CN102659340A

CN102659340A - 一种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土及其制备方法

Info

Publication number: CN102659340A
Application number: CN2012101660546A
Authority: CN
Inventors: 李喜超
Original assignee: BEIJING ZHENLI ENERGY-SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING ZHENLI ENERGY-SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: CN102659340B

Abstract

一种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土及其制备方法，它是由膨润土和包裹在其表面的聚丙烯酰胶液构成；所述聚丙烯酰胶液的原料组成及含量如下，各原料的含量均以膨润土为基数按重量百分比计算：聚丙烯酰胺1%～4%；乙二醇1%～6%；减水剂4%～10%；水20%～40%。本发明制备的聚丙烯酰胺改性膨润土改变了膨润土及聚丙烯酰胺在砂浆中的分子链架。通过改性避免了二者在砂浆中的负面作用，并可显著提高砂浆的抗压强度、抗折强度和粘结强度，改善砂浆的施工性、保水性和开放时间。在保证砂浆强度不变的情况下，降低砂浆的水泥用量，降低昂贵的可再分散乳胶粉用量，降低砂浆的原材料成本。

Description

一种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种在建筑砂浆中添加的改性膨润土及其制备方法。

背景技术

膨润土是一种黏土岩，亦称蒙脱石黏土岩，主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，有一定的黏滞性、触变性和润滑性，它与水泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性。但因膨润土溶胀过程中会吸收大量的水，将导致砂浆中的自由水减少，流动性降低，并且对水泥水化也有妨碍作用，表现为强度降低，收缩增加等。目前，在砂浆中少量添加膨润土主要是作为保水剂使用，如发挥其优异性能，必须对膨润土进行改性，使其在富含钙离子、钠离子的盐溶液介质中仍能保持膨胀性、黏性、稠性、润滑性和触变性。

聚丙烯酰胺是一种水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性、粘合性和增稠性。聚丙烯酰胺单独在砂浆中使用，虽然可起到增稠、改善施工性的作用，但会引起砂浆絮凝、溶解时会出现拉丝影响施工，同时降低砂浆强度。

发明内容

本发明提供一种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土及其制备方法，要解决膨润土直接在砂浆中添加时，影响砂浆力学性能，妨碍水泥水化的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，它是由膨润土和包裹在其表面的聚丙烯酰胶液构成；

所述聚丙烯酰胶液的原料组成及含量如下，各原料的含量均以膨润土为基数按重量百分比计算：

聚丙烯酰胺 1%～4%；

乙二醇 1%～6%；

减水剂 4%～10%；

水 20%～40%。

所述膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土。

所述膨润土的细度为150～250目。

所述聚丙烯酰胺的分子量为800万到1200万。

所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。

这种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法有如下步骤：

步骤一，以膨润土为基数，计算出聚丙烯酰胶液各原料的含量；

步骤二，制备聚丙烯酰胺胶液：将减水剂溶于水中，搅拌溶解至均匀，再加入乙二醇继续搅拌，最后缓慢加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，得到聚丙烯酰胺胶液；

步骤三，将配制好的聚丙烯酰胺胶液放置24h；

步骤四，待聚丙烯酰胺胶液完全均匀后，将聚丙烯酰胺胶液与膨润土混合并搅拌均匀，经烘干、研磨处理后，过筛制得聚丙烯酰胺改性膨润土。

所述步骤二搅拌所用搅拌机的转数控制在每分钟300转。

所述步骤四过筛所用筛网的目数为60～100目。

本发明的有益效果如下：

本发明先将聚丙烯酰胺经减水剂、乙二醇处理，预制成胶液，再与膨润土进行混合包裹，对膨润土表面进行改性。制备的聚丙烯酰胺改性膨润土改变了膨润土及聚丙烯酰胺在砂浆中的分子链架。通过改性避免了二者在砂浆中的负面作用，并可显著提高砂浆的抗压强度、抗折强度和粘结强度，改善砂浆的施工性、保水性和开放时间。在保证砂浆强度不变的情况下，降低砂浆的水泥用量，降低昂贵的可再分散乳胶粉用量，降低砂浆的原材料成本。

