[发明专利]具有防水防火功能的地聚合物基保温砂浆

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种保温砂浆，具体涉及一种具有防水防火功能的地聚合物基保温砂浆。

背景技术

现阶段，我国已进行保温隔热处理的建筑其外墙保温材料基本上选用的是有机保温材料。尽管现有的有机保温材料具有优良的保温隔热性能，但由于防火性能差不能满足建筑对消防安全的要求，在使用上受到了极大的限制。无机防火保温材料因其理化性能稳定、防火性能好以及良好的保温隔热性能，克服了一般有机保温材料防火等级不满足要求的技术缺陷，将成为建筑保温材料发展的新方向。

地聚合物是一种碱激发胶凝材料，采用天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，在碱激发剂的作用下，发生溶解-单体重构-缩聚等反应过程，形成由硅氧四面体与铝氧四面体构成三维网络结构的硬化体。这种无机胶凝材料具有水化热低、强度高、耐久性好及力学性能优异等优点，是取代硅酸盐水泥制备保温砂浆的理想胶凝材料。这种无机胶凝材料资源利用工业固体废弃物，有利于保护生态环境，当取代硅酸盐水泥后，还可大大减少硅酸盐水泥工业巨量的能源消耗和污染物排放。因此，相比水泥基保温砂浆，地聚合物基保温砂浆将具有更显著的节能减排效果。

在中国发明专利文献CN105541203A中公开了一种地聚合物基保温砂浆干粉，该干粉由铝硅酸盐类物质、硅酸钠、氢氧化钠、轻骨料、可再分散性乳胶粉、木质纤维素、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素醚组成。在中国发明专利文献CN1321929C中公开了一种地聚合物干粉再生聚苯乙烯保温隔热砂浆，该砂浆由偏高岭土、固体硅酸钠、天然铝硅质材料、改性聚苯乙烯颗粒、粉煤灰、乳胶粉、聚丙烯纤维、功能性添加剂制得。

目前，现有的地聚合物基保温砂浆仍有如下技术缺陷：（1）在制备保温砂浆过程中，含有大量开口孔隙的轻骨料与水接触后，会在短时间内吸附大量的水分，使得地聚合物基保温砂浆的稠度损失过快，影响施工操作；（2）地聚合物不使用硅酸盐水泥那样的“两磨一烧”生产工艺，不发生硅酸盐水泥熟料那样的水化反应，没有氢氧化钙、钙矾石等这样的硅酸盐水泥水化产物，硅酸盐水泥普遍采用的外加剂并不适用于地聚合物，需要研发与地聚合物适应性良好的专用外加剂，比如：在碱激发剂的高碱环境中，地聚合物反应是一个快速的过程，在较短时间内既已完成，致使地聚合物凝结时间过短，保温砂浆稠度损失过快，分层度大，需要适应地聚合物技术特性的缓凝剂来延缓地聚合物的过快的反应过程；（3）无机保温砂浆比重轻，孔隙率高，开口孔隙多，吸水率高，抗水渗透能力差，泡水后强度损伤严重，软化系数小；另外，保温砂浆吸水率高也不利于抗冻性能，因此高吸水率的无机保温砂浆耐水性差，用于外墙保温将会受到一定的技术限制；（4）一些有机材料的使用降低了地聚合物基保温砂浆的性能，比如：当使用乳胶粉时，在泡水后，会存在乳胶粉重新溶解、聚集的现象，影响粘结强度；当大体积比例使用聚苯乙烯颗粒时，将严重影响防火性能。

发明内容

为解决地聚合物基保温砂浆存在的轻骨料吸水、反应快、分层度大与防水耐水性差等技术缺陷，本发明提出了一种具有防水防火功能的地聚合物基保温砂浆，以及其专用外加剂。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

设计一种具有防水防火功能的地聚合物基保温砂浆，包括以下重量份的原料：铝硅质材料96.2～112.1份、碱激发剂28.4～33.1份、改性轻骨料66.0～77.0份、聚合物乳液12.2～14.2份、增韧组分0.2～0.4份、外加剂5.2～6.0份、水82.8～107.5份，以及按每kg以上原料混合物所添加的0.28～0.42L泡沫。

其制备方法为：把铝硅质材料、改性轻骨料、增韧组分、水、聚合物乳液、碱激发剂依次加入强制式搅拌机，搅拌1～3min，再加入泡沫，搅拌1～3min，使之均匀，制得地聚合物基保温砂浆。

所述铝硅质材料由如下重量百分比的成分组成：粉煤灰30～50%、磨细矿渣粉30～70%、沸石粉0～10%和硅灰0～10%。

优选的，所述粉煤灰的活性指数≥70%，烧失量≤8.0%，细度 45微米方孔筛筛余≤12.0%。

优选的，所述磨细矿渣粉为粒化高炉矿渣粉，玻璃体含量≥70%，质量系数≥1.2，比表面积≥450m²/kg，活性指数≥105%。

优选的，所述沸石粉为磨细天然沸石粉，比表面积≥700m²/kg，活性指数≥90%。

优选的，所述硅灰的比表面积≥15000m²/kg，活性指数≥85%。