一种隔热耐冻防水砂浆及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，具体为一种隔热耐冻防水砂浆及其制备方法。

背景技术：

1、砂浆是建筑上砌砖使用的黏结物质，由一定比例的沙子和胶结材料(水泥、石灰膏、黏土等)加水和成，也叫灰浆，也作沙浆。砂浆按照应用形式可以分为预拌砂浆(商品砂浆)与现场拌合砂浆两类；按照所用胶凝材料可以分为水泥类、石膏类、石灰类、水玻璃类和磷酸盐类；按照使用功能大致分为结构性砂浆、功能性砂浆与装饰性砂浆。砂浆常用的有水泥砂浆、混合砂浆(或叫水泥石灰砂浆)、石灰砂浆和粘土砂浆。砂浆的使用要随拌随用。

2、在申请号为“cn202210915253.6”，名称为“一种低碳环保自流平修补砂浆及其制备方法”的专利文件中提供了一种低碳环保自流平修补砂浆及其制备方法，所述自流平修补砂浆的原料组成包括：高炉矿渣粉，水玻璃，砂，自来水，kno3，na2so4，mgo，聚乙烯醇建筑胶粉，聚丙烯纤维。修补砂浆的水胶比为0.38～0.42，胶砂比为1：1.2～1：1.4。

3、上述专利文件中所提供的砂浆虽然具有良好的力学性能及快硬早强高强的优点，但是其隔热耐冻性能相对较差，这无疑影响了砂浆的品质和质量，同事也在一定程度上缩短了其使用寿命。因此，本发明提供一种隔热耐冻防水砂浆及其制备方法，以解决上述所提出的相关技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隔热耐冻防水砂浆及其制备方法，所制备的砂浆不仅具有较好的隔热及耐冻性能，同时还具有优良的防水性能及力学性能，在一定程度上延长其使用寿命的同时也保证了其品质与质量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种隔热耐冻防水砂浆，所述隔热耐冻防水砂浆由如下重量份原料制成：30～45份硅酸盐水泥、4～7份苯丙胶乳粉、8～12份保温助剂、4～6份隔热填料、5～8份白云石粉、25～35份石英砂、4～7份玄武岩纤维、0.5～1.0份羟甲基纤维素、0.8～1.5份消泡剂、5～8份防冻助剂、3～6份疏水剂、0.5～0.8份减水剂、2～5份膨胀剂及适量水。

4、更进一步地，所述保温助剂的制备方法为：按1：8～12：2～4的重量比分别称取发泡玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯及硅酸铝纤维，并将泡沫玻璃及硅酸铝纤维一同转入研磨设备中进行混合研磨处理，所得粒径为200～300目的复配微粉投至熔融状态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，混合搅拌均匀后在振动条件下将所得混合熔料自然冷却至凝结状态，所得固体物料研磨至粒径为100～150目，最终所得即为保温助剂。

5、更进一步地，防冻助剂的制备方法为：向温度为35～40℃、浓度为40～50wt％的乙醇水溶液中加入质量为其15～20％的丙酮酸甲酯，混合搅拌均匀后将其温度自然降至室温，并调节ph至5.2～5.8；加入质量为丙酮酸甲酯30～45％的正丁醛，混合搅拌均匀后将所得混合组分升温至45～55℃，加入质量为正丁醛1.5～2.0倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后将其ph调至3.5～3.8；然后依次加入质量为正丁醛30～40％的n-乙酰氨基苯、50～70％的丙烯酰胺，混合搅拌均匀后将所得混合相于35～40℃的温度下保温反应20～30min，待反应完毕，将所得生成物组分自然冷却至室温，所得即为防冻助剂。

