專利名稱：以脫硫石膏為主要膠凝材料的相變復(fù)合保溫砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料、功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以脫硫石膏為主要膠凝材 料的相變復(fù)合保溫砂漿。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，各種類別的新型高效建筑保溫砂漿開始廣泛應(yīng)用于建筑物的新建和改建工 程中，在今后的一段時(shí)間類，建筑保溫體系必將擁有越來越廣闊的市場前景。無機(jī)保溫砂漿 是以膠凝材料、無機(jī)輕質(zhì)骨料以及多種助劑為主要原料配制而成的具有優(yōu)秀保溫隔熱性能 以及安全性能的新型材料。傳統(tǒng)的膠凝材料以水泥為主，如果能夠采取一定的改性方法，減 少水泥的用量，改以脫硫石膏和其它工業(yè)廢棄物為主要膠凝材料、附以少量或者不用水泥 熟料來制備復(fù)合膠凝體系，則能夠大幅度降低產(chǎn)品的成本，同時(shí)因?yàn)楣?jié)約了大量水泥而減 少了能源的消耗，其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益十分顯著。脫硫石膏是一種堆存量巨大而利用率較低的工業(yè)固體廢棄物，全國亟待有效利用 的脫硫石膏的量十分巨大，采取高效合理的措施將脫硫石膏加以利用，意義重大。無機(jī)輕質(zhì)骨料一般為膨脹珍珠巖或者玻化微珠，其具有導(dǎo)熱系數(shù)低、防火性能好 等優(yōu)點(diǎn)。在上述各組分的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入相變材料石蠟微晶顆粒，則能夠給體系帶來 更加優(yōu)越的蓄熱調(diào)溫能力和防水能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能減少水泥過多消耗、同時(shí)具有出色的保溫調(diào)溫能力 的以脫硫石膏為主要膠凝材料的相變復(fù)合保溫砂漿。本發(fā)明提出的以脫硫石膏為主要膠凝材料的相變復(fù)合保溫砂漿，由脫硫石膏、無 機(jī)輕質(zhì)骨料、鋼渣粉、高嶺土、水泥熟料、石蠟微晶顆粒、乳膠粉、聚乙烯醇纖維、纖維素醚、 憎水劑、引氣劑、減水劑和水組成，各組份的重量比為
脫硫石膏100無機(jī)輕質(zhì)骨料80-150鋼渣粉20-40高嶺土5-10水泥熟料2. 5-7.石蠟微晶顆粒10-20乳膠粉1. 5-5聚乙烯醇纖維0-0. 3纖維素醚0. 1-1憎水劑0-1引氣劑0. 02-0減水劑0. 2-0. 6
水的加入量為上述組分組成的干粉材料的總質(zhì)量的65%-130%。
較佳地，各組份的重量比為
脫硫石膏100無機(jī)輕質(zhì)骨料90-120鋼渣粉30-40高嶺土7. 5-10水泥熟料2. 5-5石蠟微晶顆粒12. 5-17. 5乳膠粉3-5聚乙烯醇纖維0. 1-0. 2纖維素醚0. 5-1憎水劑0-0. 5引氣劑0. 02-0. 04減水劑0. 4-0. 6水的加入量為上述組分組成的干粉材料的總質(zhì)量的65%-130%。所述無機(jī)輕質(zhì)骨料為玻化微珠或者改性膨脹珍珠巖。所述鋼渣粉經(jīng)過預(yù)先磨細(xì)，其比表面積為460m2/kg以上。所述纖維素醚的粘度為45，OOOmPa. s 120，OOOmPa. S。本發(fā)明為一種復(fù)合相變保溫砂漿，將多種工業(yè)廢棄物巧妙結(jié)合，綜合其各自特點(diǎn) 從而發(fā)揮更加出色的膠凝能力，在很大程度上節(jié)約了水泥的過多消耗，水泥用量的大幅度 降低更帶來了經(jīng)濟(jì)效益的大幅提升；而無機(jī)輕質(zhì)顆粒和石蠟微晶顆粒的引入則為體系提供 了十分出色的保溫調(diào)溫能力，減少了建筑物使用過程中的能源浪費(fèi)。同時(shí)，這種以脫硫石膏 為主要膠凝材料的相變復(fù)合保溫砂漿其其他性能如強(qiáng)度、耐久性等均能達(dá)到較為理想的水 平，具有廣闊的市場前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，按脫硫石膏 100、無機(jī)輕質(zhì)骨料80、鋼渣粉20、高嶺土 5、水泥熟料2. 5、石蠟微晶顆粒10、乳膠粉1. 5、聚 乙烯醇纖維0、纖維素醚0. 1、憎水劑0、引氣劑0. 02和減水劑0. 2的重量比配制而成，其中 用水量為干粉材料總質(zhì)量的80%。這種復(fù)合相變保溫砂漿的干密度為381kg/m3，抗壓強(qiáng)度 為0. 