一种具有调温功能的石膏自流平砂浆及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种具有调温功能的石膏自流平砂浆及其制备方法。
背景技术
随着我国经济发展和人民生活水平的提高，人们对于室内环境的舒适度要求越来越高，温度是衡量室内舒适度的重要指标之一。
地面辐射供暖是一种新型的供暖方式，在我国已得到广泛的推广与应用。目前地面辐射供暖加热层的填充材料一般为豆石混凝土，其流动性差，不具备温度调节功能，施工后可上人时间长，需要二次找平才可进行地面饰面材料的铺设。
发明内容
本申请提供了一种具有调温功能的石膏自流平砂浆及其制备方法，该砂浆具有调节温度的功能，并且流动流平性好、上人时间短、无需二次找平，可以代替豆石混凝土用于填充地面辐射供暖加热层或用作找平层。
本申请提供了一种具有调温功能的石膏自流平砂浆，所述石膏自流平砂浆包括主料、添加剂和相变材料，所述主料包括石膏、砂、水泥、重钙和胶粉，所述添加剂包括减水剂、保水剂、缓凝剂和消泡剂。
在本申请的实施例中，所述相变材料可以为沸石球-石蜡复合相变材料。
在本申请的实施例中，以所述主料的添加量为100重量份计，所述石膏的添加量可以为40至50重量份，所述砂的添加量可以为30至40重量份，所述水泥的添加量可以为7至10重量份，所述重钙的添加量可以为9至11重量份，所述胶粉的添加量可以为1至3重量份，所述减水剂的添加量可以为0.08至0.12重量份，所述保水剂的添加量可以为0.05至0.08重量份，所述缓凝剂的添加量可以为0.008至0.012重量份，所述消泡剂的添加量可以为0.04至0.06重量份，所述相变材料的添加量可以为5至30重量份。
在本申请的实施例中，所述石膏可以为高强石膏，或为高强石膏与建筑石膏的混合物。
在本申请的实施例中，在所述高强石膏与建筑石膏的混合物中，所述高强石膏与所述建筑石膏的重量比可以为2至1:1。
在本申请的实施例中，所述砂可以为河砂，所述河砂的粒度可以为50至300目。
在本申请的实施例中，所述水泥可以为普通硅酸盐水泥，例如，PO.325普通硅酸盐水泥。
在本申请的实施例中，所述胶粉可以为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或丙烯酸乳液经喷雾干燥而成的胶粉。
在本申请的实施例中，所述减水剂可以为本领域中常用的减水剂，例如，聚羧酸高效减水剂等。
在本申请的实施例中，所述保水剂可以为本领域中常用的保水剂，例如，纤维素醚类保水剂等。
在本申请的实施例中，所述缓凝剂可以为本领域中常用的缓凝剂，例如，蛋白类缓凝剂等。
在本申请的实施例中，所述消泡剂可以为本领域中常用的消泡剂，例如，高碳醇脂肪酸酯复合物等。
本申请还提供了如上所述的具有调温功能的石膏自流平砂浆的制备方法。
应理解，制备自流平砂浆的原料中使用的石膏、砂、水泥、胶粉、减水剂、保水剂、缓凝剂和消泡剂，并不限于上述所列举的具体材料，能够实现各种试剂的作用的材料均可用于本申请自流平砂浆的制备中，上述所列举的具体材料并非对本申请作出任何形式上或实质上的限定。
本申请还提供了如上所述的具有调温功能的石膏自流平砂浆的制备方法，所述制备方法包括：将所述主料、所述添加剂和所述相变材料混合均匀，即得到所述具有调温功能的石膏自流平砂浆。
在本申请的实施例中，所述制备方法还可以包括：将沸石球和熔化的石蜡加入真空炉中，使真空炉在设定温度和设定真空度维持设定时间，使石蜡吸附在沸石球上，然后将吸附有石蜡的沸石球烘干并在表面包裹高分子材料外壳，得到所述沸石球-石蜡复合相变材料。
在本申请的实施例中，所述设定温度可以为60-70℃，所述设定真空度可以为-0.4至-1MPa，所述设定时间可以为8-10h，所述烘干的温度可以为40-45℃，所述高分子材料可以为聚烯烃。
本申请的具有调温功能的石膏自流平砂浆的使用方法及施工工艺十分简单，将砂浆与水按照100:23至26的重量比混合，采用搅拌机或人工拌和成具有流动性的砂浆，倾倒于待施工处即可。
本申请能够获得以下有益效果：