6、更进一步地，所述隔热填料的制备方法为：向硅丙乳液中依次加入质量为其0.6～0.7倍的丙烯酸甲酯、0.15～0.2倍的二甲基硅油、0.12～0.15倍的硅溶胶、0.06～0.1倍的钛酸四异丙酯、2～2.5倍的n，n-二甲基甲酰胺，混合搅拌均匀后向所得混合料液中加入质量为其0.2～0.3倍的闭孔膨化微珠，浸渍处理3～5min后将其滤出，采用紫外光照固化处理后对其进行干燥处理，最终所得即为隔热填料；其中，所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～30wt％，且闭孔膨化微珠选用粒径0.15～0.2mm的松脂岩颗粒。

7、更进一步地，所述疏水剂由环状二甲基聚硅氧烷、三乙氧基(2-甲基丙基)硅烷按1：2～3的质量比复配而成。

8、更进一步地，所述膨胀剂选用硫铝酸钙、氧化钙、十二水硫酸铝钾中的任意一种。

9、更进一步地，所述石英砂的粒径为30～80目，白云石粉的粒径为70～100目，玄武岩纤维的长度为3～6mm；水泥为标号为32.5r的普通硅酸盐水泥或标号为42.5r的普通硅酸盐水泥。

10、更进一步地，所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁、糖钙中的任意一种。

11、更进一步地，所述消泡剂选用byk-066n、byk-065、byk-077和byk-085消泡剂中的任意一种。

12、一种隔热耐冻防水砂浆的制备方法，包括以下步骤：准确称取制备隔热耐冻防水砂浆所需各原料，并将硅酸盐水泥、白云石粉、防冻助剂及水一同投入混料设备中，保证砂浆的水胶比为0.38～0.42，混合搅拌10～15min后加入石英砂、保温助剂及隔热填料；继续混合搅拌5～10min后加入剩余原料，再经混合搅拌均匀后出料，所得即为隔热耐冻防水砂浆。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明中以发泡玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯及硅酸铝纤维为原料，通过特定工艺制备出以发泡玻璃为核，聚对苯二甲酸乙二醇酯为壳，硅酸铝纤维为壳层增强骨架的核壳结构的保温添加剂，在发泡玻璃与核壳结构的加成作用下使得所制备的保温添加剂的保温性能显著提高，其保温性能明显优于发泡玻璃。同时，硅酸铝纤维的存在也有效地保证了保温添加剂的力学性能，其与膨胀剂及玄武岩纤维之间相互协同有效地保证了砂浆的力学性能。

15、2、本发明中以乙醇水溶液、丙酮酸甲酯、聚乙烯醇、n-乙酰氨基苯及丙烯酰胺等为原料，通过化学反应制备出防冻助剂。所得防冻助剂不仅能有效地改变砂浆液相浓度，降低其液相冰点，还能改变冰晶形状，减缓冻胀应力，使得在砂浆硬化后其其力学性能仍能保持合理范围，有效地保证了砂浆品质的同时也在一定程度上延长了其服役寿命。

16、3、本发明中以硅丙乳液、闭孔膨化微珠、丙烯酸甲酯、二甲基硅油、硅溶胶、钛酸四异丙酯等为原料，采用特殊工艺在闭孔膨化微珠的表面包覆一层疏水性膜材，其与疏水剂之间相互作用，有效地增强了砂浆的防水性能。再者，由于表面膜材的存在，使得闭孔膨化微珠表面不易吸附因温度较低而形成的冰粒，避免闭孔膨化微珠与水硬性材料之间形成过多微小间隙，从而提高了砂浆致密性，保证砂浆的保温性能的同时也保证了其力学强度。

技术特征：

1.一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于，所述隔热耐冻防水砂浆由如下重量份原料制成：30～45份硅酸盐水泥、4～7份苯丙胶乳粉、8～12份保温助剂、4～6份隔热填料、5～8份白云石粉、25～35份石英砂、4～7份玄武岩纤维、0.5～1.0份羟甲基纤维素、0.8～1.5份消泡剂、5～8份防冻助剂、3～6份疏水剂、0.5～0.8份减水剂、2～5份膨胀剂及适量水。

