一種夏熱冬暖地區用于外墻粘貼瓷磚的保溫砂漿的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種夏熱冬暖地區用于外墻粘貼瓷磚的保溫砂漿，是由骨料和凝膠材料以及適量的粘結劑和保水劑組成，其中骨料為玻化微珠外包裹乳膠得到的改性玻化微珠，凝膠材料為質量百分比為55%?80%的水泥和余量硅灰的混合物，混合比例為每升骨料中加入150?250g凝膠材料。本發明所制備的改性玻化微珠保溫砂漿，砂漿稠度為45?65mm，干密度為425?525kg/m3，砂漿抗壓強度不低于2.5MPa，導熱系數不超過0.1W/m?K，既滿足夏熱冬暖地區居住建筑節能50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚的強度要求。
【技術領域】
[0001 ]本發明具體涉及一種夏熱冬暖地區用于外墻粘貼瓷磚的保溫砂漿。 一種夏熱冬暖地區用于外墻粘貼瓷磚的保溫砂漿
【背景技術】
[0002 ] 21世紀能源危機和建筑節能政策的強制實施推動了建筑保溫材料的快速發展。玻 化微珠隔熱保溫砂漿與有機墻體保溫材料相比，具有防火性能好、耐老化、變形系數小、與 面層材料粘結強度高等優點，所以玻化微珠保溫砂漿在墻體外保溫方面有著廣泛的研究與 應用前景。
[0003] 由于生產工藝條件與原材料的差異，玻化微珠在生產過程中會造成封閉不完全， 在生產、運輸及使用過程中易產生破碎，造成實際使用的玻化微珠表面具有較多的開口孔， 從而導致吸水率增加及本征強度下降，影響玻化微珠砂漿的保溫隔熱性能和強度，這限制 了玻化微珠砂漿的應用與推廣。
[0004] 在我國南方夏熱冬暖地區，目前建筑節能要求達到50%，比北方夏熱冬冷地區建筑 節能65%的要求低，因此對玻化微珠砂漿隔熱保溫性能的要求相對低些;但是，夏熱冬暖地 區臺風多雨季長，通常習慣在建筑物墻體外粘貼瓷磚，以起到防水作用，因此對玻化微珠隔 熱保溫砂漿要求具有較高的強度，滿足粘結瓷磚而不產生脫落的要求。由于現有技術中制 備得到的玻化微珠保溫砂漿的強度無法滿足要求，所以目前南方夏熱冬暖地區用于外墻粘 貼瓷磚的砂漿為普通抹灰砂漿，強度可以滿足要求，但沒有保溫作用。
[0005] 本發明依據珠江三角洲地區的建筑特點，并結合標準JGJ 75-2003《夏熱冬暖地區 居住建筑節能設計標準》，通過計算得出，應用于灰砂磚、紅磚墻體的玻化微珠保溫砂漿的 導熱系數小于0. l〇W/(m · K)時，即可滿足夏熱冬暖地區居住建筑節能50%對外墻熱工設計 的要求。根據標準JG/T 283-2010《膨脹玻化微珠輕質砂漿》對抹灰型膨脹玻化微珠輕質砂 漿的要求，玻化微珠砂漿的強度達到2.5MPa以上時，才能滿足保溫層直接粘貼瓷磚的要求。
[0006] 本發明在對玻化微珠進行表面改性的基礎上，進一步優化設計改性玻化微珠隔熱 保溫砂漿配合比，制備出的改性玻化微珠隔熱保溫砂漿既滿足夏熱冬暖地區居住建筑節能 50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚強度要求。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種夏熱冬暖地區外墻粘貼瓷磚用保溫砂漿及其制備方 法。
[0008] 本發明所采取的技術方案是： 一種保溫砂漿，是由骨料和凝膠材料以及適量的粘結劑和保水劑組成，其中骨料為玻 化微珠外包裹乳膠得到的改性玻化微珠，凝膠材料為質量百分比為55%-80%的水泥和余量 硅灰的混合物，混合比例為每升骨料中加入150-250g凝膠材料。
[0009] 優選的，改性玻化微珠中所用膠乳溶液選自羧基丁苯膠乳或苯丙乳液，采用噴霧 混合改性。
[0010]優選的，改性玻化微珠中所用膠乳溶液，其質量分數為20-40%、用量為玻化微珠質 量的8-15%。
