纳米珍珠岩保温隔热砂浆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑用保温材料，具体是一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着人们生活水平的提高以及经济的高速发展，能源的消耗量越来越多，而世界上可利用的煤炭等非可再生能源却日渐减少，而新能源的开发又尚需时日。因此如何减少能源的消耗量，提高能源利用率是目前解决能源问题的关键。
[0003]有关报道指出，在社会资源总能耗量中，建筑能耗占1/4左右，随着我国建筑设计、施工及运行的快速发展，能源消耗量还在相应增加，已达到整体资源能耗量的1/3。因此，建筑节能事关我国经济的平稳发展和可持续发展。
[0004]现今建筑工程中使用的保温砂浆有两种:一种是有机保温砂浆，如聚苯颗粒保温砂浆；该保温材料防火性能较差且废弃后会造成白色污染。另一种是无机保温砂浆，如膨胀珍珠岩保温砂浆、泡沫玻璃保温砂浆、玻化微珠保温砂浆；膨胀珍珠岩吸水率较高抗裂性能差，从而无法真正应用于外保温系统；泡沫玻璃保温砂浆的吸水率大、拉伸粘结强度较低，并易于空鼓开裂影响建筑物的外观以及保温系统的使用寿命；而玻化微珠保温砂浆，由于技术上的欠缺，其导热系数一直保持在0.07ff/m.k左右，保温性能难以满足我国寒冷和严寒地区节能要求。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种既能满足防火要求，又具有较低导热系数，并且强度和耐久性有很大提高的保温砂浆，具体是一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆及其制备方法。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥25-45份，粉煤灰5-15份，纳米珍珠岩35-65份，硅灰2-5份，可再分散性乳胶粉3_5份，羟丙基甲基纤维素醚0.4-0.5份，聚丙烯纤维0.08-0.1份，减水剂0.01-0.1份。其中，所述的纳米珍珠岩为具有良好级配的纳米珍珠岩，其粒径为0.5-2_，导热系数为0.02-0.04ff/m.k。
[0007]所述的纳米珍珠岩是由膨胀珍珠岩与纳米二氧化硅溶胶采用真空浸渍吸附工艺及常压分级干燥制备而成，具体工艺为:将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
[0008]本发明所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0009]本发明纳米珍珠岩保温隔热砂浆成品呈干粉状，施工使用时只需在搅拌机中先加入该保温砂浆干粉，再加入适量的水搅拌(一般情况下，干粉与水的比重为0.85-1.1:1，搅拌时间为5-6分钟，使料浆成均匀膏状物，即可使用。
[0010]本发明纳米珍珠岩保温隔热砂浆的具体使用方法为:1)在界面砂浆固化前，涂刷厚度不大于20_的纳米珍珠岩保温隔热砂浆，使该砂浆均匀密实覆盖于墙壁面，在砂浆与墙粘接住后，不宜反复赶压；2)待第一层硬化后涂刷第二层该纳米珍珠岩保温隔热砂浆直至达到设计厚度。
[0011]本发明与现有技术相比具有以下优点:首先，本发明采用具有良好级配的纳米珍珠岩作为保温骨料，并采用高强胶凝材料，可以突破保温砂浆保温隔热性能的技术瓶颈，将保温砂浆的导热系数降至0.05ff/m.K以下，同时使得砂浆具有良好的蓄热能力和热惰性，并在一定程度上提高了砂浆的强度，实现强度和保温隔热性能的最佳统一。其次，硅灰与减水剂共同作用降低水化热，进一步提高了砂浆的强度，提高其耐久性、抗渗、抗Cl—渗透和抗电化学腐蚀的性能。
[0012]综上所述，本发明纳米珍珠岩保温隔热砂浆具有较低的导热系数和较高的强度，实现强度和保温隔热性能的最佳统一，本发明为无机材料，防火性能A级不燃，并具有防渗、防腐、抗冻融、粘接强度高、耐候性好、性能稳定耐久、无毒无害等性能，在建筑的整个寿命周期内能保持良好的保温隔热性能，从而有效降低建筑物的能耗，提高能源使用效率，符合我国建筑节能减排的要求。该产品不受建筑高度限制，可以广泛应用于各种建筑高度的新建、扩建和既有房屋改造的工业民用建筑的墙体保温隔热，并可以应用于车库、楼梯、走廊、消防通道、楼地面、屋面、防火隔离带、热桥单独保温隔热、EPS和XPS的找平防火层等。
【具体实施方式】
[0013]实施例1 (每份为Ikg)
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥25份，粉煤灰15份，纳米珍珠岩65份，硅灰2份，可再分散性乳胶粉5份，羟丙基甲基纤维素醚0.5份，聚丙烯纤维0.08份，减水剂0.1份。
[0014]上述纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0015]其中，所述的纳米珍珠岩的粒径为0.5mm，导热系数为0.04ff/m.k。
[0016]实施例2 (每份为500g)
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥20份，粉煤灰10份，纳米珍珠岩50份，硅灰3.5份，可再分散性乳胶粉4.5份，羟丙基甲基纤维素醚0.45份，聚丙烯纤维0.09份，减水剂0.05份。