2.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于，所述保温助剂的制备方法为：按1：8～12：2～4的重量比分别称取发泡玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯及硅酸铝纤维，并将泡沫玻璃及硅酸铝纤维一同转入研磨设备中进行混合研磨处理，所得粒径为200～300目的复配微粉投至熔融状态的聚对苯二甲酸乙二醇酯中，混合搅拌均匀后在振动条件下将所得混合熔料自然冷却至凝结状态，所得固体物料研磨至粒径为100～150目，最终所得即为保温助剂。

3.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于，防冻助剂的制备方法为：向温度为35～40℃、浓度为40～50wt％的乙醇水溶液中加入质量为其15～20％的丙酮酸甲酯，混合搅拌均匀后将其温度自然降至室温，并调节ph至5.2～5.8；加入质量为丙酮酸甲酯30～45％的正丁醛，混合搅拌均匀后将所得混合组分升温至45～55℃，加入质量为正丁醛1.5～2.0倍的聚乙烯醇，搅拌均匀后将其ph调至3.5～3.8；然后依次加入质量为正丁醛30～40％的n-乙酰氨基苯、50～70％的丙烯酰胺，混合搅拌均匀后将所得混合相于35～40℃的温度下保温反应20～30min，待反应完毕，将所得生成物组分自然冷却至室温，所得即为防冻助剂。

4.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于，所述隔热填料的制备方法为：向硅丙乳液中依次加入质量为其0.6～0.7倍的丙烯酸甲酯、0.15～0.2倍的二甲基硅油、0.12～0.15倍的硅溶胶、0.06～0.1倍的钛酸四异丙酯、2～2.5倍的n，n-二甲基甲酰胺，混合搅拌均匀后向所得混合料液中加入质量为其0.2～0.3倍的闭孔膨化微珠，浸渍处理3～5min后将其滤出，采用紫外光照固化处理后对其进行干燥处理，最终所得即为隔热填料；其中，所述硅溶胶中二氧化硅含量为25～30wt％，且闭孔膨化微珠选用粒径0.15～0.2mm的松脂岩颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于：所述疏水剂由环状二甲基聚硅氧烷、三乙氧基(2-甲基丙基)硅烷按1：2～3的质量比复配而成。

6.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于：所述膨胀剂选用硫铝酸钙、氧化钙、十二水硫酸铝钾中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于：所述石英砂的粒径为30～80目，白云石粉的粒径为70～100目，玄武岩纤维的长度为3～6mm。

8.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于：所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁、糖钙中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种隔热耐冻防水砂浆，其特征在于，所述消泡剂选用byk-066n、byk-065、byk-077和byk-085消泡剂中的任意一种。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种隔热耐冻防水砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：准确称取制备隔热耐冻防水砂浆所需各原料，并将硅酸盐水泥、白云石粉、防冻助剂及水一同投入混料设备中，保证砂浆的水胶比为0.38～0.42，混合搅拌10～15min后加入石英砂、保温助剂及隔热填料；继续混合搅拌5～10min后加入剩余原料，再经混合搅拌均匀后出料，所得即为隔热耐冻防水砂浆。

技术总结本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种隔热耐冻防水砂浆及其制备方法；所述隔热耐冻防水砂浆由如下重量份原料制成：30～45份硅酸盐水泥、4～7份苯丙胶乳粉、8～12份保温助剂、4～6份隔热填料、5～8份白云石粉、25～35份石英砂、4～7份玄武岩纤维、0.5～1.0份羟甲基纤维素、0.8～1.5份消泡剂、5～8份防冻助剂、3～6份疏水剂、0.5～0.8份减水剂、2～5份膨胀剂及适量水；本发明所制备的砂浆不仅具有较好的隔热及耐冻性能，同时还具有优良的防水性能及力学性能，在一定程度上延长其使用寿命的同时也保证了其品质与质量。技术研发人员：吕保锋受保护的技术使用者：吕保锋技术研发日：技术公布日：2024/5/27