CN103121818A - 装配式建筑构件拼接缝密封材料及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式建筑构件拼接缝密封材料及其应用，密封材料由以下组分及重量份含量的原料制备得到：水泥100、活性掺合料0-150、减水剂0.01-10、早强剂0.01-10、调凝剂0-10、膨胀剂0.1-30、粘结剂0-30、保塑剂0.01-30、淀粉醚0.01-10、触变润滑剂0-10、石英砂0-300，该密封材料可以应用于混凝土构件在拼接时的接缝密封。与现有技术相比，本发明施工性能好，加水搅拌即可使用，可采用填缝枪或电动填缝机快速施工，可操作时间长，新拌浆体具有很好的塑性、粘附力和抗坠滑性，在填充竖直方向拼接缝时也不会出现流挂现象，可根据工程需要调节凝结时间，早期强度高、后期强度持续增加。

Description

装配式建筑构件拼接缝密封材料及其应用

技术领域

本发明属于建筑材料和建筑施工技术领域，尤其是涉及一种装配式建筑构件拼接缝密封材料及其应用。

背景技术

预制装配式混凝土结构简称PC(Prefabricated Concrete)，其工艺是以预制混凝土构件为主要构件，经装配、连接，结合部分现浇而形成的混凝土结构。PC住宅具有高效节能、绿色环保、降低成本、提供住宅功能及性能等诸多优势，在不远的将来也必将成为建筑设计和施工的主要形式。在当今国际建筑领域，PC项目的运用形式，各国和各地区均有所不同，在中国大陆地区尚属开发、研究阶段。早期混凝土预制装配技术为代表的结构体系在上世纪七、八十年代国内住宅建设中曾大规模使用，然而至上世纪九十年代，因早期建造的该类住宅质量、功能及效果不理想，其中很大的原因是技术体系不成熟。近年来，国内的住宅产业现代化工作取得了一定成果，但还处于粗放型发展阶段，特别在应用住宅部配件体系等领域，还有很长的路要走。

预制墙板与墙板、墙板与柱、墙板与楼板等构件之间的连接技术是装配式建筑的关键技术之一，各构件间的竖向接缝的处理是装配式建筑构件连接中的一个难点，传统的密封材料有两类，一类是非定型密封材料，另一类是定型密封材料。建筑密封中常用的非定型密封材料有：1.干硬性水泥砂浆；2.高分子密封材料，如聚硫密封材料、硅酮密封胶、聚氨酯密封胶等。前者价格便宜，但粘结力差，变形能力差，容易收缩开裂，很容易出现渗漏现象。后者具有良好的粘结力、不收缩和变形能力好等优点，也有不能长期耐热、单组分胶贮存稳定性受包装及外界影响较大、高湿热环境下固化可能产生气泡和裂纹等缺点，特别是高成本限制了其大量的应用。建筑密封中采用的定型密封材料基本上是高分子材料做成的特定形状制品，如密封条、密封带和密封垫片等，由于构件拼接中产生的误差，会给定型密封材料的安装带来困难，往往在安装密封条过程中，需要采用木榔头捶击式安装，劳动强度大，密封条外观也容易受损。此类密封材料本身也不耐老化，长期使用后易产生变形、脱落并出现渗漏现象。

因此，开发一种理想的接缝材料及相配套的施工工艺，合理处置装配式建筑个构件间的拼接缝问题是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有很好的塑性、粘附力和抗坠滑性，在填充竖直方向拼接缝时也不会出现流挂现象的装配式建筑构件拼接缝密封材料及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

水泥100、活性掺合料0-150、减水剂0.01-10、早强剂0.01-10、调凝剂0-10、膨胀剂0.1-30、粘结剂0-30、保塑剂0.01-30、淀粉醚0.01-10、触变润滑剂0-10、石英砂0-300。

通过调整密封材料的原料配方，可获得所需要性能的密封材料：

水泥100、活性掺合料30-80、减水剂0.1-3、早强剂0.1-3、调凝剂0.1-3、膨胀剂5-20、粘结剂5-20、保塑剂0.1-20、淀粉醚0.1-5、触变润滑剂0.1-5、石英砂50-200。

作为优选的实施方式，水泥选自硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥，硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥中的一种或几种。

