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        新型干混保温砂浆的研制
        发布人:网站管理员 分布时间:2014/11/26 点击:1549
         

        新型干混保温砂浆的研制
        作       者
              王洪镇,甘肃省建材科研设计院副总工程师,教授级高工,国家注册咨询工程师,国家注册一级建造师,主要从事新型建材和建筑节能及其相关产品的研制开发。
              常春隆,兰州海锋建材科技有限公司总经理,工程师,主要从事干粉建材及外加剂产品的研发与生产。


        发布时间:2007年2月13日 17时45分


        摘要:新型干混保温砂浆采用予处理憎水珍珠岩和坚壳EPS颗粒,经合理配制而成,性能优良、施工方便,集保温层粉刷与饰面抹灰一体,满足节能要求,替代传统抹灰,降低造价,本文介绍了其材料选用、性能指标和生产技术关键。
        关键词:憎水珍珠岩  坚壳EPS颗粒  可再分散胶粉  聚丙烯短纤维

         新型干混保温砂浆以聚合物水泥或石膏为胶凝材料,采用憎水膨胀珍珠岩及坚壳聚苯乙烯泡沫颗粒等耐化学腐蚀性好,不吸水,保温隔热性优良的轻骨料和进口可再分散胶粉、抗裂纤维等优质添加剂,通过独特的混合工艺,均匀混制而成,具有优良的保温隔热性、粉刷黏结性、抗裂性、耐候性和施工性。既能替代传统的混合抹灰砂浆,又以良好的保温节能功效,替代复杂的粘贴保温板现场复合墙体保温施工。
        原材料的选用和制备
        1无机胶结材料
        主要选用425普通硅酸盐水泥;建筑石膏。
        2保温颗粒
        憎水膨胀珍珠岩颗粒的制备
        将有机硅憎水剂(自制HF-1型)加水稀释后通过空压机对普通膨胀珍珠岩粒料(密度80---120Kg/m3)在转筒搅拌机中喷洒均化处理,烘干后即成憎水膨胀珍珠岩入库待用。
        坚壳EPS泡沫颗粒的制备
        将废EPS用粉碎机粉碎成粒径≤5mm粒后在搅拌机中洒入适量胶水(908胶水)和水泥予拌裹壳,堆养7天后入库待用。经坚壳予处理后EPS颗粒易于和其它材料实现均匀混合。
        3高分子粘结剂
        可再分散胶粉(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物):如法国Rhodia公司牌号PVA-29、PSB150等
        HF2000保水抗裂胶粉:自制
        羟丙基甲基纤维素(MHPC):市售
        聚丙稀酰胺(PMA):市售
        膨润土:可选用廉价的钙基土
        4抗裂纤维
        聚丙稀短纤维 :5---8mm市售
        木质素纤维:市售
        HF砂浆/混凝土抗裂宝:自制预分散纤维复合体
        配方优化
        1憎水型膨胀珍珠岩/EPS颗粒体积比对保温砂浆性能的影响
        憎水型膨胀珍珠岩可降低EPS颗粒间的空隙率,减低砂浆分层度,改善砂浆和易性。而对砂浆耐水性影响不大。其粒径一般控制在0.1—2.5mm
        珍珠岩/EPS体积比 稠度cm
         分层度cm 干密度
        kg/m3 吸水率% 和易性 
        1:1 8.5 0.4 560 15.6 好 
        1:2 8.0 0.6 500 14.2 好 
        1:3 7.0 0.8 460 13.8 较差 
        1:4 6.0 1.2 430 13.2 差 
        注:试验粉料/保温颗粒体积比按1:5计,黏结剂按优选量加入 
        由表可见,随着憎水膨胀珍珠岩掺量增大,砂浆分层度大幅度降低,和易性明显改善,但砂浆密度小幅度增加,对热工性有所影响。以体积比1:2为宜。
         2.2粉料/保温颗粒体积比对保温砂浆性能的影响
        粉料/保温颗粒体积比是影响保温砂浆热工和施工性能的首要因素。
         干密度kg/m3 导热系数w/mk 和易性 施工粘结性 
        1:2 830 0.12 好 好 
        1:4 680 0.096 好 好 
        1:5 500 0.068 好 好 