本发明配制的砂浆与未改性膨润土配制的砂浆性能比较见下表：

品种	粘结强度（Mpa）14天	抗折强度（MPa）28天	抗压强度（MPa）28天	保水率	开放时间
						未改性膨润土	0.51	3.53	8.34	90%	80min
本发明改性膨润土	0.64	4.32	10.56	98%	130min

以上实验引用下列标准：《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T 17671—1999）、《胶粉聚苯颗粒外墙外系统》（JG 158-2004）、《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ/T 70-2009）。从上表可见，与掺加未改性膨润土的砂浆比较，掺加本发明改性膨润土的砂浆的14天粘结强度提高25.4%，28d抗压强度提高26.6%，抗折强度提高22.4%，同时砂浆的保水性显著改善，并延长了砂浆的开放时间。

具体实施方式

实施例1，这种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，有如下步骤：

步骤一，以膨润土为基数，计算出聚丙烯酰胶液各原料的含量，膨润土﹕聚丙烯酰胺﹕减水剂﹕乙二醇﹕水=100﹕1﹕4﹕6﹕30；

步骤二，制备聚丙烯酰胺胶液：将减水剂溶于水中，搅拌溶解至均匀，再加入乙二醇继续搅拌，最后缓慢加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，搅拌机转数控制在每分钟300转，得到聚丙烯酰胺胶液；

步骤三，将配制好的聚丙烯酰胺胶液放置24h；

步骤四，待聚丙烯酰胺胶液完全均匀后，将聚丙烯酰胺胶液与膨润土混合并搅拌均匀，经烘干、研磨处理后，过80目筛制得聚丙烯酰胺改性膨润土。

经实施例1制得的改性膨润土配制的砂浆与未经改性膨润土配制的砂浆的相比，开放时间可延长30分钟，砂浆粘结强度提高25%，同时砂浆保水性提高5%，28d抗压强度提高24.6%，抗折强度提高23.4%。

实施例2，这种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，有如下步骤：

步骤一，以膨润土为基数，计算出聚丙烯酰胶液各原料的含量，膨润土﹕聚丙烯酰胺﹕减水剂﹕乙二醇﹕水=100﹕2﹕6﹕3﹕20；

步骤三，将配制好的聚丙烯酰胺胶液放置24h；

经实施例2制得的改性膨润土配制的砂浆与未经改性膨润土配制的砂浆的相比，开放时间可延长40分钟，砂浆粘结强度提高32%，同时砂浆保水性提高8%，28d抗压强度提高27.4%，抗折强度提高18.3%。

实施例3，这种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，有如下步骤：

步骤一，以膨润土为基数，计算出聚丙烯酰胶液各原料的含量，膨润土﹕聚丙烯酰胺﹕减水剂﹕乙二醇﹕水=100﹕4﹕10﹕1﹕40；

步骤三，将配制好的聚丙烯酰胺胶液放置24h；

经实施例3制得的改性膨润土配制的砂浆与未经改性膨润土配制的砂浆的相比，开放时间可延长50分钟，砂浆粘结强度提高27%，同时砂浆保水性提高9%，28d抗压强度提高29.6%，抗折强度提高25.3%。

Claims

1.一种用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，其特征在于：它是由膨润土和包裹在其表面的聚丙烯酰胶液构成；

聚丙烯酰胺 1%～4%；

乙二醇 1%～6%；

减水剂 4%～10%；

水 20%～40%。

2.根据权利要求1所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，其特征在于：所述膨润土为钙基膨润土或钠基膨润土。

3.根据权利要求1所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，其特征在于：所述膨润土的细度为150～250目。

4.根据权利要求1所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量为800万到1200万。

5.根据权利要求1所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸减水剂。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，其特征在于有如下步骤：

步骤三，将配制好的聚丙烯酰胺胶液放置24h；

7.根据权利要求6所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，其特征在于：所述步骤二搅拌所用搅拌机的转数控制在每分钟300转。

8.根据权利要求6所述的用于砂浆的聚丙烯酰胺改性膨润土的制备方法，其特征在于：所述步骤四过筛所用筛网的目数为60～100目。