作为优选的实施方式，活性掺合料选自粉煤灰、矿渣粉、硅灰或煤矸石粉中的一种或几种。

作为优选的实施方式，减水剂选自木质素磺酸盐、萘系减水剂、三聚氰胺甲醛缩聚物或聚羧酸盐减水剂中的一种或几种。

作为优选的实施方式，早强剂选自硫酸钠、甲酸钙、硅酸钠或偏硅酸钠中的一种或几种。

作为优选的实施方式，调凝剂选自碳酸钠、铝酸钠、柠檬酸及其盐类、酒石酸及其盐类、葡萄糖酸钠或四硼酸钠中的一种或几种。

作为优选的实施方式，膨胀剂为钙矾石或氧化钙类膨胀剂。

作为优选的实施方式，粘结剂为聚乙烯醇粉末或可再分散乳胶粉。

作为更加优选的实施方式，可再分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物，乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯均聚胶粉或苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。

作为优选的实施方式，保塑剂选自膨润土、硅藻土、木质纤维素(MC)、甲基纤维素(HPMC)、甲基羟乙基纤维素醚(MHPC)、甲基羟丙基纤维素醚(MHPC)、羟乙基纤维素醚(HEC)或羧甲基纤维素(CMC)中的一种或几种。

作为优选的实施方式，淀粉醚为普通淀粉醚或改性淀粉醚。

作为优选的实施方式，触变润滑剂为片层状硅酸盐矿物材料。

作为优选的实施方式，石英砂为级配人工砂或天然砂。

该方法适用于装配式建筑构件拼接缝密封的各种水泥基材料的密封处理，应用于混凝土构件在拼接时的接缝密封，采用以下步骤：

(1)检查接缝尺寸符合设计要求后，用钢丝刷、压缩空气将待密封的混凝土构件清洗干净；

(2)在密封前6-12小时，洒水将混凝土构件表面湿润，密封前1小时，用压缩空气吹净浮水或用棉布、棉丝、海棉将水擦吸干净；

(3)在墙板、墙柱接缝中填塞背衬材料并控制密封材料嵌填的深度；

(4)按比例称取密封材料和水，水加入密封材料中，搅扦3-5分钟，制得均匀的密封砂浆浆体；

(5)使用填缝枪、填缝机或腻子刀嵌填密封砂浆浆体，嵌填饱满至无气泡和孔洞；

(6)密封砂浆浆体嵌填完成后，在表干前用腻子刀对密封的混凝土构件进行修整，自加水搅拌制备得到密封砂浆浆体，上述工艺在40分钟内完成。

背衬材料采用半硬质的泡沫塑料或木质材料，包括泡沫聚乙烯塑料或泡沫聚苯乙烯塑料，背衬材料的形状有圆形、棒状或方形板状，在填塞时，圆形棒状背衬材料其直径应稍大于接缝宽度1-2mm，如接缝较浅，可用扁平的隔离条。

使用填缝枪或填缝机嵌填密封砂浆浆体时，应根据接缝的宽度选用口径合适的挤出嘴，均匀挤出密封砂浆浆体由底部逐渐充满整个接缝；

所述填缝枪为手柄式人工挤压注射枪，填缝机是带有料仓的专用电动螺杆输送机。

使用腻子刀嵌填密封砂浆浆体时，先将少量密封砂浆浆体批刮在缝槽两侧，分次将密封砂浆浆体嵌填在缝内并防止囊入空气，嵌填的接头处采用斜槎。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)该材料施工性能好，加水搅拌即可使用，可采用填缝枪或电动填缝机快速施工，可操作时间长，新拌浆体具有很好的塑性、粘附力和抗坠滑性，在填充竖直方向拼接缝时也不会出现流挂现象。

(2)该材料可根据工程需要调节凝结时间，早期强度高、后期强度持续增加。

(3)该密封材料浆体中含有膨胀组分，克服了用普通水泥砂浆密封易产生开裂、渗水、脱落等缺点，该材料防水抗渗透性优良、耐冻融。

(4)该材料以水泥为主要胶凝材料，利用了大量工业废渣作为辅助性胶凝材料，比起高分子产品具有明显的成本优势。

(5)该材料克服了高分子密封材料不耐老化，单组分胶贮存稳定性差的缺点。

(6)本材料不含有害溶剂、放射性物质，对人体无害、不污染环境，属环保型材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

