【摘  要】分析在其它組分不變的情況下，玻化微珠與聚苯顆粒不同體積摻合比對砂漿的幹密度
、導熱係數和強度的影響。當聚苯顆粒的體積摻量為骨料的50%時
，保溫砂漿的各項性能指標均達到GB/T 20473-2006《建築保溫砂漿》標準要求。
【關鍵詞】玻化微珠；聚苯乙烯顆粒；保溫砂漿

前言：
實(shi)施(shi)建(jian)築(zhu)節(jie)能(neng)必(bi)須(xu)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)外(wai)圍(wei)護(hu)結(jie)構(gou)的(de)熱(re)工(gong)性(xing)能(neng)，目(mu)前(qian)，外(wai)圍(wei)護(hu)結(jie)構(gou)保(bao)溫(wen)係(xi)統(tong)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)
，且(qie)均(jun)有(you)其(qi)優(you)缺(que)點(dian)。本(ben)文(wen)分(fen)紹(shao)一(yi)種(zhong)雙(shuang)摻(chan)輕(qing)質(zhi)骨(gu)料(liao)保(bao)溫(wen)砂(sha)漿(jiang)―玻化微珠-聚苯乙烯保溫砂漿，該砂漿既克服了聚苯顆粒耐熱性能
、粘結性能差
，強度低，易空殼開裂的缺點，又克服了現有玻化微珠顆粒小，以致水泥用量大，保溫性能差的缺點
，具有強度高
，粘結性

、保溫和抗裂性能好，施工簡便等優點。

一、研究機理
保溫砂漿應具備良好的保溫隔熱性能，綜合性能好的保溫砂漿還要有一定的防火、耐水、抗裂
、耐久等優異性能。本試驗研究的玻化微珠-聚苯乙烯保溫砂漿以水泥、玻化微珠、聚苯顆粒為主要成分，摻加粉煤灰、抗裂纖維和化學添加劑等組成。

1.1 保溫基材
玻化微珠是一種無機非金屬輕質絕熱顆粒材料，由火山岩礦石中的鬆脂岩經破碎、篩分、高溫瞬時燃燒膨脹玻化而成。性能優良的玻化微珠呈不規則球狀體
，內部空腔結構，具有質輕、保溫隔熱性能好、耐老化的優點，表麵玻化封閉、光guang滑hua
，具ju有you良liang好hao的de憎zeng水shui性xing，理li化hua性xing能neng穩wen定ding。玻bo化hua微wei珠zhu的de球qiu形xing表biao麵mian能neng增zeng加jia砂sha漿jiang的de流liu動dong性xing，減jian小xiao用yong水shui量liang，內nei部bu多duo孔kong空kong腔qiang結jie構gou發fa揮hui保bao溫wen作zuo用yong
，同tong時shi增zeng加jia顆ke粒li的de強qiang度du。因yin此ci，以yi玻bo化hua微wei珠zhu作zuo為wei輕qing質zhi骨gu料liao可ke以yi降jiang低di保bao溫wen砂sha漿jiang的de幹gan密mi度du和he導dao熱re係xi數shu，提ti高gao保bao溫wen效xiao果guo，並bing且qie具ju有you較jiao高gao的de抗kang壓ya強qiang度du。由you於yu無wu機ji保bao溫wen材cai料liao的de幹gan密mi度du是shi影ying響xiang材cai料liao導dao熱re係xi數shu和he強qiang度du的de一yi個ge重zhong要yao因yin素su，當dang幹gan密mi度du減jian小xiao時shi
，保bao溫wen砂sha漿jiang的de導dao熱re係xi數shu相xiang應ying減jian小xiao
，強qiang度du也ye隨sui著zhe降jiang低di。通tong過guo綜zong合he比bi較jiao分fen析xi

