CN101891440A - 墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，该罩面砂浆由脱硫石膏、粉煤灰、偏高岭土、煅烧煤矸石、生石灰粉、氯化钙、50-80目石英砂、100-120目石英砂、钙基膨润土、纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物和纤维素纤维组成。使用本发明可有效提高墙体保温系统的抗开裂、防水和抗冲击性能。本发明产品的生产大量利用脱硫石膏，粉煤灰，煅烧煤矸石，偏高岭土等工业固体废弃物，具有成本低廉，绿色程度高，降低碳排放等突出优点。本发明适用于各类建筑物墙体的保温系统施工。
Description
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆。
背景技术
墙体保温隔热是建筑业节能减排的重要环节。目前，我国有关部门要求新建建筑物实现节能50％的目标，而上海、北京、天津等重点城市则必须达到65％的节能效果。墙体保温系统分为外墙外保温、外墙内保温、外墙中保温和外墙自保温四种型式。其中，外墙外保温以其不影响室内装修、不占用房屋使用面积、对建筑物具有保护作用、能消除冷热桥以及综合经济效益明显等优点，成为当前我国普遍采用的一种建筑节能型式。外墙外保温系统主要包括膨胀聚苯板薄抹灰系统、聚氨酯系统和保温砂浆系统。保温砂浆系统施工方便，整体性好，受到工程界普遍推崇。业已生产的保温砂浆包括膨胀聚苯颗粒保温砂浆和闭口膨胀珍珠岩(玻化微珠)保温砂浆两种。不管采用何种保温砂浆，系统中尚需配套界面砂浆和罩面砂浆，并复合增强网片。
保温砂浆外保温系统中的罩面砂浆通常采用以水泥为基料，辅以矿物掺合料、不同粒级石英砂和各种添加剂配制而成的产品。本发明工作则瞄准当前因电厂脱硫装置的运作产生的大量脱硫石膏的资源化应用问题，开发研制成功了墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，该罩面砂浆以脱硫石膏为基料，辅以其它工业固体废弃物和生石灰粉组成复合胶凝材料，以氯化钙作为化学激发剂，以石英砂为集料，以钙基膨润土和纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物为保水剂，以纤维素纤维为应力分散抗裂剂的保温系统专用罩面砂浆。本发明的罩面砂浆在施工现场直接加水搅拌后即可使用，产品硬化后抗压强度适中，与保温砂浆粘结强度高，韧性好，耐水性好，收缩率小。
本发明提出的一种墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，该罩面砂浆由脱硫石膏、粉煤灰、偏高岭土、煅烧煤矸石、生石灰粉、氯化钙、50-80目石英砂、100-120目石英砂、钙基膨润土、纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物和纤维素纤维组成。其组份的重量比如下：
脱硫石膏 100
粉煤灰 20-100
偏高岭土 30-150
煅烧煤矸石 20-120
生石灰粉 5-18
氯化钙 2-10
50-80目石英砂 400-1200
100-120目石英砂 200-800
钙基膨润土 2-16
纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物0.3-1.0
纤维素纤维 0.4-2.0。
各组份较佳的重量比为：
脱硫石膏 100
粉煤灰 40-95
偏高岭土 45-130
煅烧煤矸石 45-110
生石灰粉 5-12
氯化钙 4-9
50-80目石英砂 550-1100
100-120目石英砂 300-700
钙基膨润土 4-13
纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物 0.4-0.9
纤维素纤维 0.6-1.8。
本发明中，所述脱硫石膏其SO3重量含量大于等于42％小于60％。
本发明中，所述粉煤灰为Ⅰ级F类粉煤灰或Ⅱ级F类粉煤灰中的一种。
本发明中，所述偏高岭土为天然高岭土在600-1000℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
本发明中，所述煅烧煤矸石为天然煤矸石在600-950℃煅烧2.0小时以上并磨细至比表面积大于380m2/Kg的粉体。
本发明中，所述纤维素纤维的长度小于9mm大于0mm。
本发明提出的罩面砂浆的制备方法，其具体步骤如下：
(1)按重量比称取原料，并将50-80目石英砂，100-120目石英砂，纤维素纤维预先干拌至均匀状态；
(2)将脱硫石膏、粉煤灰、偏高岭土、煅烧煤矸石、生石灰粉、氯化钙、钙基膨润土和纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物加入至步骤(1)中的混合物中；
(3)混合至均匀状态；
以上各步骤都是在常温和常压下进行的。
本发明所得的罩面砂浆使用方法是：加水拌和均匀后即可采取涂抹法进行罩面层施工，并可复合耐碱玻纤网格布和镀锌钢丝网，干燥硬化后形成具有一定冲击韧性的整体。
本发明中，脱硫石膏，粉煤灰，偏高岭土，煅烧煤矸石，生石灰粉共同组成多组分无水泥熟料的胶凝材料体系。粉煤灰，偏高岭土和煅烧煤矸石均含有大量具有潜在活性的三氧化二铝和三氧化二铁，它们在生石灰粉遇水水化生成的氢氧化钙提供的碱环境下，与脱硫石膏溶出的硫酸根离子结合，形成溶解度极低的钙矾石(3CaO.Al2O3(Fe2O3).3CaSO4.32H2O)，而它们中的活性二氧化硅则与生石灰粉遇水水化生成的氢氧化钙一起，形成CSH凝胶，填充在钙矾石搭接、堆积所形成的空间网络内，提高强度。氯化钙的存在可起到激发粉煤灰，偏高岭土和煅烧煤矸石活性的作用。50-80目石英砂和100-120目石英砂作为集料，按较佳比例相互搭配后，堆积程度最大，可起到抑制硬化浆体收缩和减少浆体用量的作用。钙基膨润土为一种吸水膨胀和保水性物质，与本发明产品中脱硫石膏，粉煤灰，偏高岭土，煅烧煤矸石，生石灰粉和氯化钙具有较好的相容性。纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物是一种新型保水剂，具有较好的保水能力，且对本发明产品起到较好的内养护作用，提高其界面粘结强度。纤维素纤维的加入则使本发明产品中分布着大量短纤维，有助于分散应力，抵抗干燥收缩中的开裂，且可提高本发明产品的抗冲击韧性。
