專利名稱：一種建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料和施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，具體涉及使用再生聚 苯顆粒和粉煤灰制備的保溫隔熱節(jié)能材料。 技術(shù)背景在現(xiàn)代建筑中所使用的保溫隔熱和防水材料以及施工技術(shù)，已經(jīng)成為 評(píng)價(jià)建筑物科技含量的重要指標(biāo)。在已有的隔熱材料中，公開號(hào)為CN1454959A的中國(guó)發(fā)明專利書中公開了一種大摻量粉煤灰防水隔熱材料 及其施工方法。該材料包括粉煤灰、泡沫塑料、AN膨脹劑、減水劑和水泥 等。其中，粉煤灰60 70% (質(zhì)量百分比)、泡沫塑料2 5%、 AN膨脹劑 0.5 1%、減水劑0.5 1%，水泥15 30%。施工時(shí)，這種隔熱材料下方鋪 設(shè)三層抗老化塑料薄膜(ARPE)作為柔性防水層。它是隔熱材料，而不是 真正意義上的防水材料。由于這種隔熱材料粘度低、強(qiáng)度抵和硬化時(shí)間長(zhǎng)， 只適合在屋面(頂)做阻擋紫外線照射的隔熱材料使用，而不適合在垂直 墻面，作為房屋外墻外保溫隔熱層材料使用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料 和施工方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明所述的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，包括1重量份復(fù)合粉料， 0.06 0.120重量份聚苯顆粒；所說釣聚苯顆粒為聚苯泡沫材料經(jīng)粉碎后獲得的再生顆粒，粒徑為2 所說的復(fù)合粉料的組分和重量百分比含量包括:水泥 粉煤灰熟石灰[Ca(OH)2〗 GS觸變潤(rùn)滑劑 甲基纖維素醚(MC) 半水石膏粉 引氣劑可再分散乳膠粉木質(zhì)纖維素聚丙烯纖維45 60 % 25 20% 10 5 % 0.19 1 %0.1 0.6% 0.5 5.6% 0.01 1.5% 1.0 5.0% 0.1 0.80/0 0.1 0.5 %上述各個(gè)組分的百分比之和為100%。實(shí)施例中，GS觸變潤(rùn)滑劑的化學(xué)名稱是BENT0NE GS為99%活性成分的 鋰蒙脫石，采用Elementis Trading(shanghai) Co丄ed公司生產(chǎn)的牌號(hào)為GS 的產(chǎn)品；引氣劑的化學(xué)名稱是eliminate gas agents,采用安徽礦業(yè)公司生產(chǎn)的牌 號(hào)為AH-1產(chǎn)品；可再分散乳膠粉的化學(xué)名稱是disperse the emulsion powder again,采用Wacker Polymer Systems公司生產(chǎn)的牌號(hào)為RE5044N的產(chǎn)品。按照本發(fā)明，所述建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料還包括1.2 1.4份的水。所說的粉煤灰選自滿足國(guó)家n級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上的粉煤灰，即0.045mm方孔 篩余物^20%;燒失量^8%。要求粉煤灰化學(xué)成分為(39 52) % Si02; (17 35) %A1203; (39 52) %Fe203。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，固體材料中以高分子聚苯乙烯泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)最 小，其值低于0.035 W/m，K。擠壓法生產(chǎn)的泡沫塑料，其微觀是由連續(xù)微米 級(jí)氣孔組成的密閉結(jié)構(gòu)，表面張力大，不吸水，即使在潮濕的環(huán)境中也具 有良好的隔熱性能，是良好的保溫材料。這種材料用于炎熱或寒冷地區(qū)居 民住房的保溫隔熱，可以產(chǎn)生節(jié)能近60%的經(jīng)濟(jì)效益。將廢棄的聚苯泡沫 包裝材料，經(jīng)粉碎再生成聚苯顆粒，用改性的水泥膠漿粘結(jié)，在建筑物垂 直外墻面上構(gòu)筑具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)，且具有一定厚度和強(qiáng)度的隔熱保溫層， 就可以充分發(fā)揮再生聚苯顆粒材料在現(xiàn)代建筑中的節(jié)能效果。聚苯顆粒隔熱層的保溫效果、力學(xué)性能、耐候性和壽命，取決于改性的水泥膠漿成分和施工工藝。改性水泥膠漿均勻涂布于聚苯顆粒表面，是 網(wǎng)結(jié)聚苯顆粒的水泥基復(fù)合材料。