88MPa,壓剪粘結(jié)強(qiáng)度為267kPa，軟化系數(shù)為0. 76，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 087ff/m. K。實(shí)施例2，一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，按脫硫石膏 100、無機(jī)輕質(zhì)骨料150、鋼渣粉40、高嶺土 10、水泥熟料7. 5、石蠟微晶顆粒20、乳膠粉5、聚 乙烯醇纖維0. 3、纖維素醚1、憎水劑1、引氣劑0. 05和減水劑0. 6的重量比配制而成，其中 用水量為干粉材料總質(zhì)量的120%。這種復(fù)合相變保溫砂漿的干密度為269kg/m3，抗壓強(qiáng)度 為0. 56MPa,壓剪粘結(jié)強(qiáng)度為176kPa，軟化系數(shù)為0. 89，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 068ff/m. K。實(shí)施例3，一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，按脫硫石膏 100、無機(jī)輕質(zhì)骨料90、鋼渣粉30、高嶺土 7. 5、水泥熟料2. 5、石蠟微晶顆粒12. 5、乳膠粉3、聚乙烯醇纖維0. 1、纖維素醚0. 5、憎水劑0、引氣劑0. 02和減水劑0. 4的重量比配制而成， 其中用水量為干粉材料總質(zhì)量的105%。這種復(fù)合相變保溫砂漿的干密度為353kg/m3，抗壓 強(qiáng)度為0. 79MPa，壓剪粘結(jié)強(qiáng)度為216kPa，軟化系數(shù)為0. 81，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 079ff/m. K。實(shí)施例4，一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，按脫硫石膏 100、無機(jī)輕質(zhì)骨料120、鋼渣粉40、高嶺土 10、水泥熟料5、石蠟微晶顆粒17. 5、乳膠粉5、聚 乙烯醇纖維0. 2、纖維素醚1、憎水劑0. 5、引氣劑0. 04和減水劑0. 6的重量比配制而成，其 中用水量為干粉材料總質(zhì)量的105%。這種復(fù)合相變保溫砂漿的干密度為^lkg/m3，抗壓強(qiáng) 度為0. 69MPa，壓剪粘結(jié)強(qiáng)度為190kPa，軟化系數(shù)為0. 91，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 071ff/m. K。實(shí)施例5，一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，按脫硫石膏 100、無機(jī)輕質(zhì)骨料115、鋼渣粉35、高嶺土 8、水泥熟料4、石蠟微晶顆粒15、乳膠粉4、聚乙 烯醇纖維0. 17、纖維素醚0. 8、憎水劑0. 3、引氣劑0. 025和減水劑0. 5的重量比配制而成， 其中用水量為干粉材料總質(zhì)量的105%。這種復(fù)合相變保溫砂漿的干密度為^^g/m3，抗壓 強(qiáng)度為0. 73MPa,壓剪粘結(jié)強(qiáng)度為195kPa，軟化系數(shù)為0. 90，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 069ff/m. K。上述實(shí)施例的制備方法，具體步驟為按前述各重量比例稱取各組份，將脫硫石 膏、無機(jī)輕質(zhì)骨料、鋼渣粉、高嶺土、水泥熟料、石蠟微晶顆粒、乳膠粉、聚乙烯醇纖維、纖維 素醚、憎水劑、引氣劑和減水劑預(yù)先干拌至均勻狀態(tài)，然后加水混合并進(jìn)行機(jī)械攪拌，其中 用水量為脫硫石膏、無機(jī)輕質(zhì)骨料、鋼渣粉、高嶺土、水泥熟料、石蠟微晶顆粒、乳膠粉、聚乙 烯醇纖維、纖維素醚、憎水劑、引氣劑、減水劑總質(zhì)量的65%-130%。所得保溫砂漿采用受用涂 抹方式進(jìn)行施工。本發(fā)明中，脫硫石膏作為主要的膠凝組分，鋼渣粉和高嶺土作為摻合料，與少量 水泥熟料一起組成復(fù)合膠凝體系。鋼渣粉是鋼鐵工業(yè)的廢渣經(jīng)過磨細(xì)而成，其礦物組成 包括硅酸二鈣、硅酸三鈣以及少量游離CaO、MgO、玻璃體等成分，鋼渣參與水化反應(yīng)的主 要產(chǎn)物為水化硅酸鈣凝膠，對整個(gè)體系的強(qiáng)度發(fā)展有很大的貢獻(xiàn)。