本发明的墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，大量利用了工业固体废弃物脱硫石膏，粉煤灰，偏高岭土和煅烧煤矸石，生产工艺简单，原材料来源广泛，性能优于以水泥为基料的同类产品，产品生产成本可降低12％-18％，具有较好的市场前景。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，按重量份数计，脱硫石膏100，Ⅰ级F类粉煤灰100，偏高岭土30，煅烧煤矸石20，生石灰粉5，氯化钙2，50-80目石英砂400，100-120目石英砂200，钙基膨润土2，纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物0.3，纤维素纤维0.4的重量比配制而成。当加入占本产品重量20％的水搅拌均匀后，其可操作时间为4.0小时，拉伸粘结强度(常温28天)为1.1MPa，浸水拉伸粘结强度(常温28天，浸水7天)为0.8MPa，抗压强度为21.2MPa，压折比为2.6，收缩率小于0.2％。
实施例2
墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，按重量份数计，脱硫石膏100，Ⅱ级F类粉煤灰20，偏高岭土150，煅烧煤矸石120，生石灰粉12，氯化钙10，50-80目石英砂800，100-120目石英砂650，钙基膨润土10，纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物0.7，纤维素纤维1.4的重量比配制而成。当加入占本产品重量33％的水搅拌均匀后，其可操作时间为4.2小时，拉伸粘结强度(常温28天)为1.0MPa，浸水拉伸粘结强度(常温28天，浸水7天)为0.9MPa，抗压强度为18.0MPa，压折比为2.8，收缩率小于0.2％。
实施例3
墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，按重量份数计，脱硫石膏100，Ⅱ级F类粉煤灰90，偏高岭土130，煅烧煤矸石100，生石灰粉18，氯化钙8，50-80目石英砂1200，100-120目石英砂800，钙基膨润土14，纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物0.9，纤维素纤维1.3的重量比配制而成。当加入占本产品重量37％的水搅拌均匀后，其可操作时间为3.2小时，拉伸粘结强度(常温28天)为1.2MPa，浸水拉伸粘结强度(常温28天，浸水7天)为0.8MPa，抗压强度为21.0MPa，压折比为2.9，收缩率小于0.2％。
实施例4
墙体保温系统专用的一种以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，按重量份数计，脱硫石膏100，Ⅰ级F类粉煤灰100，偏高岭土150，煅烧煤矸石120，生石灰粉18，氯化钙10，50-80目石英砂1200，100-120目石英砂800，钙基膨润土16，纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物1.0，纤维素纤维2.0的重量比配制而成。当加入占本产品重量42％的水搅拌均匀后，其可操作时间为3.9小时，拉伸粘结强度(常温28天)为1.3MPa，浸水拉伸粘结强度(常温28天，浸水7天)为1.0MPa，抗压强度为17.5MPa，压折比为2.7，收缩率小于0.2％。
Claims (7)
1.一种墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆，其特征在于所述罩面砂浆由脱硫石膏、粉煤灰、偏高岭土、煅烧煤矸石、生石灰粉、氯化钙、50-80目石英砂、100-120目石英砂、钙基膨润土、纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物和纤维素纤维组成，各组份的重量比如下：
脱硫石膏 100
粉煤灰 20-100
偏高岭土 30-150
煅烧煤矸石 20-120
生石灰粉 5-18
氯化钙 2-10
50-80目石英砂 400-1200
100-120目石英砂 200-800
钙基膨润土 2-16
纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物 0.3-1.0
纤维素纤维 0.4-2.0。
2.根据权利要求1所述的罩面砂浆，其特征在于所述各组份的重量比为：
脱硫石膏 100
粉煤灰 40-95
偏高岭土 45-130
煅烧煤矸石 45-110
生石灰粉 5-12
氯化钙 4-9
50-80目石英砂 550-1100
100-120目石英砂 300-700
钙基膨润土 4-13
纤维素-丙烯酸酯接枝共聚物0.4-0.9
纤维素纤维 0.6-1.8。
3.根据权利要求1或2所述的罩面砂浆，其特征在于所述脱硫石膏其SO3重量含量大于等于42％小于60％。
4.根据权利要求1或2所述的罩面砂浆，其特征在于所述粉煤灰为Ⅰ级F类粉煤灰或Ⅱ级F类粉煤灰中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的罩面砂浆，其特征在于所述偏高岭土为天然高岭土在600-1000℃煅烧1.5小时以上并磨细至比表面积大于350m2/Kg的粉体。
6.根据权利要求1或2所述的罩面砂浆，其特征在于所述煅烧煤矸石为天然煤矸石在600-950℃煅烧2.0小时以上并磨细至比表面积大于380m2/Kg的粉体。
7.根据权利要求1或2所述的罩面砂浆，其特征在于所述纤维素纤维的长度小于9mm大干0mm。
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