水泥膠漿的粘度、完全硬化后的強(qiáng)度、 韌性和系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)，是評(píng)價(jià)聚苯顆粒保溫隔熱層性能的重要技術(shù)指標(biāo)。 為了獲得良好的綜合性能，在干粉砂漿復(fù)合材料成分的設(shè)計(jì)上，較傳統(tǒng)砂 漿做了如下改進(jìn)在國(guó)外水泥基干粉砂漿復(fù)合材料配方中較少使用活性摻合料。本發(fā)明中應(yīng)用了活性摻合料粉煤灰(符合國(guó)家n技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粉煤灰不但可以調(diào)整聚苯顆粒級(jí)配、改善施工性、提高干混砂漿的后期(28d) 強(qiáng)度，改善抗硫酸鹽侵蝕和抗碳化性能等，還可以部分替代水泥，降低干 混砂槳成本。為了改善水泥膠槳復(fù)合材料與聚苯顆粒表面的粘結(jié)性，提高砂漿施工 時(shí)的附著力、表面硬度和柔軟度，本發(fā)明中使用了具有增稠、穩(wěn)定和保水作用的甲基纖維素醚(MC)。其用量在0.1 0.6%時(shí)，獲得良好的效果。為了改善水泥膠漿復(fù)合材料與聚苯顆粒表面的粘結(jié)強(qiáng)度，提高聚苯顆 粒間蜂窩狀砂漿凝固網(wǎng)的柔性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、耐磨損性、韌性、 粘結(jié)力、保水能力和可施工性，本發(fā)明中使用了一種憎水性乳膠粉。實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明，當(dāng)加入量1.0 5.0%時(shí)，干粉砂漿復(fù)合材料獲得了良好的綜合性 能，并兼具很好的防水性能。為了增強(qiáng)聚苯顆粒間蜂窩狀砂槳凝固網(wǎng)的微觀抗開裂性能，本發(fā)明配 方中加入了木質(zhì)纖維素組元。木質(zhì)纖維素具有優(yōu)良的柔韌性和分散性，在 水泥膠漿中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠增強(qiáng)聚苯顆粒間 水泥膠漿濕膜的強(qiáng)度、覆蓋效果，降低凝固過程中濕膜的微觀收縮或膨脹， 提高了濕膜的抗開裂性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)木質(zhì)纖維素加入量為0.1 0.8% 時(shí)，就能有效地提高砂漿凝固網(wǎng)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、密實(shí)度和均勻度。為了提高外墻聚苯顆粒隔熱層抵御因凝固、風(fēng)化干縮和熱脹冷縮等因 素而產(chǎn)生微裂紋的能力，本發(fā)明在水泥膠漿復(fù)合材料配方中加入了一種表 面經(jīng)特殊處理的聚丙烯單絲纖維(細(xì)度為18-20^im)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聚 丙烯纖維加入量在0.1 0.5%范圍內(nèi)時(shí)，能有效地防止和抑止裂縫的形成 與發(fā)展，顯著地改善聚苯顆粒隔熱保溫層的阻裂抗?jié)B性能和抗沖擊的能力。為了提髙聚苯顆粒水泥膠漿復(fù)合材料的粘結(jié)粘度和抗凍性能，本發(fā)明 在水泥膠漿復(fù)合材料配方中加入了微量的引氣劑。引氣劑的加入減少了拌 和用水量，改善了施工性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引氣劑加入量在0.01 1.5%時(shí)，在水泥膠漿復(fù)合材料中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡， 降低了膠漿的表面張力，顯著地改善了材料的施工性能和抗折強(qiáng)度。在聚苯顆粒水泥膠漿復(fù)合材料中加入氫氧化鈣、半水硫酸朽和GS觸變 潤(rùn)滑劑的目的，是促進(jìn)初期水泥膠漿果凍化，提高隔熱保溫層的密度和易 施工性。本發(fā)明的所說的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料的制備方法包括如下步驟將水泥、粉煤灰、熟石灰、GS觸變潤(rùn)滑劑、甲基纖維素醚、半水石膏 粉、引氣劑、可再分散乳膠粉、木質(zhì)纖維素和聚丙烯纖維，預(yù)混，再將獲得的預(yù)混料經(jīng)混合機(jī)混合3 5分鐘，獲得復(fù)合粉料，包裝待用；所說的混合機(jī)優(yōu)選采用雙軸無重力混合機(jī)，如杭州精誠(chéng)公司生產(chǎn)的雙 軸無重力混合機(jī)。