一种墙体饰面砂浆、制备方法及其使用方法与流程

1.本发明涉及建筑墙面装饰材料技术领域，具体涉及一种墙体饰面砂浆、制备方法及其使用方法。


背景技术：

2.建筑物的装饰和保护有多种途径，而最省力、最经济、维修和更新既快又便捷的方法是采用涂料。建筑涂料不仅使建筑物的内外墙焕然一新并整齐美观，还可延长建筑的使用寿命，改善建筑物室内外使用效果。建筑涂料色彩丰富，质感逼真，施工效率高，在国内外建筑装饰中应用十分广泛。
3.墙体饰面砂浆作为一种高品质的建筑装饰涂料，颜色变化范围广，造型丰富。它是由无机胶凝材料、填料、添加剂和骨料所组成，用于建筑墙体内外表面。饰面砂浆广泛替代涂料、瓷砖用作建筑外墙装饰材料，装饰效果自然独特。与现有涂料饰面和瓷砖饰面相比，其材料性能与外保温体系中的抹面砂浆相似，其弹性模量、热膨胀系数等热力学性能与抹面砂浆相近。与涂料等有机材料制备的饰面层相比，饰面砂浆与外保温系统具有更好的匹配性和相容性。与瓷砖饰面相比，饰面砂浆层厚度仅为1
‑
3mm，质量轻，作为高层建筑饰面层时，不会因负风压等问题出现掉砖现象，是一种绿色装饰材料。
4.饰面砂浆作为建筑物的外饰面不仅要赋予建筑物丰富的外观特征，还要形成一道屏障，保护墙体免受环境侵害。因此，要求砂浆必须具有以下性能：良好的柔韧性，且涂层较厚，能有效吸收变形应力，防止表面裂纹的出现：色彩持久，耐久性好，能适应不同地区的气候环境；对基层的平整度要求不高，可省略腻子层，能消除建筑立面细微的不平整处；容易施工，具有良好的涂抹性，施工方法多样化，手工涂抹或机械喷涂，施工快捷简便；单组份，现场加水拌合即可使用，品质稳定；弹性模量、热膨胀系数等与抹面砂浆基本接近，与外墙外保温系统具有良好的匹配性和相容性；涂层抗热应力能力强，且利于散热；良好的透气性和防水性平衡，确保墙面干爽；涂层硬度高，能有效提高饰面层的抗冲击能力。
5.在饰面砂浆的组成中，添加剂分为有机添加剂和无机添加剂，有机添加剂主要包括有纤维素醚、木质纤维素、以丙烯酸酯共聚物的可再分散乳胶粉、聚合物乳液等，这些有机材料耐火性能差，从而影响饰面砂浆的防火性能，难以在防火要求高的场所下使用，限制了其使用范围。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种墙体饰面砂浆、制备方法及其使用方法，以解决现有饰面砂浆中含有耐火性能差的有机添加剂，导致饰面砂浆的防火性能差，限制其应用的问题。
7.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种墙体饰面砂浆，包括：按重量份计，硅酸盐水泥10～30份、红土10～50份和石英砂30～70份。
9.本发明的墙体饰面砂浆为100％无机砂浆，不含有机添加剂。现有的墙体饰面砂浆
配方中加入有机助剂是用来改善饰面砂浆的流动性和韧性，本发明通过红土也能实现。
10.红土，又称为红壤，广泛分布我国中亚热带湿润地区，为发育于亚热带和热带雨林、常绿阔叶林植被下的中度脱硅富铝化的铁铝土，其为酸性土壤。由于缺乏碱土金属和碱金属，从而使土壤富含铁铝氧化物，呈红色。一般来讲，红壤风化程度深，网纹层发育明显，颗粒较细，质地较粘重，粘粒活度低，且其黏粒矿物以高岭石为主要成分，氧化铁铝含量较丰富，盐基饱和度较低。这是因为，红土是通过富铝化和生物富集化过程长期作用形成的，使得红土具有脱硅富铝作用强烈、铁游离度高、黏粒及次生矿物含量高等显著特点。
11.红土中主要黏土矿物成分是高岭石和水铝石英，还包括一些有机腐殖质、有机质以及铝、铁的结晶化合物，矿物成分中除高岭石外同时还有部分长石和石英，红土中的黏土矿物能与水泥砂浆很好的粘结并提供流动性。
12.其中，黏土矿物具有特殊的晶体结构赋予了红土许多独特的特性，红土利用黏土矿物自身的黏结特性，黏土颗粒通过胶体粒子在其表面吸附水分子，被黏土颗粒吸附的水分子层具有较高的黏滞性，在与硅酸盐水泥和石英砂吸附，通过黏土颗粒之间形成的吸附水层相互连接，彼此吸引，形成了湿态黏结力，从而形成砂浆的粘结性，并且在此过程中，水分未被蒸发，砂浆能保持其流动性。
13.在红土中有机腐殖质的含量在0.2％左右，它是一种可变电荷的有机胶体，含有羧基、酚羟基等反应活性很高的功能基，同样具有吸附能力，能与水泥和石英砂发生吸附，提高砂浆的粘结性。
14.有机质中含有大量的负电荷和不同的官能团，还具有较大的土壤比表面积，既能提高与水泥石英砂的吸附性，还能增效黏土矿物的黏结性能，利于砂浆的黏结性。
15.再者，红土中还含有0.2％左右的天然植物纤维，能提高砂浆的粘结性，可取代传统砂浆材料中额外添加的木质纤维素。
16.因此，本发明通过红土就能替换传统砂浆中的有机添加剂，同样能达到砂浆要求的流动性和韧性。
17.此外，本发明中砂浆材料中并不额外添加有机添加物，避免了因有机添加物的存在导致的砂浆防火性能降低。同时，本发明的红土中的铁铝的氧化化合物能够在水泥水化反应中形成铝酸三钙和铁铝酸四钙，氧化铝和氧化铁这是性能优良的无机保温耐火材料。氧化铝铁，具有熔点高、热稳定性好、硬度大、耐磨性好、机械强度大高、电绝缘性好、耐腐蚀等特点，能有效改善砂浆的高温强度，提高砂浆的耐火性能，从而达到防火的效果。形成的铝酸三钙和铁铝酸四钙为晶体结构，从而减少了砂浆中ca
