本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种建筑用保温隔热砂浆材料及其制备方法。
背景技术：
保温砂浆是以各种轻质材料为骨料，以水泥为胶凝料，掺和一些改性添加剂，经生产企业搅拌混合而制成的一种预拌干粉砂浆，用于构筑建筑表面保温层的一种建筑材料。目前，我国外墙保温包括有机保温体系，无机保温体系，有机和无机复合保温材料三类，有机保温体系由于防水性差，环境污染相对较大所以使用比较少；无机保温体系虽然具有相对优势的防火性能，但是胶凝材料基本采用硅酸盐水泥，影响环境。
此外，传统的保温砂浆仅仅通过轻质材料来起到隔热作用，较为单一，致使保温效果不够理想，同时由于轻质材料在固化后强度不高，容易碎裂、脱落，带来安全隐患。
随着低碳环保和建筑节能的不断推广以及人们对居住环境舒适性需求的不断提高，保温砂浆越来越受到人们的广泛重视，近年来我国保温砂浆的研究较多，在实际工程中已有很多应用。专利申请号：200810051313.4公开了一种保温砂浆，其特点是由以下原材料制成：玻化微珠、陶砂、粉煤灰、普通硅酸盐水泥、木纤维、羟丙基甲基纤维素、可再分散性乳胶粉和减水剂，具有良好的粘合性、保水性和保温隔热性能，但抗折、抗压强度不够。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种轻质、保温效果好、机械性能高的建筑用保温隔热砂浆材料；
本发明的另一目的是提供一种轻质、保温效果好、机械性能高的建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法。
本发明的技术方案为：
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥15-20份、珠光粉5-10份、改性膨胀珍珠岩10-15份、玻璃纤维1-3份、纳米粘土3-8份、表面活性剂2-5份。
进一步地，一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥16-18份、珠光粉6-8份、改性膨胀珍珠岩12-14份、玻璃纤维1-2份、纳米粘土5-7份、表面活性剂3-4份。
进一步地，一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17份、珠光粉7份、改性膨胀珍珠岩13份、玻璃纤维2份、纳米粘土6份、表面活性剂3份。
优选地：所述表面活性剂为硅烷偶联剂kh560。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
优选地，步骤（1）中，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法：用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于180-260℃的条件下，恒温保持1-2h，升温至1000-1200℃进行膨化处理，得改性膨胀珍珠岩。
优选地，用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩6-8h，再进行过滤。
优选地，所得膨胀珍珠岩的细度为30-80目。
优选地，步骤（2）中，湿法球磨时，物料、水和球的重量比为1:4-5:3-4。
优选地，步骤（3）中，混合搅拌的温度为50-60℃，搅拌速度为80-100r/min，在此条件下搅拌时间为30-40min。
水泥为粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气或水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。一般土木建筑工程通常采用的水泥是指：gb175-2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
珠光粉一般是指珠光颜料，是由树种金属氧化物薄层包覆云母构成的，改变金属氧化物薄层，就能产生不同的珠光效果。珠光颜料与其它颜料相比，其特有的柔和的珍珠光泽有着无可比拟的效果，特殊的表面结构，高折光指数和良好的透明度使其在透明介质中，创造出与珍珠光泽相同的效果。
改性膨胀珍珠岩，本发明采用将珍珠岩的改性与膨胀结合在一起，在保证珍珠岩隔热性能的同时，使其的改性从表面深入到空隙内部，将其其吸水率，并且提高了膨胀珍珠岩的抗压强度，减少其破碎率。即由本发明得到的改性膨胀珍珠岩其吸水率低、抗压强度高，破碎吸水率低等特点。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，等国民经济的各个领域。
纳米粘土的加入可明显改善水泥的孔结构和密实性。由于水泥由未水化的水泥颗粒、水化产物及毛细孔等组成，即水泥石是一种多孔体系，所谓毛细孔是水泥石中未被水泥颗粒及水化产物所填满的空间，这部分空间越小，水泥石越密实，强度越高，而纳米粘土的加入可填充在水泥颗粒之间的部分空隙里，与水泥颗粒良好地级配，纳米粘土起着很好的填充作用，这样，在整个体系中细颗粒的粒度分布更加合理，混凝土的孔结构充分细化，使得混凝土的强度极大地提高。
表面活性剂是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。
硅烷偶联剂kh560是一种环氧官能团硅烷，作为粘结促进剂广泛应用于硫化物、氨基甲酸乙酯、环氧、丙烯酸填充剂、密封剂和粘结剂。在玻璃纤维增强的热固性与热塑性塑料中使用，硅烷偶联剂kh-560可大幅度提高在干湿态下的弯曲强度、拉伸强度和层间剪切强度，并显著提高湿态电气性能。在干湿态情况下使用这种硅烷时，玻璃纤维增强的热塑性塑料、聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯在浸水以前和以后的抗弯曲强度和抗拉强度均上升。