本發(fā)明的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料的施工方法包括如下步驟-按照比例，將復(fù)合粉料、再生聚苯顆粒和水混合，獲得pH值為5.0 6.5的混合槳料；通過抹灰工藝首先在墻面上形成2 18mm厚的混合漿料層，24 48 小時(shí)；在已凝周的混合槳料層上繼續(xù)涂抹混合漿料，壓實(shí)，最終形成20 30mm厚的隔熱層，養(yǎng)護(hù)8 12小時(shí)；在已凝固的隔熱層表面抹一層約1 1.5mm厚的抹面砂漿后，粘結(jié)一層 聚丙烯加強(qiáng)兩，在加強(qiáng)網(wǎng)上面繼續(xù)抹一層厚約1 1.5mm的表面抗裂砂漿， 形成防水層；最后根據(jù)裝飾需要，即可以在表面抗裂層表面抹一層膩?zhàn)臃郏M(jìn)而上 涂料，也可以直接粘貼瓷磚等表面裝飾材料。本發(fā)明的外墻外保溫隔熱復(fù)合材料中各組分配比合理，使得該隔熱材 料不但具有優(yōu)良的隔熱保溫效果，也具有堅(jiān)固的粘結(jié)強(qiáng)度和力學(xué)性能。同時(shí)，還具有防水功能。本發(fā)明中的粉煤灰高加入量，對(duì)粉煤灰在外墻保溫 系統(tǒng)中應(yīng)用開辟了一條新途徑。再生聚苯泡沫的利用，不僅是保溫隔熱系 統(tǒng)中"變廢為寶"的新嘗試，也減輕了其對(duì)環(huán)境的有害污染。


圖1為實(shí)施例1配方材料凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片。圖2實(shí)施例2配方材料凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片。 圖3實(shí)施例3配方材料凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例中，GS觸變潤(rùn)滑劑的化學(xué)名稱是BENT0NE GS為99%活性成分的 鋰蒙脫石，采用Elementis Trading(shanghai) Co丄ed公司生產(chǎn)的牌號(hào)為GS 的產(chǎn)品；引氣劑的化學(xué)名稱是eliminate gas agents,采用安徽礦業(yè)公司生產(chǎn)的牌 號(hào)為AH-1產(chǎn)品；可再分散乳膠粉的化學(xué)名稱是disperse the emulsion powder again,采用Wacker Polymer Systems公司生產(chǎn)的牌號(hào)為RE5044N的產(chǎn)品。實(shí)施例1按如下配方制備了外墻外保溫隔熱層復(fù)合材料。 水泥60。/。,粉煤灰20。/。，熟石灰[Ca(OH)2] 10%， GS觸變潤(rùn)滑劑0.50/0，甲基纖維素醚(MC) 0.5%，半水石膏粉2%，引氣劑1.5%，可再分散 乳膠粉4.0%，木質(zhì)纖維素1.0%，聚丙烯纖維0.5%;將上述配比的物料預(yù)混，再將獲得的預(yù)混料經(jīng)雙軸無重力混合機(jī)混合5 分鐘，獲得復(fù)合粉料，包裝待用；將再生聚苯顆粒、復(fù)合粉料和水混合，獲得pH值為6.5的混合漿料； 混合比為復(fù)合粉料聚苯顆粒水-1 (kg) : 70 (g) :1.2 (kg); 凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片如圖1所示。經(jīng)上海建筑科學(xué)研究院檢測(cè)，結(jié)果如 下檢測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo) (JG158-2004)檢測(cè)結(jié)果判定結(jié)果濕表觀密度(kg/m3)5 420408合格干表觀密度(kg/m3)180 250214合格導(dǎo)熱系數(shù)W/(m-K)5 0.0600.051 (25°C)合格蓄熱系數(shù)W/(m2-K)2 0.05——抗壓強(qiáng)度kPa2 200235合格壓剪粘接強(qiáng)度kPa>5088合格線性收縮率％0.3合格軟化系數(shù)0.6合格難燃性Bl級(jí)合格由此可見，所說的復(fù)合材料完全滿足JG158-2004標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。實(shí)施例2按如下配方制備了外墻外保溫隔熱層復(fù)合材料。1. 水泥 45%2. 粉煤灰 35%3. 熟石灰[Ca(OH)2] 8.0%4.GS觸變潤(rùn)滑劑0.5 %5.甲基纖維素醚(MC)1.5%6.半水石膏粉3.0 %7.引氣劑0.5 %8.可再分散乳膠粉5.0 %9.木質(zhì)纖維素1.0%10.聚丙烯纖維0.5 %。配制方法同實(shí)施例l; 將再生聚苯顆粒、復(fù)合粉料和水混合，獲得pH值為6的混合漿料；混合比 為復(fù)合粉料聚苯顆粒水=1 (kg) : 80 (g) :1.2 (kg); 凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片如圖2所示。材料的力學(xué)和保溫隔熱性能均達(dá)到 JG158-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。