，一yi般ban堆dui積ji密mi度du在zai110-140kg/m3的玻化微珠，從粒徑大小
、球狀度優劣
、玻化度高低等方麵考慮適宜以單一骨料的形式配製保溫砂漿，而堆積密度小於100kg/m3的玻化微珠顆粒
，因顆粒偏小
、粉塵大、玻化度不足等問題造成水泥用量和吸水率大，應配合導熱係數更低的超輕保溫材料使用更為適宜。

聚苯顆粒屬有機類材料，球形度好，吸水率低，導熱係數小[一般小於0.041W/(m.K)]
，保溫性能優良

，堆積密度約為玻化微珠的1/10
，但顆粒級配差，空隙率大，與水泥膠凝強度低
，耐高溫及抗老化性差。

因此
，采用雙摻骨料技術將玻化微珠

、聚苯顆粒以適當比例摻合使用
，既可以克服玻化微珠吸水率大、產品後期保溫性能降低等缺陷
，又可以改善骨料級配，減小水泥用量，滿足幹密度要求，而且保溫效果良好。

1.2 膠凝材料
youyubohuaweizhuhejubenkelidezishenqiangduhenxiao，zhuyaofahuibaowenzuoyong，nanyiqidaoguliaodezuoyong
，shajiangdeqiangduzhuyaoyoushuinidengjiaoningcailiaotigong。putongshajiangdejiaoningcailiaocaiyong32.5R的de水shui泥ni基ji本ben可ke以yi滿man足zu強qiang度du要yao求qiu。在zai保bao溫wen材cai料liao中zhong，膠jiao凝ning材cai料liao與yu保bao溫wen骨gu料liao的de比bi例li對dui材cai料liao性xing能neng影ying響xiang很hen大da，隨sui著zhe保bao溫wen骨gu料liao比bi例li的de增zeng加jia，幹gan密mi度du與yu導dao熱re係xi數shu逐zhu漸jian減jian小xiao，保bao溫wen效xiao果guo提ti高gao，但dan抗kang壓ya強qiang度du下xia降jiang。為wei了le彌mi補bu摻chan加jia輕qing骨gu料liao的de強qiang度du損sun失shi，膠jiao凝ning材cai料liao宜yi選xuan用yong強qiang度du等deng級ji為wei42.5的水泥。

為(wei)了(le)改(gai)善(shan)砂(sha)漿(jiang)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)能(neng)和(he)保(bao)溫(wen)效(xiao)果(guo)，減(jian)小(xiao)幹(gan)密(mi)度(du)並(bing)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，改(gai)善(shan)砂(sha)漿(jiang)的(de)和(he)易(yi)性(xing)及(ji)保(bao)水(shui)性(xing)，還(hai)需(xu)摻(chan)加(jia)適(shi)量(liang)的(de)粉(fen)煤(mei)灰(hui)替(ti)代(dai)部(bu)分(fen)水(shui)泥(ni)。粉(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)摻(chan)入(ru)會(hui)降(jiang)低(di)砂(sha)漿(jiang)的(de)早(zao)期(qi)強(qiang)度(du)，但(dan)28d後強度超過不摻粉煤灰的砂漿，摻量以水泥質量的10%-20%為宜
，當粉煤灰摻量為20%時，強度最高，摻量過大將降低膠凝材料的粘結力。

1.3 化學添加劑
僅(jin)以(yi)前(qian)述(shu)幾(ji)種(zhong)材(cai)料(liao)製(zhi)備(bei)的(de)試(shi)塊(kuai)呈(cheng)現(xian)蓬(peng)鬆(song)狀(zhuang)態(tai)
，粘(zhan)結(jie)力(li)差(cha)，連(lian)通(tong)孔(kong)道(dao)多(duo)，體(ti)積(ji)吸(xi)水(shui)率(lv)大(da)，幹(gan)密(mi)度(du)小(xiao)
，保(bao)溫(wen)效(xiao)果(guo)不(bu)佳(jia)。為(wei)了(le)封(feng)堵(du)這(zhe)些(xie)連(lian)通(tong)孔(kong)道(dao)，增(zeng)加(jia)砂(sha)漿(jiang)稠(chou)度(du)，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)化(hua)學(xue)添(tian)加(jia)劑(ji)（可再分散乳膠粉、冷水溶聚乙烯醇粉以及纖維素醚）對砂漿進行憎水、保水處理。