本发明的有益效果：本发明所述一种建筑用保温隔热砂浆材料包含原料改性膨胀珍珠岩，本发明将膨胀与改性相结合，使珍珠岩的改性从表面深入到珍珠岩的内部，降低其吸水率，并且提高了膨胀珍珠岩的抗压强度，改性膨胀珍珠岩的加入使所述砂浆具有导热系数低、强度高、憎水性好、耐久性强的特点；
玻璃纤维机械性能好、耐磨性好、机械强度高，化学稳定性和热稳定性好，玻璃纤维的加入增加了所述建筑用保温隔热砂浆材料的机械强度，且使所述的保温砂浆在性能不变的情况下，更轻质。
纳米粘土的加入可改善混凝土的抗压、抗冻和抗渗性能，而且可加快水泥水化程度，明显改善水泥石的孔结构和密实性，从而提高水泥混凝土抗压强度和耐久性能。
本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料具有轻质、机械性能好，保温效果好的特点，可以应用于各种建筑的内外墙保温层制作，在实现建筑物保温节能性能的同时。
具体实施方式
实施例1
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥15g、珠光粉5g、改性膨胀珍珠岩10g、玻璃纤维1g、纳米粘土3g、表面活性剂2g。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
实施例2
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥16g、珠光粉6g、改性膨胀珍珠岩12g、玻璃纤维1g、纳米粘土5g、硅烷偶联剂kh5603g。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩6h，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于180℃的条件下，恒温保持1h，升温至1000℃进行膨化处理，得细度为30目改性膨胀珍珠岩
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；作为一种优选的实施方案，湿法球磨时，物料、水和球的重量比为1:4:3
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，在温度为50℃，搅拌速度为80r/min的条件下搅拌30min混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
实施例3
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉7g、改性膨胀珍珠岩13g、玻璃纤维2g、纳米粘土6g、表面活性剂3g。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩7h，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于200℃的条件下，恒温保持1h，升温至1100℃进行膨化处理，得细度为40目改性膨胀珍珠岩
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；作为一种优选的实施方案，湿法球磨时，物料、水和球的重量比为1:4:3
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，在温度为53℃，搅拌速度为85r/min的条件下搅拌33min混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
实施例4
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉6g、改性膨胀珍珠岩14g、玻璃纤维2g、纳米粘土6g、硅烷偶联剂kh5603g。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩8h，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于250℃的条件下，恒温保持1h，升温至1800℃进行膨化处理，得细度为60目改性膨胀珍珠岩;
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；作为一种优选的实施方案，湿法球磨时，物料、水和球的重量比为1:5:3;
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，在温度为58℃，搅拌速度为95r/min的条件下搅拌38min混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
实施例5
一种建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥20g、珠光粉10g、改性膨胀珍珠岩15g、玻璃纤维3g、纳米粘土8g、表面活性剂5g。
所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备改性膨胀珍珠岩；用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩8h，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于260℃的条件下，恒温保持2h，升温至1200℃进行膨化处理，得细度为80目改性膨胀珍珠岩；
（2）将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土依次加入球磨机中进行湿法球磨，得混合料a；作为一种优选的实施方案，湿法球磨时，物料、水和球的重量比为1:5:4;
（3）将改性膨胀珍珠岩、混合料a、表面活性剂加入搅拌机中，在温度为60℃，搅拌速度为100r/min的条件下搅拌40min混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。
