[發明專利]一種聚苯顆粒玄武巖纖維加固保溫砂漿、制備及其使用方法

在審

• 申請號: 201710001609.4
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106927745A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 孫明;賀治宇;李歡;盛莉;甘寧馨;李事洋
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B40/00;E04B1/76;C04B111/28;C04B14/46;C04B16/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 周錦全

技術領域

本發明涉及一種聚苯顆粒玄武巖纖維加固保溫砂漿、制備及其使用方法，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

根據《中國投資年鑒2001》，我國從1985-2000年建設了126.34億平方米的房屋建筑。然而由于歷史和環境原因，這一階段的建筑質量并不樂觀。根據2001年11月建設部對除西藏外的30個省、自治區、直轄市進行建筑市場和工程質量檢查的情況，在抽檢的275項工程共查出有結構隱患的工程14個，占5.1％；可能存在結構隱患的工程51個，占18.6％。在這次檢查中，不執行工程建設強制性標準的現象相當嚴重。據對浙江、福建、江西三省的檢查，工程勘察的違規行為占受檢項目的70％以上，工程構造措施不符合規范的占40％以上，施工諸環節的違規行為占17％至60％。這些建筑在經過十幾年到幾十年的使用后，亟須加固補強改造技術保證建筑可以安全使用。

同時，目前按照我國設計規范，要求建筑使用壽命50年以上，新建建筑節能效率超過50％。對于90年代和之前建設的建筑而言，節能改造勢在必行。現在工程建設市場上所用的建筑保溫材料主要以EPS板、XPS板、膠粉EPS顆粒、硬泡聚氨酯等有機材料為主；而且保溫工程作法主要是建筑物主體結構形成后，再進行保溫材料的粘貼或涂抹施工。這些保溫系統的作法，增加了建筑施工過程，加大了建造成本，且不利于建筑物結構受力和安全；有些建筑物選用的保溫材料由于是有機材料，不僅容易老化，影響壽命,而且還會造成不同程度的室內外環境污染，甚至加重建筑物火災隱患。

保溫砂漿有良好的耐火性能，但是最突出問題是顆粒強度低，吸水率高，耐候性差和收縮應力高，溫度應力會引起墻體開裂，影響建筑物使用壽命。由于聚苯顆粒表面憎水，無機膠凝材對其不潤濕。在新拌砂漿中，聚苯顆粒與水泥漿體之間不親合，且容重很小，所以在攪拌過程中很容易造成聚苯顆粒上浮，從而導致砂漿分層，保水性下降，嚴重影響其和易性與施工性能。

由于國內外未解決無機膠凝材料對聚苯顆粒界面潤濕問題，技術上只能依賴高摻量聚合物膠粉將膠凝材料與聚苯顆粒粘結在以前，存在膠粉摻量高、新拌漿體工作性差等問題，并未從根本上改變膠凝材與聚苯顆粒不相容的問題，而且保溫材料中結合的聚苯顆粒體積含量有限，只能制備導熱系數0.1W/m²·K以上的保溫材料，是一條高成本、低效益的技術路線。

2011年，Sevil等已通過大量試驗統計計算出在砌體加固工程中，摻入了2％(體積分數)鋼纖維的水泥砂漿的加固效果最理想。林水東等人對聚乙烯醇纖維和聚丙烯纖維在控制水泥砂漿塑性收縮裂縫方面的試驗研究表明：隨著纖維摻量的增加，裂縫的寬度變細、權重值下降，聚乙烯醇纖維比聚丙烯纖維在同等纖維長度下的抗裂性能更好，倘若纖長太短，則無法對裂縫的控制產生明顯的抑制作用；同種纖維隨著摻量的增加，裂縫也會變得細且密，當纖維摻量增大到0.9kg/m³后，裂縫的形態變化不大。鄧宗才等人則參與了對聚乙烯醇纖維纖維摻量對混凝土的韌性和抗沖擊性能的影響的試驗研究：指出因為聚乙烯醇纖維親水性較好，能夠使較少的自由水吸附于纖維表面，從而使得水泥基底有比較高的粘結強度。聶建國等人采用參透性聚合物砂漿高強不銹鋼絞線網對鋼筋混凝土梁進行了抗彎、抗剪方面的加固試驗研究。試驗結果表明：該種加固技術對與一、二次受力加固梁的屈服荷載、極限荷載都有不同程度的明顯的提高作用；也提高了梁的剛度；試驗梁在加固試驗后期表現表明了該種加固技術對受力過程中裂縫的產生和發展都具有很好的約束作用。

以上研究主要考慮增加砂漿加入不同纖維后的加固作用提升以及單獨使用保溫材料的不足，沒有考慮如何同時實現結構加固與建筑節能的有機統一。

鑒于此，有必要提供一種新的保溫砂漿，通過在砂漿中加入不同材質的纖維與保溫材料，使復合而成的新材料表現出抗拉強度遞增、韌性變強的屬性，利用纖維的高彈性模量降低水泥基體的強度損失，利用纖維的強度減少水泥強度的損失。對比不同材料纖維在同等纖維長度下的抗裂性能，對比同種纖維不同配合比的對砂漿粘結強度、韌性、抗沖擊性延性、耐久性的影響，研究出合適的配方，為結構加固和節能改造提供一種合適的工程材料，以解決現有技術的不足。

發明內容