[0011]優選的，改性玻化微珠中所用羧基丁苯膠乳溶液，其質量分數為25-35%、用量為玻 化微珠質量的8-12%。
[0012]優選的，凝膠材料為質量百分比為65%-75%的水泥和余量硅灰的混合物。
[0013]優選的，保溫砂漿中的混合比例為每升骨料中加入165-225g凝膠材料。
[0014]優選的，粘結劑為可再分散乳膠粉，其用量為膠凝材料質量的1.3%_2%。
[0015]優選的，保水劑為纖維素醚，其用量為膠凝材料質量的0.25-0.4%。
[0016] 優選的，所述保溫砂漿用于夏熱冬暖地區外墻粘貼瓷磚。
[0017] -種保溫砂漿的制備方法，包括下列步驟： 1) 使用膠乳溶液對玻化微珠進行噴霧混合改性，制得改性玻化微珠； 2) 將水泥和硅灰混合得到膠凝材料； 3) 將凝膠材料和改性玻化微珠混合，加入適量粘結劑和保水劑，制備得到保溫砂漿;使 用時加入適量水調整砂漿稠度至45~65mm，制備成保溫砂漿拌合物，進行下一步施工;其中 保溫砂漿的各組分如上述任一項所述。
[0018] 優選的，噴霧混合改性是將玻化微珠放入底噴式流化床中，玻化微珠在氣流作用 下流動，膠乳溶液經中間噴涂器霧化后，噴灑涂敷于流經涂敷區的玻化微珠表面，干燥，獲 得改性玻化微珠。
[0019] 優選的，膠乳溶液選自羧基丁苯膠乳或苯丙乳液。
[0020] 優選的，改性玻化微珠中所用的膠乳溶液的質量分數為20-40%、其用量為玻化微 珠質量的8-15%。
[0021 ]優選的，改性玻化微珠中羧基丁苯膠乳溶液的質量分數為30%、其用量為玻化微珠 質量的10%。
[0022]優選的，所述玻化微珠的堆積密度為110~120 kg/m3。
[0023] 優選的，流化床霧化壓力控制在0.04~O.lOMPa。
[0024] 優選的，膠乳溶液的進液速度控制在7~10mL/min。
[0025] 優選的，控制底噴式流化床的進風溫度為60~80°C。
[0026] 本發明的有益效果是： 本發明在對玻化微珠進行表面改性的基礎上，進一步優化設計改性玻化微珠隔熱保溫 砂漿配合比，制備出的改性玻化微珠隔熱保溫砂漿既滿足夏熱冬暖地區居住建筑節能50% 對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚強度要求。
[0027]本發明所制備的改性玻化微珠保溫砂漿，砂漿稠度45-65mm，干密度為425-525kg/ m3，砂漿抗壓強度不低于2.5MPa，導熱系數不超過0. lW/(m· K)，既滿足夏熱冬暖地區居住建 筑節能50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚的強度要求。
[0028] 本發明所制備保溫砂漿投入使用后時，簡單易用，施工性能良好，具有隔熱防火， 耐高溫效果，和易性好，強度高，不會空鼓開裂脫落。
【附圖說明】
[0029] 圖1為飾面瓷磚墻體外保溫系統示意圖。
【具體實施方式】
[0030]改性玻化微珠是利用質量分數為20-40%、用量為玻化微珠質量的8-15%的乳膠溶 液，對玻化微珠以噴霧混合改性方法制備得到的。其中乳膠選自羧基丁苯膠乳或苯丙乳液。 [0031 ]優選的，改性玻化微珠是利用質量分數為30%、用量為玻化微珠質量的10%的羧基 丁苯膠乳，對玻化微珠以噴霧混合改性制備得到的。
[0032]優選的，所述玻化微珠的堆積密度為110~120 kg/m3。
[0033] 所述噴霧混合改性方法包括以下步驟：將玻化微珠放入到底噴式流化床中，玻化 微珠顆粒在氣流作用下在裝置內部流動，流化床霧化壓力控制在〇. 04~0.1 OMPa，乳膠溶液 的進液速度控制在7~10mL/min，同時，控制底噴式流化床的進風溫度為60~80°C，乳膠溶 液經過中間噴涂器霧化后，噴灑涂敷于在氣流作用下流經涂敷區的玻化微珠表面，將涂敷 好的玻化微珠在100~l〇5°C條件下干燥2~3小時，獲得改性玻化微珠。