对比例1
对比例1所述建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉7g、膨胀珍珠岩13g、玻璃纤维2g、纳米粘土6g、表面活性剂3g。（改性膨胀珍珠岩）
对比例1所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法与实施例3所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法相同。
对比例2
对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉7g、改性膨胀珍珠岩13g、玻璃纤维2g、表面活性剂3g。（纳米粘土）
对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法与实施例3所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法相同。
对比例3所述建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉7g、改性膨胀珍珠岩13g、玻璃纤维2g、纳米粘土6g、表面活性剂3g。
对比例3所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法中：改性膨胀珍珠岩的制备方法为：用硅烷偶联剂kh560浸泡珍珠岩7h，待浸泡结束过滤除去滤液，滤渣置于100-150℃的条件下，恒温保持1-2h，升温至800-900℃进行膨化处理，得细度为30-80目改性膨胀珍珠岩；其余制备方法均与实施例3所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法相同。（膨胀珍珠岩改性温度）
对比例4
对比例4所述建筑用保温隔热砂浆材料，包括以下重量份的原料：水泥17g、珠光粉7g、改性膨胀珍珠岩13g、玻璃纤维2g、纳米粘土6g、表面活性剂3g。
对比例4所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备方法为：制备改性膨胀珍珠岩，将水泥、珠光粉、玻璃纤维、纳米粘土、表面活性剂加入搅拌机中，在温度为53℃，搅拌速度为5r/min的条件下搅拌33min混合搅拌均匀，得所述建筑用保温隔热砂浆材料。（改性膨胀珍珠岩的制备方法与实施例3所述改性膨胀珍珠岩的制备方法相同）（湿法球磨的好处）
本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的性能研究：
本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的孔结构参数和孔径分布，如表1所示：
表1
备注：本发明砂浆-3d表示使用本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为3天；
对比例1-3d表示使用对比例1所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为3天；
对比例2-3d表示使用对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为3天；
本发明砂浆-28d表示使用本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为28天；
对比例1-28d表示使用对比例1所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为28天；
对比例2-28d表示使用对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料养护龄期为28天。
孔径越小，微观结构越致密，即说明砂浆具有更好的密实度，抗压性及更好的机械强度。
从表1可以看出，在养护龄期为3天时，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料、对比例1、对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料中孔径＞200nm的孔体积差不多，但本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的100-200nm和50-100nm的孔体积低于对比例1、对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料在100-200nm和50-100nm的孔体积，尤其小于对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料在100-200nm和50-100nm的孔体积；而本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料在20-50nm和小于20nm的孔体积却大于对比例1、对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料在20-50nm和小于20nm的孔体积，尤其大于对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料在20-50nm和小于20nm的孔体积；
因对比文件1所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料，区别点在于：对比文件1将本申请所含原料改性膨胀珍珠岩替换为膨胀珍珠岩，而改性膨胀珍珠岩的加入可使所述砂浆在导热系数和机械强度方面的性能得到改性，而这些是膨胀珍珠岩无法达到的，即本申请相对于对比文件1具有更好的机械性能。
