CN100545122C - 一种高性能建筑粘结材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能建筑粘结材料及其制备方法。由胶结粉料、碱性溶液和砂子组成，胶结粉料与碱性溶液质量比为1.5∶1～1.7∶1，砂子与胶结粉料质量比为6∶4～7∶3；所述胶结粉料由粉煤灰、偏高岭土和乳胶粉组成，偏高岭土和粉煤灰质量比为2～6∶8～4，乳胶粉与胶结粉料质量比为0～1∶10；所述碱性溶液由水玻璃、氢氧化钠和水配制而成，水玻璃、氢氧化钠和水的重量比为26∶1.4～1∶6.6～3。胶结粉料和砂子放入搅拌机中，混合均匀。然后将碱性溶液加入到搅拌机中，搅拌均匀，即得所需产品。本发明采用常规搅拌方式、常温养护工艺，充分利用水玻璃本身的粘结性、碱性激发性能，以及乳胶粉的自粘性及其成膜时封闭了材料中的气孔从而降低其吸水率的特点，使该产品达到高粘结性能的同时，兼具高粘结耐久性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能建筑粘结材料及其制备方法。
背景技术
聚合物改性水泥砂浆由于其高的粘结强度和高的抗裂性能得到了越来越广泛的应用。水泥是一种高污染的工业产品。随着环保意识的增强，人们致力于寻求水泥的替代品，并致力于提高修补材料与旧混凝土粘结的耐久性能。
地聚合物是一种绿色环保型胶凝材料。地聚合物是用碱激发硅铝质原料，在常温下通过化学反应得到的一类新型无机胶凝材料。地聚合材料的原料来源广，成本低廉。其中硅铝质原料可采用各硅、铝质矿物和工业固体废弃物，如粉煤灰、(偏)高岭土、矿渣、沸石、石英砂、建筑废弃物等；碱激发剂主要采用NaOH和水玻璃。因此，地聚合物既具有有机高聚物、陶瓷、水泥的优良性能，又具有原材料来源广泛，工艺简单，能耗少，环境污染小，成本低廉等优点。
本发明充分利用地聚合物材料原材料广泛的特点，利用工业废弃物粉煤灰与偏高岭土复合制备出同时具有高粘结性能及高粘结耐久性的粘结材料，从而在达到高粘结强度的同时兼具节能、环保作用，进而相对降低了成本，提高了产品的市场竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有节能、环保作用的高性能建筑粘结材料及其制备方法。
本发明提出的一种高性能建筑粘结材料，由胶结粉料、碱性溶液和砂子组成，其中，胶结粉料与碱性溶液的质量比为1.5∶1～2∶1，砂子与胶结粉料的质量比为6∶4～7∶3；所述胶结粉料由粉煤灰、偏高岭土和乳胶粉组成，偏高岭土和粉煤灰的质量比为2～6∶8～4，乳胶粉与胶结粉料的质量比为0～1∶10；所述碱性溶液由水玻璃、氢氧化钠和水配制而成，其重量比为：水玻璃∶氢氧化钠∶水＝2～6∶1.4～1∶6.6～3。
本发明中，所述水玻璃的模数为3.3。
本发明中，所述乳胶粉表观密度为540g/L，灰分为11％，其最低成膜温度为4℃。
本发明提出的高性能建筑粘结材料的制备方法：其具体步骤为：将水玻璃、氢氧化钠和水按重量配比配制成碱性溶液，并冷却到室温；将胶结粉料和砂子放入搅拌机中，混合均匀，然后将碱性溶液加入到搅拌机中，搅拌均匀，即得所需建筑粘结材料。
本发明与现有类似技术相比，具有如下主要优点：
1.原材料选择的多样性。本发明产品所用的胶结粉料粉煤灰是工业废弃物，偏高岭土是一种低能耗材料，使其在地聚合物中的利用率达80％以上。而目前的粘结材料主要是高污染的水泥，所以，本发明产品可以减少生产能耗，节约资源，更具市场竞争力。
2.规模化。本发明制备方法简单，不需要特殊的工艺，适于大规模工业化生产，容易产生规模效益。