[0034] 實施例中的改性玻化微珠均按此方法制備。
[0035] 實施例所用水泥為娃酸鹽水泥，具體為水泥P042.5R。
[0036] 下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但并不局限于此。
[0037] 實施例1 (1) 使用質量分數為30%，用量為玻化微珠質量的10%的羧基丁苯膠乳，以噴霧混合改性 方法對玻化微珠進行改性，制得改性玻化微珠； (2) 將質量百分比為67.7%水泥和33.3%的硅灰混合得到膠凝材料； (3) 在每升改性玻化微珠中加入165-225g凝膠材料，以及膠凝材料質量1.67%的可再分 散乳膠粉和0.33%的纖維素醚，制備得到玻化微珠保溫砂漿;再加入適量水，調整砂漿稠度 為45-65mm，制備成保溫砂衆拌合物。
[0038]具體的改性玻化微珠以及凝膠材料配比以及制備得到的保溫砂漿的性能測試結 果見表1，其中保溫砂漿的性能測試是按照《膨脹玻化微珠輕質砂漿》JG/283-2010規定 的方法進行測試。
由表1可知:本發明所制備的改性玻化微珠保溫砂漿，砂漿稠度控制在45-65_，干密度 為425-525kg/m3，砂漿抗壓強度不低于2.5MPa，導熱系數不超過O. lW/(m·K)，既滿足夏熱冬 暖地區居住建筑節能50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚的強度要求。
[0040] 實施例2 (1)使用質量分數為25%，用量為玻化微珠質量的8%的羧基丁苯膠乳，以噴霧混合改性 方法對玻化微珠進行改性，制得改性玻化微珠； (2) 將質量百分比為65%水泥和35%的硅灰混合得到膠凝材料； (3) 在每升改性玻化微珠中加入225g凝膠材料，以及膠凝材料質量1.4%的可再分散乳 膠粉和0.28%的纖維素醚，制備得到玻化微珠保溫砂漿；再加入適量水調整砂漿稠度為 55mm，制備成保溫砂衆拌合物，進行下一步施工。
[0041 ]經過測試得到所制備的改性玻化微珠保溫砂漿，砂漿稠度控制在50_65mm，干密度 為521kg/m3，砂漿抗壓強度4.8MPa，導熱系數為0.084W/(m.K)，既滿足夏熱冬暖地區居住建 筑節能50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚的強度要求。
[0042] 實施例3 (1) 使用質量分數為35%，用量為玻化微珠質量的12%的羧基丁苯膠乳，以噴霧混合改性 方法對玻化微珠進行改性，制得改性玻化微珠； (2) 將質量百分比為70%水泥和30%的硅灰混合得到膠凝材料； (3 )在每升改性玻化微珠中加入170g凝膠材料，以及膠凝材料質量1.9%的可再分散乳 膠粉，0.35%的纖維素醚，制備得到玻化微珠保溫砂漿;再加入適量水調整砂漿稠度為50_， 制備成保溫砂漿拌合物。
[0043]經過測試得到所制備的改性玻化微珠保溫砂漿，砂漿稠度控制在50-65mm，干密度 為530kg/m3，砂漿抗壓強度5.2MPa，導熱系數為0.092W/(m. K)，既滿足夏熱冬暖地區居住建 筑節能50%對外墻熱工設計要求，又能達到墻體外立面粘貼瓷磚的強度要求。
[0044] 對比例 (1) 使用質量分數為10%，用量為玻化微珠質量的10%的羧基丁苯膠乳，以噴霧混合改性 方法對玻化微珠進行改性，制得改性玻化微珠； (2) 將普通硅酸鹽水泥P042.5R 40份、硅灰20份、纖維素醚0.1份、可再分散乳膠粉 〇. 5份、改性玻化微珠39.4份，加適量水調整砂漿稠度至50~65mm。
[0045] 制備得到的保溫砂漿經過檢測：干密度為567.2kg/m3，抗壓強度為4.90MPa，導熱 系數為0.107W/(nrK)。雖然抗壓強度可以滿足外墻粘貼瓷磚強度要求(抗壓2.5MPa)，但是 不滿足夏熱冬暖地區墻體節能要求(導熱系數0.1)。