因对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料，区别点在于：对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料中不含有原料纳米粘土，而纳米粘土的加入可填充在水泥颗粒之间的部分空隙里，与水泥颗粒良好地级配，纳米粘土起着很好的填充作用，所以本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料具有更好的密实度，即机械性能更好。
在养护龄期为28天时，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料、对比例1、对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料中孔径＞200nm的孔体积均减少，但本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料＞200nm的孔体积减少的更明显，即在养护龄期为28天时，砂浆中的大孔径向小孔径转化，但本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的这种转化趋势更明显，尤其优越于对比例2所述建筑用保温隔热砂浆材料。
本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料与对比文件所述建筑用保温隔热砂浆材料抗压强度及粘结强度方面的性能研究，结果如表2所示：
表2
从表2可以看出，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料在抗压、粘结强度方面的性能均优于对比例1、对比例2、对比例3、对比例4所述建筑用保温隔热砂浆材料在抗压、粘结强度方面的性能。
因对比文件1所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料，区别点在于：对比文件1将本申请所含原料改性膨胀珍珠岩替换为膨胀珍珠岩，而改性膨胀珍珠岩的加入可使所述砂浆在导热系数和机械强度方面的性能得到改性，而这些是膨胀珍珠岩无法达到的，所以本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料的机械性能优于对比文件1所述建筑用保温隔热砂浆材料的机械性能。
因对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料，区别点在于：对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料中不含有原料纳米粘土，而纳米粘土的加入可填充在水泥颗粒之间的部分空隙里，与水泥颗粒良好地级配，纳米粘土起着很好的填充作用，所以本申请所述建筑用保温隔热砂浆材料相对于对比文件2所述建筑用保温隔热砂浆材料具有更好的密实度，即机械性能更好。
对比文件3所述建筑用保温隔热砂浆材料，其制作改性膨胀珍珠岩工艺的温度与本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料制作改性膨胀珍珠岩的温度不同，即本发明所述改性膨胀珍珠岩加入到砂浆中，可使砂浆具有更优异的机械性能，而本发明所述改性膨胀珍珠岩的制备工艺是通过大量实验而得。
对比文件4所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备工艺为将各原料混合搅拌均匀，由上表可知，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的制备工艺更有利于各原料之间的混合，混合后所产生的效果更显著。
本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料的保温性能研究
试验方法：
取五个相同的四方铁皮罐，在其中一个四方铁皮罐的外表面涂覆本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料，另外四个四方铁皮罐的外表面依次涂覆对比例1、对比例2、对比例3、对比例4所述建筑用保温隔热砂浆材料，放在相同的环境中进行养护，待养护完毕，分别向五个四方铁皮罐中加入相同量的60℃的水，并用红外线温度测试枪分别测试五个四方铁皮罐的外表面温度，进行比较，结果如表3所示：（每个四方铁皮罐上涂覆建筑用保温隔热砂浆材料的厚度相同，并且四方铁皮罐密封保存）
备注：测试环境为：测试温度25℃、空气湿度40%-45%的密闭环境。
表3
从表3可以看出，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料四方铁皮罐内外表面的温度差为22℃，对比例1涂覆的四方铁皮罐内外表面的温度差为11℃，对比例2涂覆的四方铁皮罐内外表面的温度差为10℃，对比例3涂覆的四方铁皮罐内外表面的温度差为12℃，对比例4涂覆的四方铁皮罐内外表面的温度差为10℃，即本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料涂覆的四方铁皮罐的散热量更小，其相对于对比文件1-4所述建筑用保温隔热砂浆材料具有更好的保温性能高。
终上所述：本发明所述一种建筑用保温隔热砂浆材料，改性膨胀珍珠岩的加入使所述砂浆具有导热系数低、强度高、憎水性好、耐久性强的特点；玻璃纤维的加入增加了所述建筑用保温隔热砂浆材料的机械强度，且使所述的保温砂浆在性能不变的情况下，更轻质；纳米粘土的加入可改善混凝土的抗压、抗冻和抗渗性能，本发明所述建筑用保温隔热砂浆材料具有轻质、机械性能好，保温效果好的特点，可以应用于各种建筑的内外墙保温层制作，在实现建筑物保温节能性能的同时
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。