(1)本申请的砂浆具有温度调节功能，温度升高时相变材料熔化，同时吸收热量，阻止温度进一步升高；温度降低时相变材料固化，同时释放热量，阻止温度进一步降低；
(2)本申请的砂浆具有自动流平性能，无需人工抹平；
(3)本申请的砂浆的早期强度高，施工后20h即可上人；
(4)本申请的砂浆不仅可用作找平层，还可代替豆石混凝土用于填充地面辐射供暖加热层，是地采暖的较佳搭档。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所描述的方案来实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下实施例中所采用水泥为PO.325普通硅酸盐水泥；砂子为50至300目的河砂；减水剂为聚羧酸高效减水剂P29；保水剂为纤维素醚类保水剂MH300P2；缓凝剂为蛋白类缓凝剂PE；消泡剂为高碳醇脂肪酸酯复合物-1691；相变材料为沸石球-石蜡复合相变材料，通过以下方法制备得到：
将直径为2至3mm的沸石球500g置于温度为60℃、真空度为-0.7Mpa的真空炉中，并将熔化的石蜡100g加入真空炉，保持温度和真空度10h后将吸附有石蜡的沸石球在40℃下烘干7h，并在表面采用喷雾法包裹聚烯烃作为外壳，得到沸石球-石蜡复合相变材料。其他原料，如无特别说明，均为普通市售产品。
实施例1
称取由天然石膏制备的高强石膏400g、水泥70g、砂子400g、重钙110g、胶粉(由醋酸乙烯－乙烯共聚乳液经喷雾干燥而成)20g作为主料；称取减水剂0.8g、保水剂0.8g、缓凝剂0.08g、消泡剂0.4g作为外加剂；称取相变材料100g。将主料、外加剂及相变材料混合搅拌均匀，制备成石膏基自流平砂浆。
实施例2
称取由脱硫石膏制备的高强石膏300g、建筑石膏150g、水泥80g、砂子350g、重钙100g、胶粉(由醋酸乙烯－乙烯共聚乳液经喷雾干燥而成)20g作为主料；称取减水剂0.8g、保水剂0.6g、缓凝剂0.09g、消泡剂0.5g作为外加剂；称取相变材料300g。将主料、外加剂及相变材料混合搅拌均匀，制备成石膏基自流平砂浆。
实施例3
称取由脱硫石膏制备的高强石膏450g、水泥75g、砂子350g、重钙110g、胶粉(由丙烯酸乳液经喷雾干燥而成)15g作为主料；称取减水剂0.8g、保水剂0.7g、缓凝剂0.1g、消泡剂0.6g作为外加剂；称取相变材料300g。将主料、外加剂及相变材料混合搅拌均匀，制备成石膏基自流平砂浆。
对比例1
称取由天然石膏制备的高强石膏470g、水泥80g、砂子320g、重钙115g、胶粉(由丙烯酸乳液经喷雾干燥而成)15g作为主料；称取减水剂0.8g、保水剂0.7g、缓凝剂0.10g、消泡剂0.6g作为外加剂。将主料及外加剂混合搅拌均匀，制备成石膏基自流平砂浆。
性能测试
将实施例2和对比例制备的砂浆与水按照100:26的重量比混合，采用搅拌机拌和成具有流动性的砂浆，然后根据标准JC/T%201023-2007测试砂浆的性能。测试结果如表1所示。
表1实施例2与对比例1制备的砂浆的性能检测结果
可以看出，本申请实施例2的含有沸石球-石蜡复合相变材料的砂浆的各项性能与对比例1的不含相变材料的砂浆接近，均远高于标准JC/T 1023-2007的要求，说明相变材料的加入不会影响砂浆的基本性能；本申请实施例的砂浆在施工后约20h即可上人。其他实施例的砂浆的各项性能也高于标准JC/T1023-2007的要求，在此未一一列出。
分别使用实施例2及对比例所制备的石膏自流平砂浆对北京地区室内地面辐射供暖加热层进行填充，冬季采用测温探针测试地面温度并计算温度波动率。测试结果如表2所示。
表2地面温度波动率
可以看出，与不含有相变材料的砂浆相比，本申请实施例的含有沸石球-石蜡复合相变材料的砂浆形成的加热层的地面温度波动率明显更小，而且由于砂浆中的主料和添加剂对调温性能几乎无影响，说明沸石球-石蜡复合相变材料能够明显提高砂浆的调温性能，含有沸石球-石蜡复合相变材料的砂浆的调温性能明显更好。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