可(ke)再(zai)分(fen)散(san)乳(ru)膠(jiao)粉(fen)是(shi)高(gao)分(fen)子(zi)聚(ju)合(he)物(wu)乳(ru)液(ye)經(jing)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)以(yi)及(ji)後(hou)續(xu)處(chu)理(li)而(er)成(cheng)的(de)粉(fen)狀(zhuang)熱(re)塑(su)性(xing)樹(shu)脂(zhi)，它(ta)與(yu)無(wu)機(ji)膠(jiao)凝(ning)材(cai)料(liao)及(ji)各(ge)種(zhong)骨(gu)料(liao)混(hun)合(he)製(zhi)成(cheng)幹(gan)粉(fen)砂(sha)漿(jiang)
，加(jia)水(shui)攪(jiao)拌(ban)後(hou)，膠(jiao)粉(fen)顆(ke)粒(li)可(ke)快(kuai)速(su)分(fen)散(san)到(dao)水(shui)中(zhong)，隨(sui)著(zhe)界(jie)麵(mian)對(dui)水(shui)分(fen)的(de)吸(xi)收(shou)、水化反應的消耗
、向(xiang)空(kong)氣(qi)的(de)揮(hui)發(fa)，水(shui)分(fen)逐(zhu)漸(jian)減(jian)少(shao)，膠(jiao)粉(fen)顆(ke)粒(li)逐(zhu)漸(jian)靠(kao)近(jin)
，相(xiang)互(hu)融(rong)合(he)，最(zui)終(zhong)聚(ju)合(he)成(cheng)膜(mo)，這(zhe)種(zhong)聚(ju)合(he)物(wu)膜(mo)可(ke)構(gou)成(cheng)孔(kong)壁(bi)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)，從(cong)而(er)對(dui)砂(sha)漿(jiang)的(de)高(gao)孔(kong)隙(xi)構(gou)造(zao)起(qi)到(dao)封(feng)閉(bi)的(de)作(zuo)用(yong)，同(tong)時(shi)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)砂(sha)漿(jiang)內(nei)聚(ju)力(li)、粘聚力與柔韌性。

冷水溶聚乙烯醇粉顆粒細小
，添加量小，易於分散，具有良好的成膜性
、粘結性和拉伸強度
，可防止砂漿開裂、脫離
，增加粘結強度和平滑性。同時聚乙烯醇粉無毒、無味
，綠色環保。

纖維素醚屬於流變改性劑，起保水增稠作用。影響砂漿保水效果的因素有纖維素醚的添加量
、黏度
、顆粒的細度及使用環境的溫度等。纖維素醚添加量的增加、黏度越大
、顆粒的細度越細

、使用環境的溫度下降，均可使砂漿的保水性能提高。

1.4 抗裂纖維
聚丙烯纖維（PP纖維）在混凝土中具有抗裂、防火的作用。在保溫砂漿的研究中
，為了改善砂漿的抗裂、防(fang)火(huo)性(xing)能(neng)，也(ye)可(ke)摻(chan)入(ru)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)聚(ju)丙(bing)烯(xi)纖(xian)維(wei)
，將(jiang)其(qi)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)於(yu)砂(sha)漿(jiang)中(zhong)
，可(ke)有(you)效(xiao)阻(zu)止(zhi)砂(sha)漿(jiang)在(zai)硬(ying)化(hua)初(chu)期(qi)形(xing)成(cheng)的(de)微(wei)型(xing)裂(lie)縫(feng)繼(ji)續(xu)擴(kuo)展(zhan)。纖(xian)維(wei)的(de)摻(chan)量(liang)約(yue)為(wei)膠(jiao)凝(ning)材(cai)料(liao)質(zhi)量(liang)的(de)0.5%-1.0%，長度以5-8mm為宜，如果摻量過高或長度過長均易使用砂漿的和易性變差，影響保溫砂漿的施工性能。