装配式建筑构件拼接缝密封材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

水泥100、活性掺合料0-150、减水剂0.01-10、早强剂0.01-10、调凝剂0-10、膨胀剂0.1-30、粘结剂0-30、保塑剂0.01-30、淀粉醚0.01-10、触变润滑剂0-10、石英砂0-300。

通过调整密封材料的原料配方，可进一步获得所需要性能的密封材料：水泥100、活性掺合料30-80、减水剂0.1-3、早强剂0.1-3、调凝剂0.1-3、膨胀剂5-20、粘结剂5-20、保塑剂0.1-20、淀粉醚0.1-5、触变润滑剂0.1-5、石英砂50-200。

其中，水泥选自硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥，硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥中的一种或几种；活性掺合料选自粉煤灰、矿渣粉、硅灰或煤矸石粉中的一种或几种；减水剂选自木质素磺酸盐、萘系减水剂、三聚氰胺甲醛缩聚物或聚羧酸盐减水剂中的一种或几种；早强剂选自硫酸钠、甲酸钙、硅酸钠或偏硅酸钠中的一种或几种；调凝剂选自碳酸钠、铝酸钠、柠檬酸及其盐类、酒石酸及其盐类、葡萄糖酸钠或四硼酸钠中的一种或几种；膨胀剂为钙矾石或氧化钙类膨胀剂。粘结剂为聚乙烯醇粉末或可再分散乳胶粉。保塑剂选自膨润土、硅藻土、木质纤维素(MC)、甲基纤维素(HPMC)、甲基羟乙基纤维素醚(MHPC)、甲基羟丙基纤维素醚(MHPC)、羟乙基纤维素醚(HEC)或羧甲基纤维素(CMC)中的一种或几种；淀粉醚为普通淀粉醚或改性淀粉醚；触变润滑剂为片层状硅酸盐矿物材料；石英砂为级配人工砂或天然砂。

使用的可再分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物，乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯均聚胶粉或苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。

该密封材料用于混凝土构件在拼接时的接缝密封，采用以下步骤：

(1)检查接缝尺寸符合设计要求后，用钢丝刷、压缩空气将待密封的混凝土构件清洗干净；

(2)在密封前6-12小时，洒水将混凝土构件表面湿润，密封前1小时，用压缩空气吹净浮水或用棉布、棉丝、海棉将水擦吸干净；

(3)在墙板、墙柱接缝中填塞背衬材料并控制密封材料嵌填的深度，背衬材料采用半硬质的泡沫塑料或木质材料，包括泡沫聚乙烯塑料或泡沫聚苯乙烯塑料，背衬材料的形状有圆形、棒状或方形板状，在填塞时，圆形棒状背衬材料其直径应稍大于接缝宽度1-2mm，如接缝较浅，可用扁平的隔离条；

(4)按比例称取密封材料和水，水加入密封材料中，水的用量为密封材料重量的10-25％，搅拌3-5分钟，制得均匀的密封砂浆浆体；

(5)使用填缝枪、填缝机或腻子刀嵌填密封砂浆浆体，嵌填饱满至无气泡和孔洞，使用填缝枪或电动填缝机嵌填密封砂浆浆体时，应根据接缝的宽度选用口径合适的挤出嘴，均匀挤出密封砂浆浆体由底部逐渐充满整个接缝；使用腻子刀嵌填密封砂浆浆体时，先将少量密封砂浆浆体批刮在缝槽两侧，分次将密封砂浆浆体嵌填在缝内并防止囊入空气，嵌填的接头处采用斜槎；

(6)密封砂浆浆体嵌填完成后，在表干前用腻子刀对密封的混凝土构件进行修整，自加水搅拌制备得到密封砂浆浆体，上述工艺在40分钟内完成。

新型装配式建筑密封材料由水泥、活性掺合料、减水剂、早强剂、调凝剂、膨胀剂、粘结剂、保塑剂、淀粉醚、触变润滑剂及级配石英砂组成，通过调整发明配方，可获得所需要的性能。

