)所得混合浆体中，搅拌均匀即得到本实施例的保温砂浆。
本实施例的保温砂浆经常规施工养护即可。
由以上各组分按照设计要求制备的保温砂浆的主要性能指标为干密度为200～300kg/m3，抗压强度为300～500kpa，导热系数为0.060～0.075w/(m.k)。
实施例2
一种超细空心微珠保温砂浆，它由以下重量份的组分组成：水泥100份、陶瓷空心微珠10份、膨胀珍珠岩160份、聚苯乙烯颗粒5份、8份可再分散乳胶粉、纤维素醚1份、早强剂5份、玄武岩纤维0.85份、水200份；
其中，所述的水泥是425r硅酸盐水泥；陶瓷空心微珠粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)；膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；玄武岩纤维为长度5～10mm的纤维。
本实施例的保温砂浆通过以下方法制备：
1)按重量份计，将100份水泥、8份可再分散乳胶粉、1份纤维素醚、5份早强剂、0.05份玄武岩纤维搅拌均匀得到混合料；
2)将200份水加入到1)所得混合料中得到混合浆体；
3)将5份聚苯乙烯颗粒、160份膨胀珍珠岩、10份陶瓷空心微珠加入到2)所得混合浆体中，搅拌均匀即得到本实施例的保温砂浆。
本实施例的保温砂浆经常规施工养护即可。
由以上各组分按照设计要求制备的保温砂浆的主要性能指标为干密度为200～300kg/m3，抗压强度为300～500kpa，导热系数为0.060～0.075w/(m.k)。
实施例3
一种超细空心微珠保温砂浆，它由以下重量份的组分组成：水泥100份、粉煤灰15份、硅灰25份、玻璃空心微珠10份、膨胀珍珠岩100份、聚苯乙烯颗粒20份、纤维素醚0.7份、可再分散乳胶粉10份、聚丙烯纤维1份、玄武岩纤维0.03份、海泡石纤维0.05份、水180份；
其中，所述的水泥是425硅酸盐水泥；所述的玻璃空心微珠粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.04w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的纤维为长度5～10mm的纤维混合物。
本实施例的保温砂浆通过以下方法制备：
1)按重量份计，将100份水泥、15份粉煤灰、25份硅灰、0.7份纤维素醚、10份可再分散乳胶粉、1份聚丙烯纤维、0.03份玄武岩纤维和0.05份海泡石纤维搅拌均匀得到混合料；
2)将180份水加入到1)所得混合料中搅拌均匀得到混合浆体；
3)将20份聚苯乙烯颗粒、100份膨胀珍珠岩、10份玻璃空心微珠加入到2)所得混合浆体中，搅拌均匀即得到本实施例的保温砂浆。
本实施例的保温砂浆经常规施工养护即可。
由以上各组分按照设计要求制备的保温砂浆的主要性能指标为干密度为200～300kg/m3，抗压强度为300～500kpa，导热系数为0.060～0.075w/(m.k)。
实施例4
一种超细空心微珠保温砂浆，它由以下重量份的组分组成：水泥100份、粉煤灰10份、硅灰10份、矿粉10份、陶瓷空心微珠15份、膨胀珍珠岩120份、聚苯乙烯颗粒10份、纤维素醚0.8份、可再分散乳胶粉12份、早强剂5份、聚丙烯纤维0.05份、玄武岩纤维0.05份、海泡石纤维0.05份、水200份；
其中，所述的水泥是425硅酸盐水泥；所述的陶瓷空心微珠粒径在60～80μm、干密度在70～110kg/m3、导热系数为0.02～0.03w/(m.k)；所述的膨胀珍珠岩干密度在85～100kg/m3、粒径≤5mm；所述的纤维为长度5～10mm的纤维混合物。
本实施例的保温砂浆通过以下方法制备：
1)按重量份计，将100份水泥、10份粉煤灰、10份硅灰、10份矿粉、0.8份纤维素醚、12份可再分散乳胶粉、5份早强剂、0.05份聚丙烯纤维、0.05份玄武岩纤维和0.05份海泡石纤维搅拌均匀得到混合料；
2)将200份水加入到1)所得混合料中搅拌均匀得到混合浆体；
3)将10份聚苯乙烯颗粒、120份膨胀珍珠岩、15份陶瓷空心微珠加入到2)所得混合浆体中，搅拌均匀即得到本实施例的保温砂浆。
本实施例的保温砂浆经常规施工养护即可。