[0017]上述纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0018]所述的纳米珍珠岩的制备方法如下:将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
[0019]实施例3 (每份为1kg)
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥45份，粉煤灰8份，纳米珍珠岩55份，硅灰5份，可再分散性乳胶粉3.5份，羟丙基甲基纤维素醚0.4份，聚丙烯纤维0.1份，减水剂0.01份。
[0020]上述纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0021]实施例4 (每份为300g)
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥40份，粉煤灰12份，纳米珍珠岩45份，硅灰4份，可再分散性乳胶粉3份，羟丙基甲基纤维素醚
0.47份，聚丙烯纤维0.1份，减水剂0.08份。
[0022]上述纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0023]其中，所述的纳米珍珠岩的粒径为1.5mm，导热系数为0.02ff/m.k。
[0024]实施例5 (每份为3kg)
一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥35份，粉煤灰5份，纳米珍珠岩35份，硅灰3份，可再分散性乳胶粉4份，羟丙基甲基纤维素醚0.42份，聚丙烯纤维0.08份，减水剂0.02份。
[0025]上述纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
[0026]其中，所述的纳米珍珠岩的粒径为2mm，导热系数为0.03ff/m.k。
[0027]所述的纳米珍珠岩的制备方法如下:将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
【主权项】
1.一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆，其特征在于，由下列重量份数的各原料制成:硫铝酸盐水泥25-45份，粉煤灰5-15份，纳米珍珠岩35-65份，娃灰2_5份，可再分散性乳胶粉3-5份，羟丙基甲基纤维素醚0.4-0.5份，聚丙烯纤维0.08-0.1份，减水剂0.01-0.1份。
2.根据权利要求1所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆，其特征在于，所述的纳米珍珠岩的制备方法如下:将膨胀珍珠岩浸泡于事先制备好的纳米二氧化硅溶胶中，采用真空浸渍吸附工艺，使纳米二氧化硅溶胶吸入膨胀珍珠岩空腔内，形成凝胶，待老化后，通过常压分级干燥、憎水处理形成纳米珍珠岩。
3.根据权利要求2所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆，其特征在于:制备纳米二氧化硅溶胶时以正硅酸乙酯为前驱体。
4.根据权利要求2所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆，其特征在于:制备纳米二氧化硅溶胶时使用纯度99%的无水乙醇作为有机溶剂。
5.根据权利要求1或2所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆，其特征在于:所述的纳米珍珠岩的粒径为0.5-2mm，导热系数为0.02-0.04ff/m.k。
6.如权利要求1所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:将所述重量份数的硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯纤维混合，在常温下搅拌均匀后，再加入所述重量份数的纳米珍珠岩和减水剂，再次搅拌均匀，即得到所述的纳米珍珠岩保温隔热砂浆。
【专利摘要】本发明属于建筑材料领域，具体为一种纳米珍珠岩保温隔热砂浆及其制备方法。所述保温隔热砂浆是由硫铝酸盐水泥、粉煤灰、纳米珍珠岩、硅灰、可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、聚丙烯纤维以及减水剂制备而成的。保温骨料采用纳米珍珠岩，纳米珍珠岩基于真空浸渍吸附工艺以及常压分级干燥制备而成。本发明砂浆具有较低的导热系数和较高的强度，实现强度和保温隔热性能的最佳统一，本发明为无机材料，防火性能A级不燃，并具有防渗、防腐、抗冻融、粘接强度高、耐候性好、性能稳定耐久、无毒无害等性能，在建筑的整个寿命周期内能保持良好的保温隔热性能，从而有效降低建筑物的能耗，提高能源使用效率，符合我国建筑节能减排的要求。
【IPC分类】C04B14-18, C04B28-06
【公开号】CN104529345
【申请号】CN201410804416
【发明人】刘元珍, 胡凤丽, 王文婧, 李珠
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月23日