        1:6 460 0.060 较好 好 
        1:7 420 0.058 较差 较好 
        1:8 380 0.052 差 较好 
        注:试验珍珠岩/EPS体积比为1:3;黏结剂按优选量加入 
        由表可见,随着粉/粒料体积比增大砂浆密度降低,热工性能变优,但和易性及黏结性变差,为保证砂浆具有较好的施工性和热工性,底层用保温砂浆应以1:5为宜;面层用保温砂浆应以1:2为宜。
        2.3高分子粘结剂用量对保温砂浆性能的影响
        可再分散胶粉等黏结保水剂的合理配置掺入可大幅度提高保温砂浆的黏结性能,改善无机胶凝材料浆体结构,降低其弹性模量、提高硬化体韧性,使砂浆抗折/抗压强度比显著改善,同时部分参与水化化学反应,形成特殊的键桥作用,消除内部应力从而提高砂浆抗裂性能。其显著的保水性可大幅度改善砂浆和易性,明显降低保温砂浆稠度、分层度,提高粘聚性。部分型号的可再分散胶粉还具有一定的防水性,可进一步提高保温砂浆的憎水性和耐久性。但掺量过多时抗压强度有所降低且使砂浆成本过高。经性/价优选以表示用量为宜。
        品种 钙基膨润土 可再分散胶粉
        PVA-29 HF2000保水抗裂胶粉 羟丙基甲基纤维素MHPC 聚丙稀酰胺PMA 
        掺量% 5 1 1 0.2 0.5 
        注:试验掺量以占无机粉体料重量比计 
        2.4纤维品种和掺入量对保温砂浆性能的影响
        抗裂纤维的掺入可进一步提高保温砂浆的抗塑性收缩能力和后期抗温差开裂能力,防止保温层产生裂缝。但考虑到掺量过高影响施工和易性提高成本,且到一定量后对抗裂性提高有限,掺量以普通型05%;予分散型2%为宜。按通用比对平板法对掺加纤维的砂浆抗裂性进行同条件裂缝和断裂最大变形检测,结果见表
        纤维品种 掺量% 裂缝 最大变形mm 纤维分散性 
        聚丙烯纤维 0.5 无裂缝 0.32 难分散 
        木质纤维 0.5 有微裂缝 0.26 易分散 
        HF抗裂王 2 无裂缝 0.33 易分散 
        对比空白样 0 有裂缝 0.22  
        注:试验掺量以占无机粉体料重量比计; 
        生产工艺技术关键
        1混合机选用
        保温砂浆中配有大量轻质保温颗粒和纤维,虽经予处理仍较难混合均匀,且轻质保温颗粒易破碎影响砂浆性能,针对其特点我们设计制造了双锥回转内桨轴搅拌混合机,其具有双锥壳体回转和壳内搅拌桨两套旋转系统,使双锥壳内的物料被回转提升到顶部并不断下落时,又受到锥壳内搅拌桨的快速搅拌,两种搅拌的复合既可避免颗粒在筒体和桨叶间摩擦破损,又具有极佳的混合效果。十分适合轻质颗粒状和纤维状物料的分散。
        3.2生产工艺流程及施工使用
        将经予处理好的憎水型膨胀珍珠岩和坚壳EPS颗粒计量后通过斗式提升机加入混合机,再将无机胶凝材料粉体加入,只开动锥体转动予混1分钟,停机加入黏结剂和纤维体后,+开全机混合3---5分钟均匀后斗式提升机入仓包装,袋装成品应避免踩踏重压。袋装保温砂浆到工地后,按比例加水拌和均匀即可分层粉刷,根据保温层设计厚度,用底层保温砂浆作灰饼、冲筋,分2---3遍粉成,保养三天后,用面层保温砂浆粉面压光成活。干后刮柔性腻子饰面即成。
        产品性能与工程应用
        我们在兰州宝石大厦等多项工程用于外墙内保温层粉刷施工,效果良好。工程使用的保温砂浆的性能指标为:
         干密度kg/m3 稠度cm 分层度cm 抗折强度Mpa 黏结强度Mpa 导热系数W/mk 干缩mm/m 吸水率% 软化系数 最大变形mm 
        低层砂浆 450 8.2 1.0 1.32 0.35 0.058 2.65 14.5 0.82 0.32 
        面层砂浆 680 8.0 0.6 1.63 0.48 0.089 1.52 12.1 0.91 0.36 

        结语
        该新型干混保温砂浆采用了予处理型的憎水珍珠岩颗粒和坚壳EPS泡沫颗粒,通过合理配制可大规模工厂化生产出性能优良、稳定的干混保温粉刷砂浆,减免现场配制工序,方便施工,保证质量。同时集保温与粉饰一体,既满足节能要求有可替代传统抹灰,节省成本,降低工程造价,市场前景广阔。

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