砂浆及其应用、墙板及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种砂浆及其应用、墙板及其制备方法和应用。

背景技术：

传统的建筑墙板一般采用水泥发泡、蒸压轻质混凝土(alc)、石膏发泡、轻骨料墙等形式，但是发泡材料疏松多孔，吸水率高，干缩变形大，抗冻融能力差，开裂问题非常普遍。轻质骨料墙板中一般采用聚苯颗粒砂浆、陶粒、珍珠岩、炉渣进行填充，如果满足墙板的力学性能指标，密度较高，导热系数大，则不能满足国家对于装配式构造中墙体保温节能日益提高的需要。

专利201911106783.0公开了一种装配式泡沫混凝土复合夹芯墙板及其制备方法，采用水泥化学发泡的保温芯材与两侧水泥砂浆板采用平模的工艺进行复合，砂浆面层含有网格布或者钢丝网增加整体强度。其中发泡芯材的配比为：硅酸盐水泥70～75份，ii级粉煤灰25～29份，聚丙烯纤维0.3～0.5份，木质纤维0.3～0.5份，双氧水发泡剂6～8份，稳泡剂0.3～0.9份。面层砂浆的配比为：水泥70～75份，粉煤灰20～30份，蛭石18～20份，胶粉0.3～0.9份，纤维素0.2～0.4份。

专利201920195280.4公开了一种改进型复合夹芯墙板，其中间芯材采用岩棉板，两侧采用石膏板或水泥砂浆板，两侧板材中含有纤维网，纤维网形成的三明治结构。纤维网从复合夹芯墙板其中两相邻的侧边延伸至复合夹芯墙板外，复合夹芯墙板的另外两相邻侧边的两外表皮面设有与延伸至复合夹芯墙板外的纤维网对应的凹面。两侧公母榫槽对应连接，采用石膏或水泥砂浆填平凹面。

专利201911106783.0公开了一种装配式泡沫混凝土复合夹芯墙板及其制备方法，采用普通水泥与粉煤灰制作面层与芯材，硬化速度慢，早期强度低，效率低下，根本没有办法进行自动化生产设计；同时平模的缺陷是底部靠近模具的一侧平整度好，面层采用人工手工制作，平整度无法保证；保温芯材的两侧砂浆仅仅是内含网格布或钢丝网，并没有通过腹丝直拉或斜拉，两侧不能够从结构上连接在一起，抗压强度无从保证。同时发泡水泥芯材密度在252.2～333.6kg/m³，密度太高，保温效果很差，导热系数在0.065w/m·k以上，达不到国家对于墙体的节能要求。

专利201920195280.4公开了一种改进型复合夹芯墙板，以芯材为岩棉，两侧石膏或者水泥砂浆中含有纤维网，并没有通过钢筋腹丝直拉或斜拉，两侧不能够从结构上连接在一起，抗压强度无从保证。同时岩棉板材质地松软，变形极大，不能做成整张的保温板材用立模的工艺进行生产，只能用效率极低的手工平模，效率根本无法满足市场的需求。

因此，亟待提出一种新的砂浆材料，不仅满足国家对于墙体的要求，由其制备的墙板具有很好的抗压强度，还具有早强、高流态、低收缩、匀质性好，光洁度高等特点。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种砂浆材料，不仅满足国家对于墙体的要求，由其制备的墙板具有很好的抗压强度，还具有早强、高流态、低收缩、匀质性好，光洁度高等特点。

第一方面，本发明提出了一种砂浆，包括如下重量份数的原料：水泥25份～50份，水化硅酸钙晶须2份～5份，早强剂0.1份～1份，石膏5份～10份，铝酸盐水泥5份～10份，级配砂35份～60份，乳胶粉1份～3份，减水剂0.2份～0.5份，消泡剂0.05份～0.3份，纤维素0.03份～0.09份和塑性膨胀剂0.03份～0.17份，其中，所述水泥包括5份～10份铝酸盐水泥。

本发明的砂浆，不仅具有早强、高流态、低收缩、匀质性好，光洁度高等性能，还具有很好的抗压强度和流动度，4小时抗压强度≥20mpa，28天抗压强度≥80mpa，28天抗折强度≥15mpa，初始流动度≥320mm，60min流动度≥300mm，尺寸变化率介于-0.01％～0.01％。

本发明中的级配砂是指颗粒大小为20～50目的砂料。

本发明中，水化硅酸钙晶须(c-s-h)粉体能降低水泥的水化热总量和成核势垒，并使其水化放热峰提前；c-s-h粉体在水泥水化反应过程中主要起晶种作用；在一定c-s-h粉体掺量范围(2％～5％)内，水泥水化过程符合结晶成核与晶体生长的规律，因而加速了砂浆材料的早期硬化，并对后期强度有极大的促进作用。