实施例1

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅拌机中依次加入石英砂、水泥(P.O42.5普通硅酸盐水泥)、活性掺合料(矿渣微粉、硅灰)、减水剂(聚羧酸减水剂)，调凝剂(铝酸钠)、膨胀剂(ZY膨胀剂)、粘结剂(醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉二元共聚胶粉)，保塑剂(木质纤维素、膨润土)、淀粉醚和触变润滑剂，充分搅拌均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的13％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有凝结时间适中，强度较高，塑性好、抗坠滑性好的特点，适合于一般混凝土构件拼接缝的施工。

实施例2

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅拌机中依次加入石英砂、水泥(P.II52.5硅酸盐水泥，、铝酸盐水泥CA-50)、活性掺合料(矿渣微粉)、减水剂(萘系高效减水剂)，早强剂(甲酸钙)、调凝剂(碳酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、粘结剂(醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉二元共聚胶粉、乙烯/月桂酸乙烯酯/氯乙烯三元共聚胶粉)、保塑剂(甲基纤维素、硅藻土)、触变润滑剂、改性淀粉醚，充分搅拌均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的11％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有凝结时间较短，早期强度高，后期强度持续增长，憎水、粘性大、抗坠滑性好的特点，适合于宽度较大拼接缝的施工。

实施例3

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅扦机中依次加入石英砂、水泥(硫铝酸盐快硬水泥)、活性掺合料(硅灰)、减水剂(三聚氰胺减水剂)，早强剂(硅酸钠、调凝剂(四硼酸钠)、膨胀剂(氧化钙)、粘结剂(聚乙烯醇)、保塑剂(羟乙基纤维素醚)、触变润滑剂，充分搅拌均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的16％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有凝结时间短，早期强度高，塑性好、抗坠滑性好的特点，适合于拼接缝快速密封处理的施工。

实施例4

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅拌机中依次加入石英砂、水泥(铝酸盐水泥CA-50)、活性掺合料(硅灰、粉煤灰)、减水剂(萘系高效减水剂)，早强剂(无水硫酸钠)、调凝剂(葡萄糖酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、粘结剂(乙烯/月桂酸乙烯酯/氯乙烯三元共聚胶粉)、保塑剂(羧甲基纤维素)、改性淀粉醚，充分搅拌均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的18％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有凝结时间适中，强度较高，防水性能好，塑性好、抗坠滑性好的特点，适合于一般拼接缝的施工。

实施例5

一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：水泥(硅酸盐水泥)100、减水剂(萘系减水剂)0.01、早强剂(硫酸钠)0.01、膨胀剂(UEA膨胀剂)0.1、保塑剂(羧甲基纤维素)0.01、普通淀粉醚0.01。

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅拌机中依次加入水泥(P.I52.5硅酸盐水泥)、减水剂(萘系高效减水剂)，早强剂(硫酸钠)、膨胀剂(UEA膨胀剂)、保塑剂(羧甲基纤维素)、淀粉醚，充分搅扦均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的25％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有可操作时间长，强度高，成本低等特点，适合于一般拼接缝的施工。

实施例6

一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

水泥(P.P42.5火山灰水泥)100、活性掺合料(矿渣微粉)150、减水剂(萘系减水剂)10、早强剂(硅酸钠)10、调凝剂(铝酸钠)10、膨胀剂(氧化钙)30、粘结剂(乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉)30、保塑剂(木质纤维素)30、改性淀粉醚10、触变润滑剂10、级配人工石英砂300。

制备方法：按配方称取各种原材料，在搅拌机中依次加入石英砂、水泥(P.P42.5火山灰水泥)、活性掺合料(矿渣微粉)、减水剂(萘系高效减水剂)、早强剂(硅酸钠)、调凝剂(铝酸钠)、膨胀剂(氧化钙)、粘结剂(乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉)、保塑剂(木质纤维素)、改性淀粉醚、触变润滑剂，充分搅拌均匀，包装形成产品。

施工方法同前，其中加入的水量为密封材料重量的10％。

上述组分按前述工艺制备得到的密封材料，具有凝结时间较短，早期强度高，粘结力强、抗坠滑性好、抗渗性好的特点，适合于宽度较大拼接缝的施工。

Claims (10)

1.一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，该密封材料由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

水泥100、活性掺合料0-150、减水剂0.01-10、早强剂0.01-10、调凝剂0-10、膨胀剂0.1-30、粘结剂0-30、保塑剂0.01-30、淀粉醚0.01-10、触变润滑剂0-10、石英砂0-300。