實(shí)施例3按如下配方制備了外墻外保溫隔熱層復(fù)合材料。1.水泥45.0 %2.粉煤灰35.0 %3.熟石灰[Ca(OH)2]5.0 %4.GS觸變潤(rùn)滑劑0.5 %5.甲基纖維素醚(MC)1.5%6.半水石膏粉6.0 %7.引氣劑0.5 %8.可再分散乳膠粉5.0 %9. 木質(zhì)纖維素 1.0%10. 聚丙烯纖維 0.5%。 配制方法同實(shí)施例1;將再生聚苯顆粒、復(fù)合粉料和水混合，獲得pH值為6的混合漿料；混 合比為復(fù)合粉料聚苯顆粒水=1 (kg) : 70 (g) :1.2(kg)。 凝固后的表層結(jié)構(gòu)照片如圖2所示。凝固后，材料的力學(xué)和保溫隔熱性能仍然均達(dá)到JG158-2004標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 并消除了保溫隔熱層中聚苯顆粒間存在的空隙和疏松，增強(qiáng)了保溫隔熱層 的抗侵蝕老化性能。
權(quán)利要求
1. 一種建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，包括1重量份復(fù)合粉料，0.06～0.120份聚苯顆粒；所說的復(fù)合粉料的組分和重量百分比含量包括水泥 45～60％粉煤灰25～20％熟石灰[Ca(OH)2] 10～5％GS觸變潤(rùn)滑劑 0.19～1％甲基纖維素醚(MC) 0.1～0.6％半水石膏粉0.5～5.6％引氣劑0.01～1.5％可再分散乳膠粉1.0～5.0％木質(zhì)纖維素0.1～0.8％聚丙烯纖維0.1～0.5％上述各個(gè)組分的百分比之和為100％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，其特征在于， 所說的聚苯顆粒為聚苯泡沬材料經(jīng)粉碎后獲得的再生顆粒，粒徑為2 4mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，其特征在于， 還包括1.2 1.4份的水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料，其特征在于， 所說的粉煤灰選自滿足國(guó)家II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上的粉煤灰，即0.045mm方孔篩余物^20%;燒失量58%。要求粉煤灰化學(xué)成分為(39 52) %Si02; (17 35) %A1203; (39 52) 0/0Fe2O3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2和或4所述的建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料的 施工方法包括如下步驟按照比例，將復(fù)合粉料、再生聚苯顆粒和水混合，獲得pH值為5.0 6.5的混合漿料；通過抹灰工藝首先在墻面上形成2 18mm厚的混合漿料層，養(yǎng)護(hù)12 48小時(shí)；在已凝固的混合漿料層上繼續(xù)涂抹混合漿料，壓實(shí)，最終形成20 30mm厚的隔熱層，養(yǎng)護(hù)8 12小時(shí)；在已凝固的隔熱層表面抹一層約1 1.5mm厚的抹面砂漿后，粘結(jié)一層 聚丙烯加強(qiáng)網(wǎng)，在加強(qiáng)網(wǎng)上面繼續(xù)抹一層厚約1 1.5mm的表面抗裂砂漿， 形成防水層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的施工方法，其特征在于在表面抗裂層表面抹 一層膩?zhàn)臃?，進(jìn)而上涂料，和直接粘貼瓷磚等表面裝飾材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑物外墻保溫隔熱復(fù)合材料和施工方法，包括1重量份復(fù)合粉料，0.06～0.120份聚苯顆粒。施工前，干粉砂漿復(fù)合材料與聚苯顆粒和水的混合應(yīng)滿足如下比例復(fù)合粉料∶聚苯顆粒∶水＝1(kg)∶(60～120)(g)∶(1.2～1.4)(kg)。本發(fā)明的外墻外保溫隔熱復(fù)合材料中各組分配比合理，使得該隔熱材料不但具有優(yōu)良的隔熱保溫效果，也具有堅(jiān)固的粘結(jié)強(qiáng)度和力學(xué)性能。同時(shí)，還具有防水功能。本發(fā)明中的粉煤灰高加入量，對(duì)粉煤灰在外墻保溫系統(tǒng)中應(yīng)用開辟了一條新途徑。再生聚苯泡沫的利用，不僅是保溫隔熱系統(tǒng)中變廢為寶的新嘗試，也減輕了其對(duì)環(huán)境的有害污染。
文檔編號(hào)C04B28/00GK101219872SQ200710036440
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者馬志霞 申請(qǐng)人:上海舜港節(jié)能建材科技有限公司