作为本发明的具体实施方式，所述级配砂的粒径不大于5mm，例如1mm，2mm，3mm，4mm，5mm及其任意组合的范围。

作为本发明的具体实施方式，所述水化硅酸钙晶须为球状纳米材料。

作为本发明的具体实施方式，所述水化硅酸钙晶须的粒径为50nm-100nm，例如50nm，60nm，70nm，80nm，90nm，100nm及其任意组合的范围。

所述水泥还至少包括硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿渣水泥和火山灰水泥中的一种；和/或，所述早强剂至少选自硫酸钠、硫代硫酸钠、氯化钙、甲酸钙、三乙醇胺、碳酸锂和硫酸锂中的一种；和/或，所述铝酸盐水泥至少选自硫铝水泥和铝酸盐水泥熟料中的一种；和/或，所述级配砂至少选自天然砂和人工砂中的一种，例如河砂、海砂、机制砂、人工砂和尾矿砂；和/或，所述乳胶粉至少选自乙烯-醋酸乙烯酯、丙烯酸、乳化沥青、聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯共聚物以及由上述任意一种制备的有机乳液中的一种；和/或，所述减水剂至少选自聚羧酸减水剂、三聚氰胺、萘系减水剂、氨基磺酸盐和密胺类减水剂中的一种；和/或，所述消泡剂至少选自有机硅消泡剂、矿物油消泡剂、磷酸三丁酯和聚醚消泡剂中的一种；和/或，所述纤维素至少选自甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素和羧甲基纤维素中的一种；和/或，所述塑性膨胀剂至少选自硫酸肼、铝粉、过碳酸钠和偶氮二甲酰胺(ac发泡剂)中的一种。

本发明中的上述原料均可自制，也可商购获得，本发明对此不作特别限定。

第二方面，本发明提供了所述的砂浆在建筑材料、装修材料、装饰材料领域的应用。

第三方面，本发明提供了一种墙板，所述墙板的面层砂浆包括上述的任意一种砂浆。

本发明的墙板，符合jc/t2504-2019《装配式建筑预制混凝土夹芯保温墙板》，t/cbmf86-2020《装配式建筑用轻质隔墙板》的标准要求。面板拼接紧密，表面平整，填充砂浆具有高流态和塑性膨胀功能，可以将空隙填充密实饱满。

作为本发明的具体实施方式，所述墙板内层芯材为热固性聚苯乙烯泡沫保温板，其型号为jg/t536-2017。

优选地，所述聚苯乙烯泡沫保温板具有a级防火功能，具有很好的防火功能。

更优选地，所述聚苯乙烯泡沫保温板的密度不大于150kg/m³，例如20kg/m³,50kg/m³,70kg/m³,90kg/m³,110kg/m³,130kg/m³,150kg/m³及其任意组合的范围；导热系数不大于0.045w/m·k，例如0.01w/m·k,0.02w/m·k,0.03w/m·k,0.04w/m·k及其任意组合的范围；抗压强度不小于0.2mpa，例如0.4mpa,0.8mpa,1.6mpa及其任意组合的范围，符合jg536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》的要求。

第四方面，本发明提供了所述墙板在建筑、装修和装饰领域的应用。

第五方面，本发明提供了所述的墙板的制备方法。

本发明的墙板的制备方法，包括如下步骤：将墙板内层芯材放入模具并预留空腔，将砂浆混合后泵入模具空腔进行浇筑，制备得到墙板。

本发明方法制备的墙板，符合jc/t2504-2019《装配式建筑预制混凝土夹芯保温墙板》，t/cbmf86-2020《装配式建筑用轻质隔墙板》的标准要求。面板拼接紧密，表面平整，填充砂浆具有高流态和塑性膨胀功能，可以将空隙填充密实饱满。

本发明的墙板的制备方法可以进行机械化、规模化、自动化、智能化的连续作业，4小时即可翻转脱模，抗压强度≥5mpa，保温效果好，耐火极限好。

作为本发明的具体实施方式，将砂浆混合的具体步骤包括：在200rad/min-500rad/min转速下搅拌3min-10min。

作为本发明的具体实施方式，泵送压力为0.2mpa-0.5mpa，例如0.2mpa，0.3mpa，0.4mpa，0.5mpa及其任意组合的范围。

作为本发明的具体实施方式，所述墙板的面层砂浆密度不大于130kg/㎡，例如20kg/㎡，50kg/㎡，70kg/㎡，100kg/㎡，130kg/㎡及其任意组合的范围。

具体地，可以选择热固性复合保温板为芯材，两侧用钢丝网5mm×5mm或类似规格的网孔进行插入，两侧钢丝网采用直拉和斜拉结合的方法进行限位和加固并预留浇筑无机料浆的空腔；然后采用200rad/min-500rad/min转速将砂浆搅拌3min-10min，再通过0.2mpa-0.5mpa的泵送压力的泵送机进行泵送，通过管道自动注入到立体模具上方浇筑；泵送管道注入预留的空腔，形成面密度≤130kg/㎡(以120mm厚度为例)，表面超平的免抹灰的装配式轻质保温墙板。墙板采用两侧榫槽为凹形槽结构，在安装过程中，两个凹形槽对接好后，可以在中间灌注和面层砂浆相同的材料。