二、試驗
2.1 原材料
膠凝材料：采用廣州石井水泥廠生產的P.S42.5R礦渣水泥，3
、28d的抗壓強度分別為20.4
、49.2MPa，抗折強度分別為4.25
、8.55MPa；粉煤灰采用黃埔電廠Ⅱ級粉煤灰，堆積密度為780kg/m3。
輕質保溫骨料：玻化微珠為華偉佳科技有限公司研製

；聚苯顆粒為原發性顆粒，市售。兩者的堆積密度、導熱係數與顆粒級配見表1。

化學添加劑：北京萬博彙佳科貿有限公司產，可再分散乳膠粉Novena28、冷水溶聚乙烯醇粉2488BNE-118
、HPMC羥丙基甲基纖維素醚（黏度10萬mPa.s）。
抗裂纖維：聚丙烯短纖維
，長度5-8mm。

2.2 試驗方法
本試驗主要研究在固定膠凝材料用量的情況下，玻化微珠與聚苯顆粒不同體積摻合比例對砂漿的幹密度、導熱係數和強度的影響，確定最佳配合比。經過大量試驗，膠凝材料/骨料以每100kg膠凝材料配600L保溫骨料為基準，具體材料用量見表2。保溫骨料的聚苯顆粒以不同體積摻量進行試驗，不同體積比例的骨料的堆積密度和顆粒級配見表3。

三
、試驗結果分析
在固定膠凝材料用量的情況下
，不同聚苯顆粒占骨料體積百分比對保溫砂漿性能的影響見表4。試(shi)驗(yan)分(fen)別(bie)按(an)不(bu)同(tong)比(bi)例(li)準(zhun)確(que)稱(cheng)量(liang)各(ge)種(zhong)原(yuan)材(cai)料(liao)。先(xian)將(jiang)水(shui)和(he)各(ge)種(zhong)粉(fen)料(liao)倒(dao)入(ru)鍋(guo)內(nei)拌(ban)勻(yun)
，由(you)於(yu)玻(bo)化(hua)微(wei)珠(zhu)在(zai)砂(sha)漿(jiang)攪(jiao)拌(ban)過(guo)程(cheng)容(rong)易(yi)破(po)碎(sui)，破(po)碎(sui)後(hou)的(de)玻(bo)化(hua)微(wei)珠(zhu)失(shi)去(qu)了(le)封(feng)閉(bi)的(de)玻(bo)璃(li)體(ti)的(de)保(bao)護(hu)，導(dao)致(zhi)吸(xi)水(shui)率(lv)增(zeng)大(da)，所(suo)以(yi)輕(qing)骨(gu)料(liao)在(zai)最(zui)後(hou)加(jia)入(ru)攪(jiao)拌(ban)鍋(guo)內(nei)。為(wei)了(le)在(zai)攪(jiao)拌(ban)過(guo)程(cheng)把(ba)玻(bo)化(hua)微(wei)珠(zhu)的(de)破(po)碎(sui)率(lv)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)，應(ying)選(xuan)用(yong)低(di)轉(zhuan)速(su)立(li)轉(zhuan)式(shi)攪(jiao)拌(ban)機(ji)，攪(jiao)拌(ban)速(su)度(du)不(bu)大(da)於(yu)18轉/min，攪拌時間為3min。攪拌過程發現內部多孔空腔的球形骨料有利於提高砂漿的流動性

，降低其在砂漿中的磨擦，同時減少了的攪拌時間
；隨著聚苯顆粒體積比例的增加
，砂漿越來越疏鬆。成型試塊養護並烘幹至恒重後進行試驗。砂漿試塊誌型及試塊的抗壓強度、幹密度、導熱係數測試參照GB/T 20473-2006《建築保溫砂漿》進行。