3.高粘结耐久性。与传统粘结材料相比，本发明产品除了较高的自身粘结抗拉性能外，它与混凝土的粘结性能及耐久性都明显提高；而且粘结效果独特，在干湿交替和冻融循环交互作用恶劣的环境下能够起到更长久的粘结作用。
4.低成本。本发明产品制备工艺简单，并大量利用废物，成本低廉。
所以，本发明提供的技术方法比传统的类似技术方法更具有实用价值。
本发明提供的粘结材料中，各种原材料既具有不同作用，又相互作用，制备工艺设计也都各具特色。首先，本发明产品的2种功能通过2种途径实现：粘结性能依靠水玻璃的高效胶结作用以及人工压实成型工艺所形成的紧密的界面结构；其次，粘结耐久性能依靠乳胶粉掺入后形成的密闭孔隙大大降低了水的吸入，加之其本身具有的弹性性能，使得其抗冻融循环能力得到了很大提高。
附图说明
图1为本发明实施例3所得建筑粘结材料与混凝土板28天的粘结强度比较。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1-实施例9：
分别按照表1的配方配制粘结材料，具体的制备方法是：将水玻璃、氢氧化钠和水配制成碱性溶液，并冷却到室温；将胶结粉料偏高岭土、粉煤灰、乳胶粉和砂子同时放入搅拌机中，使其混合均匀，然后将碱性溶液均匀地加入到搅拌机中，制成地聚合物砂浆。测试所得建筑粘结材料与混凝土板的粘结抗拉强度。预制混凝土板的抗压强度≥30MPa，尺寸为250mm×250mm×50mm。之前将混凝土底板用吸尘器吸去表面灰尘，然后将拌和好的建筑粘结材料在混凝土底板抹出一个50mm×50mm×5mm大小的粘结块，试样成型好之后，在20±3℃温度下、相对湿度为50±5％的养护室内养护至14天，每个配比测试4组数据。
表1建筑粘结材料的配方(质量比)
将所得粘结材料进行粘结耐久试验：
将按照实施例3所得的成型的10块粘结试件分成A、B两组。A组在温度20±3℃、50±5％相对湿度条件下养护。把养护到规定龄期的B组试件放入20±2℃的水中浸泡18小时取出，放在-20±3℃的冰箱中恒温3小时。再取出放入50±3℃的高温箱中恒温3小时。24小时为一个循环，共进行10个循环。取出试件在实验室中静置两小时。10个循环后，测试A组和B组的粘结强度。
从图1中可见，本发明得到的建筑粘结材料与混凝土板28天的粘结强度达到了3.13MPa，经过10次干湿交替-冻融循环之后，试制材料与混凝土底板的粘结强度仅比对比样减少了15％。
Claims (4)
1、一种高性能建筑粘结材料，其特征在于由胶结粉料、碱性溶液和砂子组成，其中，胶结粉料与碱性溶液的质量比为1.5∶1～1.7∶1，砂子与胶结粉料的质量比为6∶4～7∶3；所述胶结粉料由粉煤灰、偏高岭土和乳胶粉组成，偏高岭土和粉煤灰的质量比为2～6∶8～4，乳胶粉与胶结粉料的质量比为0～1∶10；所述碱性溶液由水玻璃、氢氧化钠和水配制而成，其重量比为水玻璃∶氢氧化钠∶水＝2～6∶1.4～1∶6.6～3。
2、根据权利要求1所述的高性能建筑粘结材料，其特征在于所述水玻璃的模数为3.3。
3、根据权利要求1所述的高性能建筑粘结材料，其特征在于所述乳胶粉表观密度为540g/L，灰分为11％，其最低成膜温度为4℃。
4、一种如权利要求1所述的高性能建筑粘结材料的制备方法：其特征在于具体步骤为：将水玻璃、氢氧化钠和水按重量配比配制成碱性溶液，并冷却到室温；将胶结粉料和砂子放入搅拌机中，混合均匀，然后将碱性溶液加入到搅拌机中，搅拌均匀，即得所需建筑粘结材料。
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