[0046] 實用例 將本發明所制備保溫砂漿用于墻體外立面粘貼瓷磚，飾面瓷磚墻體外保溫系統示意圖 見圖1。2015年11月用于廣州市第八人民醫院新址二期項目；2015年11月用于南方鋼廠二期 保障型住房項目。
[0047] 本發明所制備保溫砂漿投入使用后時，簡單易用，施工性能良好，具有隔熱防火， 耐高溫效果，和易性好，強度高，不會空鼓開裂脫落。
[0048] 上述工程在做保溫砂漿處理后，外界溫度在30度左右時，室內溫度能達到25度左 右，外界溫度越高效果越明顯，一般溫差可達5-8度。換言之，當外界溫度過高時，阻斷外界 熱量傳入室內，保持室內較低溫度狀態：當外界溫度偏低時，保溫砂漿防止室內熱量向外界 流失，保證室內溫度穩定。
[0049]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種保溫砂漿，其特征在于:是由骨料和凝膠材料以及適量的粘結劑和保水劑組成， 其中骨料為玻化微珠外包裹乳膠得到的改性玻化微珠，凝膠材料為質量百分比為55%-80% 的水泥和余量硅灰的混合物，混合比例為每升骨料中加入150-250g凝膠材料。2. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于:改性玻化微珠中所用膠乳溶液選自羧 基丁苯膠乳或苯丙乳液，采用噴霧混合改性。3. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于：改性玻化微珠中所用膠乳溶液，其質 量分數為20-40%、用量為玻化微珠質量的8-15%。4. 根據權利要求3所述的保溫砂漿，其特征在于:改性玻化微珠中所用羧基丁苯膠乳溶 液，其質量分數為25-35%、用量為玻化微珠質量的8-12%。5. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于：凝膠材料為質量百分比為65%-75%的 水泥和余量硅灰的混合物。6. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于:保溫砂漿中的混合比例為每升骨料中 加入165-225g凝膠材料。7. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于:粘結劑為可再分散乳膠粉，其用量為 膠凝材料質量的1.3%-2%。8. 根據權利要求1所述的保溫砂漿，其特征在于:保水劑為纖維素醚，其用量為膠凝材 料質量的0.25-0.4%。9. 一種保溫砂漿的制備方法，其特征在于，包括下列步驟： 1) 使用膠乳溶液對玻化微珠進行噴霧混合改性，制得改性玻化微珠； 2) 將水泥和硅灰混合得到膠凝材料； 3) 將凝膠材料和改性玻化微珠混合，加入適量粘結劑和保水劑，制備得到保溫砂漿;使 用時加入適量水調整砂漿稠度至45~65mm，制備成保溫砂漿拌合物，進行下一步施工;其中 保溫砂漿的各組分如權利要求1-8任一項所述。10. 根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：噴霧混合改性是將玻化微珠放入底 噴式流化床中，玻化微珠在氣流作用下流動，膠乳溶液經中間噴涂器霧化后，噴灑涂敷于流 經涂敷區的玻化微珠表面，干燥，獲得改性玻化微珠。
【文檔編號】C04B20/10GK106007527SQ201610347486
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】殷素紅, 陳 光, 葉門康, 楊緒濤, 許雷
【申請人】華南理工大學, 廣州石井力展新型建筑材料有限公司, 廣州石井水泥公司