2
在毛细孔压力下渗透到砂浆表面与空气中的co2生成不溶于水的白色碳酸钙晶体，从而进一步起到抗泛碱的效果。
18.最后，本发明加入的红土为酸性土壤，并且红土中的矿物黏土具有一定的微集料效应，能够填充砂浆的微裂纹，优化砂浆的孔结构，有利于抑制砂浆的泛碱。红土本身为红色，可以作为饰面砂浆的天然添加颜料，具有自然美观度，可无需再额外添加其他的颜料。
19.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述墙体饰面砂浆，包括：按重量份计，硅酸盐水泥15～25份、红土20～40份和石英砂40～60份。
20.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述墙体饰面砂浆，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份。
21.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述石英砂的目数为20～60目。
22.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述墙体饰面砂浆还包括：水，水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的20～25％。
23.上述的墙体饰面砂浆的制备方法，包括以下步骤：
24.(1)将红土与石英砂搅拌混合均匀，加入硅酸盐水泥进行搅拌混合均匀，得到混合料，装入到防潮袋中，密封备用；
25.(2)将混合料与水搅拌混合，充分搅拌后得到墙体饰面砂浆。
26.上述的墙体饰面砂浆的使用方法，包括以下步骤：
27.采用施工设备将墙体饰面砂浆均匀涂抹至墙面上，在20～30h后初步形成强度，在12
‑
17d完全达到强度。
28.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述墙体饰面砂浆的施工开放时间为0.8～1h。
29.本发明具有以下有益效果：
30.本发明的墙体饰面砂浆为100％无机砂浆，不含有机添加剂，有利于节能减排，voc控制，装饰效果更加自然美观，避免了有机添加剂存在的导致的耐火性能差的情况，利用红土具有诸多特性，既能确保砂浆整体要求的抗压强度和抗折强度，同样还兼具高温耐火和抗泛碱的效果，能达到装饰材料国家a1级防火性能，拓展了饰面砂浆在公共建筑等建筑规范a1要求的场所的应用范围。解决目前有些抗裂砂浆和保温砂浆都无法在裸露外立面直接使用的问题，本发明的饰面砂浆为可以直接裸露外立面的100％无机砂浆类产品。
具体实施方式
31.以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
32.实施例1
33.本实施例的墙体饰面砂浆，包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
34.其中，石英砂的目数为50目。
35.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法，包括以下步骤：
36.(1)将红土与石英砂搅拌混合均匀，加入硅酸盐水泥进行搅拌混合均匀，得到混合料，装入到防潮袋中，密封备用；
37.(2)将混合料与水搅拌混合，充分搅拌后得到墙体饰面砂浆；
38.实施例2：
39.本实施例的墙体饰面砂浆的配比与实施例1相同，区别在于制备方法不同，具体如下：
40.(1)将红土与石英砂搅拌混合均匀，加入硅酸盐水泥进行搅拌混合均匀，得到混合料，装入到防潮袋中，密封备用；
41.(2)将混合料与水搅拌混合，充分搅拌后得到墙体饰面砂浆；
42.实施例2：
43.本实施例的墙体饰面砂浆的配比与实施例1相同，区别在于制备方法不同，具体如
下：
44.(1)将红土与石英砂搅拌混合均匀，加入硅酸盐水泥进行搅拌混合均匀，得到混合料，装入到防潮袋中，密封备用；
45.(2)将混合料与水搅拌混合，充分搅拌后得到墙体饰面砂浆；
46.实施例4
47.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于硅酸盐水泥的配比不用，具有为硅酸盐水泥的加量为10份，其他组分相同。
48.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥10份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
49.其中，石英砂的目数为50目。
50.实施例5
51.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于硅酸盐水泥的配比不用，具有为硅酸盐水泥的加量为15份，其他组分相同。
52.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥15份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