2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，所述的密封材料的原料优选以下组分及重量份含量：

水泥100、活性掺合料30-80、减水剂0.1-3、早强剂0.1-3、调凝剂0.1-3、膨胀剂5-20、粘结剂5-20、保塑剂0.1-20、淀粉醚0.1-5、触变润滑剂0.1-5、石英砂50-200。

3.根据权利要求1或2所述的一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，

所述的水泥选自硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥，硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥中的一种或几种；

所述的活性掺合料选自粉煤灰、矿渣粉、硅灰或煤矸石粉中的一种或几种；

所述的减水剂选自木质素磺酸盐、萘系减水剂、三聚氰胺甲醛缩聚物或聚羧酸盐减水剂中的一种或几种；

所述的早强剂选自硫酸钠、甲酸钙、硅酸钠或偏硅酸钠中的一种或几种；

所述调凝剂选自碳酸钠、铝酸钠、柠檬酸及其盐类、酒石酸及其盐类、葡萄糖酸钠或四硼酸钠中的一种或几种；

所述膨胀剂为钙矾石或氧化钙类膨胀剂。

4.根据权利要求1或2所述的一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，所述的粘结剂为聚乙烯醇粉末或可再分散乳胶粉。

5.根据权利要求4所述的一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，所述的可再分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物，乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，醋酸乙烯酯均聚胶粉或苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的一种装配式建筑构件拼接缝密封材料，其特征在于，

所述的保塑剂选自膨润土、硅藻土、木质纤维素(MC)、甲基纤维素(HPMC)、甲基羟乙基纤维素醚(MHPC)、甲基羟丙基纤维素醚(MHPC)、羟乙基纤维素醚(HEC)或羧甲基纤维素(CMC)中的一种或几种；

所述的淀粉醚为普通淀粉醚或改性淀粉醚；

所述的触变润滑剂为片层状硅酸盐矿物材料；

所述的石英砂为级配人工砂或天然砂。

7.根据权利要求1-6中任一项所述装配式建筑构件拼接缝密封材料的应用，其特征在于，该密封材料用于混凝土构件在拼接时的接缝密封。

8.根据权利要求7所述装配式建筑构件拼接缝密封材料的应用，其特征在于，适用于装配式建筑构件拼接缝密封的各种水泥基材料的密封处理，在应用时，采用以下步骤：

(1)检查接缝尺寸符合设计要求后，用钢丝刷、压缩空气将待密封的混凝土构件清洗干净；

(2)在密封前6-12小时，洒水将混凝土构件表面湿润，密封前1小时，用压缩空气吹净浮水或用棉布、棉丝、海棉将水擦吸干净；

(3)在墙板、墙柱接缝中填塞背衬材料并控制密封材料嵌填的深度；

(4)按比例称取密封材料和水，水加入密封材料中，水的用量为密封材料重量的10-25％，搅拌3-5分钟，制得均匀的密封砂浆浆体；

(5)使用填缝枪、填缝机或腻子刀嵌填密封砂浆浆体，嵌填饱满至无气泡和孔洞；

(6)密封砂浆浆体嵌填完成后，在表干前用腻子刀对密封的混凝土构件进行修整。

9.根据权利要求8所述装配式建筑构件拼接缝密封材料的应用，其特征在于，所述的背衬材料采用半硬质的泡沫塑料或木质材料，包括泡沫聚乙烯塑料或泡沫聚苯乙烯塑料，背衬材料的形状有圆形、棒状或方形板状；

所述填缝枪为手柄式人工挤压注射枪，也可以是带有料仓的专用电动螺杆输送机。

10.根据权利要求8所述装配式建筑构件拼接缝密封材料的应用，其特征在于，

使用填缝枪或填缝机嵌填密封砂浆浆体时，应根据接缝的宽度选用口径合适的挤出嘴，均匀挤出密封砂浆浆体由底部逐渐充满整个接缝；

使用腻子刀嵌填密封砂浆浆体时，先将少量密封砂浆浆体批刮在缝槽两侧，分次将密封砂浆浆体嵌填在缝内并防止囊入空气，嵌填的接头处采用斜槎。