高嶺土的化學(xué)式為 A1203 -2Si02 ·2Η20，Α1203和Si02所占的比重很大，特別是A1203含量較高。高嶺土中原 子排列是不規(guī)則的，具有很強(qiáng)的火山灰活性。高嶺土與氫氧化鈣和水反應(yīng)生成水化硅酸鈣 凝膠，以及水化鋁酸鈣和鈣礬石等，也能夠促進(jìn)體系的強(qiáng)度尤其是后期強(qiáng)度的增長。水泥熟 料的作用是在水化早期生成一定量的水化產(chǎn)物促進(jìn)早期強(qiáng)度的增長，同時(shí)生成的Ca(0H)2 為高嶺土的水化反應(yīng)提供了反應(yīng)原料。選擇這幾種材料作為膠凝材料，是利用其各自的特 點(diǎn)相輔相成，使體系能夠在早期就發(fā)展處較高的強(qiáng)度，同時(shí)后期強(qiáng)度和耐水性還能穩(wěn)步提 升。摻入石蠟微晶顆粒的作用是為了通過改性是體系具備更好的蓄熱調(diào)溫能力以及防水功 能。摻入乳膠粉是為了提高體系的粘結(jié)力和柔韌性。聚乙烯醇纖維的摻入可以提高體系的 抗折強(qiáng)度，增強(qiáng)保溫砂漿的抗裂性能。纖維素醚的作用是保水增稠，改善體系的工作性能。 憎水劑的作用是進(jìn)一步提高體系的耐水能力。摻入引氣劑可以給是體系經(jīng)過攪拌后產(chǎn)生大 量微小氣泡，從而降低體系的密度以及硬化后的導(dǎo)熱系數(shù)，提高保溫能力。減水劑的作用是 降低拌合水的用量，促進(jìn)體系的強(qiáng)度增強(qiáng)。
權(quán)利要求
1. 一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，其特征在于由脫硫石膏、無 機(jī)輕質(zhì)骨料、鋼渣粉、高嶺土、水泥熟料、石蠟微晶顆粒、乳膠粉、聚乙烯醇纖維、纖維素醚、 憎水劑、引氣劑、減水劑和水組成，各組份的重量配比為脫硫石膏 無機(jī)輕質(zhì)骨料 鋼渣粉 高嶺土 水泥熟料 石蠟微晶顆粒 乳膠粉聚乙烯醇纖維 纖維素醚 憎水劑 引氣劑 減水劑100 ；80-150 ； 20-40 ； 5-10 ； 2. 5-7. 5 ； 10-20 1. 5-5 0-0. 3 0. 1-1 0-1 ；0. 02-0. 05 0. 2-0. 6 ；水的加入量為上述組分組成的干粉材料的總質(zhì)量的65%-130%。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，其特征 在于各組份的重量配比為脫硫石膏 無機(jī)輕質(zhì)骨料 鋼渣粉 高嶺土 水泥熟料 石蠟微晶顆粒 乳膠粉聚乙烯醇纖維 纖維素醚 憎水劑 引氣劑 減水劑100 ； 90-120 ； 30-40 ； 7. 5-10 ； 2. 5-5 ； 12. 5-17. 5 3-5 ； 0. 1-0. 2 ； 0. 5-1 ； 0-0. 5 ； 0. 02-0. 040. 4-0. 6 ；水的加入量為上述組分組成的干粉材料的總質(zhì)量的65%-130%。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，其 特征在于所述無機(jī)輕質(zhì)骨料為?；⒅榛蛘吒男耘蛎浾渲閹r。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，其 特點(diǎn)在于所述鋼渣粉由鋼渣經(jīng)過預(yù)先磨細(xì)制得，其比表面積為460m2/kg以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿，其 特點(diǎn)在于所述纖維素醚的粘度為45，000 mPa. s 120，OOOmPa. S。
全文摘要
本發(fā)明屬建筑材料、功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的復(fù)合相變保溫砂漿。由脫硫石膏、無機(jī)輕質(zhì)骨料、鋼渣粉、高嶺土、水泥熟料、石蠟微晶顆粒、乳膠粉、聚乙烯醇纖維、纖維素醚、憎水劑、引氣劑、減水劑和水組成。使用本發(fā)明可解決脫硫石膏這種工業(yè)固體廢棄物的資源化高效利用問題；本發(fā)明采用石蠟微晶顆粒進(jìn)行改性使得產(chǎn)品具備良好的蓄熱調(diào)溫能力和防水能力；本發(fā)明適用于各類建筑物的墻體保溫工程施工，亦可滿足一定的強(qiáng)度要求，具備廣闊的市場前景。
文檔編號C04B28/14GK102060497SQ20101057135
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者張毅, 成時(shí)亮, 鄭金彪, 阮豐樂 申請人:上海英碩聚合物材料有限公司