53.其中，石英砂的目数为50目。
54.实施例6
55.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于硅酸盐水泥的配比不用，具有为硅酸盐水泥的加量为25份，其他组分相同。
56.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥25份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
57.其中，石英砂的目数为50目。
58.实施例7
59.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于硅酸盐水泥的配比不用，具有为硅酸盐水泥的加量为30份，其他组分相同。
60.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥30份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
61.其中，石英砂的目数为50目。
62.实施例1、实施例4
‑
7的变量为硅酸盐水泥，分别为20份、10份、15份、25份、30份。
63.实施例8
64.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为红土的加量为10份，其他组分相同。
65.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土10份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
66.其中，石英砂的目数为50目。
67.实施例9
68.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为红土的加量为20份，其他组分相同。
69.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土20份和石英砂50份；
水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
70.其中，石英砂的目数为50目。
71.实施例10
72.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为红土的加量为40份，其他组分相同。
73.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土40份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
74.其中，石英砂的目数为50目。
75.实施例11
76.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为红土的加量为50份，其他组分相同。
77.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土50份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
78.其中，石英砂的目数为50目。
79.实施例1、实施例8
‑
11的变量为红土，分别为30份、10份、20份、40份、50份。
80.实施例12
81.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为石英砂的加量为30份，其他组分相同。
82.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂30份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
83.其中，石英砂的目数为50目。
84.实施例13
85.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为石英砂的加量为40份，其他组分相同。
86.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂40份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
87.其中，石英砂的目数为50目。
88.实施例14
89.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为石英砂的加量为60份，其他组分相同。
90.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂60份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
91.其中，石英砂的目数为50目。
92.实施例15
93.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为石英砂的加量为70份，其他组分相同。