本发明的砂浆，不仅具有早强、高流态、低收缩、匀质性好，光洁度高等性能，还具有很好的抗压强度和流动度，4小时抗压强度≥20mpa，28天抗压强度≥80mpa，28天抗折强度≥15mpa，初始流动度≥320mm，60min流动度≥300mm，尺寸变化率介于-0.01％～0.01％。本发明的墙板，符合jc/t2504-2019《装配式建筑预制混凝土夹芯保温墙板》，t/cbmf86-2020《装配式建筑用轻质隔墙板》的标准要求。面板拼接紧密，表面平整，填充砂浆具有高流态和塑性膨胀功能，可以将空隙填充密实饱满。本发明的墙板的制备方法可以进行机械化、规模化、自动化、智能化的连续作业，4小时即可翻转脱模，抗压强度≥5mpa，保温效果好，耐火极限好。

附图说明

图1为本发明实施例中墙板横断面示意图；

其中，1-砂浆面层，2-钢筋网架，3-热固性聚苯乙烯泡沫保温板；4-钢筋腹丝；5-凹型榫槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但并不构成对本发明的任何限制。

本发明各实施例中所用的具有a级防火功能的热固性聚苯乙烯泡沫保温板型号为jg/t536-2017。

实施例1

实施例1提出一种墙板，其制备方法包括如下步骤：

(1)将砂浆原料在300rad/min转速下搅拌5min混合并加入适量水。其中，所述砂浆包括如下重量份数的原料：普通硅酸盐水泥(普硅水泥)20份，水化硅酸钙晶须4份，硫酸钠0.2份，石膏8份，铝酸盐水泥10份，尾矿砂56.13份，乙烯-醋酸乙烯酯类可再分散乳胶粉1份，聚羧酸减水剂0.3份，有机硅消泡剂0.2份，甲基羟丙基纤维素0.07份和硫酸肼塑性膨胀剂0.1份。

其中，所述尾矿砂的粒径不大于5mm；所述水化硅酸钙晶须的粒径为70nm。

(2)将具有a级防火功能的热固性聚苯乙烯泡沫保温板3放入模具用带有钢筋腹丝4的钢筋网架2固定，并预留空腔，将混合后的砂浆泵入模具空腔进行浇筑，制备砂浆面层，墙板采用两侧榫槽为凹形榫槽5结构，在安装过程中，两个凹形榫槽对接好后，在中间灌注和面层砂浆相同的材料，制备得到墙板，如图1所示。

实施例2-10

实施例2-10的墙板制备方法与实施例1相同，区别仅在于面层砂浆配比不同，详见表1。

表1各实施例墙板面层砂浆配比(重量份)

对实施例1-10的墙板面层砂浆性能指标进行测试，结果见表2。

尺寸变化率：采用标准jc/t985-2017《地面用水泥基自流平砂浆》；

压力泌水采用标准：gb/t50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》；

其它测试项目均采用标准：gb50448-2008《水泥基灌浆材料技术规范》。

表2实施例1-10的墙板面层砂浆性能指标

对实施例1-10的墙板性能指标进行测试，执行标准：t/cbmf86-2020《装配式建筑用轻质隔墙板》，结果见表3。

表3实施例1-10的墙板性能指标

从表3可以看出，本发明实施例的聚苯乙烯泡沫保温板的密度均不大于150kg/m³，导热系数不大于0.045w/m·k，抗压强度不小于0.2mpa。所述墙板的面层砂浆密度不大于130kg/㎡。

综上，本发明的砂浆，不仅具有早强、高流态、低收缩、匀质性好，光洁度高等性能，还具有很好的抗压强度和流动度，4小时抗压强度≥20mpa，28天抗压强度≥80mpa，28天抗折强度≥15mpa，初始流动度≥320mm，60min流动度≥300mm，尺寸变化率介于-0.01％～0.01％。本发明的墙板，符合jc/t2504-2019《装配式建筑预制混凝土夹芯保温墙板》，t/cbmf86-2020《装配式建筑用轻质隔墙板》的标准要求。面板拼接紧密，表面平整，填充砂浆具有高流态和塑性膨胀功能，可以将空隙填充密实饱满。本发明的墙板的制备方法可以进行机械化、规模化、自动化、智能化的连续作业，4小时即可翻转脱模，抗压强度≥5mpa，保温效果好，耐火极限好。

在本发明中的提到的任何数值，如果在任何最低值和任何最高值之间只是有两个单位的间隔，则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如，如果声明一种组分的量，或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为50-90，在本说明书中它的意思是具体列举了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等数值。对于非整数的值，可以适当考虑以0.1、0.01、0.001或0.0001为一单位。这仅是一些特殊指明的例子。在本申请中，以相似方式，所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已经公开。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。