94.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂70份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的23％。
95.其中，石英砂的目数为50目。
96.实施例1、实施例12
‑
15的变量为石英砂，分别为50份、30份、40份、60份、70份。
97.实施例16
98.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为水的加量为20wt％，其他组分相同。
99.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的20％。
100.其中，石英砂的目数为50目。
101.实施例17
102.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为水的加量为22wt％，其他组分相同。
103.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的22％。
104.其中，石英砂的目数为50目。
105.实施例18
106.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为水的加量为24wt％，其他组分相同。
107.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的24％。
108.其中，石英砂的目数为50目。
109.实施例19
110.本实施例的墙体饰面砂浆的制备方法与实施例1相同，区别在于红土的配比不用，具有为水的加量为25wt％，其他组分相同。
111.包括：按重量份计，包括：按重量份计，硅酸盐水泥20份、红土30份和石英砂50份；水的加入量为硅酸盐水泥、红土和石英砂总质量的25％。
112.其中，石英砂的目数为50目。
113.实施例1、实施例16
‑
19的变量为水，分别为23wt％、20wt％、22wt％、24wt％、25wt％。
114.实施例20
115.本实施例的墙体饰面砂浆的使用方法，包括以下步骤：
116.采用施工设备将墙体饰面砂浆均匀涂抹至墙面上，在20～30h后初步形成强度，在12
‑
17d完全达到强度。
117.其中，墙体饰面砂浆的施工开放时间为0.8～1h。
118.对上述实施例得到的饰面砂浆进行性能测试，分析饰面砂浆的性能与配比之间的差异程度。
119.试验例1：单一因素对饰面砂浆的影响
120.1、硅酸盐水泥用量对饰面砂浆的影响
121.对实施例1以及实施例4
‑
7进行性能测试，同时设立对比例，测试结果见表1。
122.表1硅酸盐水泥用量对饰面砂浆性能的影响
[0123][0124]
从表1可以看出，随着硅酸盐水泥含量降低，抗折强度，拉伸粘结强度和老化粘结强度有逐步下降趋势，其中硅酸盐水泥量10份时为符合要求最低添加量。在使用中需要给予一定的性能余量，所以硅酸盐水泥量不低于20分较为合适。以上组抗泛碱性均符合要求。
[0125]
2、红土用量对饰面砂浆的影响
[0126]
对实施例1以及实施例8
‑
11进行性能测试，同时设立对比例，测试结果见表2。
[0127]
表2红土用量对饰面砂浆性能的影响
[0128][0129]
从表2可以看出，红土添加量与抗折强度关联性不大，与拉伸粘接强度和老化粘接强度成正比。在超过标准20％浮动性能的前提下，30份红土添加量较为科学。
[0130]
3、石英砂水泥用量对饰面砂浆的影响
[0131]
对实施例1以及实施例12
‑
15进行性能测试，同时设立对比例，测试结果见表3。
[0132]
表3石英砂用量对饰面砂浆性能的影响
[0133]
[0134][0135]
从表3可以看出，随着砂石量的增加，抗压强度和拉伸粘接强度，老化循环粘接强度开始下降，50份砂石为最佳添加量。
[0136]
4、水用量对饰面砂浆的影响
[0137]
对实施例1以及实施例16
‑
19进行性能测试，同时设立对比例，测试结果见表4。
[0138]
表4水用量对饰面砂浆性能的影响
[0139][0140]
从表4可以看出，水的添加对性能影响比较复杂，在22％
‑
24％添加量之间力学性能比较高，偏离这个区间之后力学性能有明显下降。因此在实际使用中可以根据造型和粘度选择此区间内合适的添加量。
[0141]
试验例2：
[0142]
根据国家标准gb 8624
‑
2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》对本发明实施例1的墙体饰面材料进行防火性能测试，其结果见表5.
[0143]
表5实施例1的墙体饰面材料的防火性能
[0144][0145]
从表5可以看出，本发明的墙体饰面砂浆在燃烧过程中放热量仅为0.1mj/kg远低于标准，并且炉内升温仅有2℃，防火性能卓著。
[0146]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。