CN104973831B - 一种建筑胶粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑胶粉及其制备方法，可以按照重量百分比含有下列组份：水泥：60‑70%，煤灰：30‑35%，灰钙：10‑5%，HPMC：0.5‑0.6%，乳胶粉：2‑3%，聚丙烯纤维：0.8‑1%，其他添加剂：0‑0.3%，其中，HPMC采用20万粘度羟丙基甲基纤维素。本发明能够利用废弃物煤灰，从而环保节能；胶粉速溶于水，用量较少、粘度较高；抗霉防潮、耐老化；储存期长、耐温耐冻、不易凝胶、性能稳定；防水性好，无毒害。

Description

一种建筑胶粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料，具体涉及一种建筑胶粉及其制备方法。

背景技术

大力节能降耗，发展节约型经济、低碳经济，是我国乃至世界各国今后面临的主要任务，关系到地球人类和地球生物的生存延续。建筑能耗几乎占我国工业能耗的40%，我国从10年前就开始关注这一问题。1996年7月我国就颁发了新建建筑节能强制性标准，2000年建设部又发布了《民用建筑节能管理规定》，对于新建建筑的节能审批、设计、施工、验收等做了一系列规定。为了加强民用建筑节能管理，降低民用建筑使用过程中的能源消耗，提高能源利用效率，2008年8月7口，中华人民共和国国务院颁布第530号令，发布《民用建筑节能条例》，该条例自2008年10月1日起施行。水泥基材料作为工程结构的物质基础，一直是最大宗的建筑材料之一，也是大量消耗能源、资源的一种工程材料，世界各国为此相继制定了水泥基材料的可持续发展的战略。各国相关科学家们在提升水泥基材料性能的同时，也一直在寻求包括发展水泥替代材料(辅助性胶凝材料)在内的水泥基材料可持续发展途径，并取得了很大进展，如粉煤灰、矿渣等工业废渣以及作为水泥基材料并大量应用；同时，对煤灰的利用等进行了大量研究。尽管煤灰(质)材料作为一种重要的辅助性胶凝材料有较长的应用历史，但由于煤灰本身的特性及其性质差异等原因，煤灰在我国基本上仅用于水泥混合材，而很少作为掺合料在水泥基材料生产制备时取代水泥而掺用，这很大程度上制约了煤灰资源的高效利用。我国的煤灰资源不少，但一直未能得到有效利用；而另一方面，为了满足社会经济快速、健康发展的需求，我国开展了大规模的工程设施建设，包括高速公路、高速铁路以及现代化城市设施的建设，不仅对工程材料提出了更高的性能要求，而且由于工程材料用量的大大增加，导致原材料供应日趋紧张，大型工程建设中缺少优质的水泥基材料原材料。迫切需要加强我国煤灰资源的高效利用，这不仅增加了可替代的建筑原材料，满足了工程需要，确保了工程建设的顺利进行，而且也将为水泥基材料的可持续发展做出重要贡献。上述方面使得煤灰在应用中存在一定的技术风险。如何减少或避免天然煤灰的上述不足是促进煤灰进一步高效利用亟需开展的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑胶粉及其制备方法，能够利用废弃物煤灰，从而环保节能，并且该建筑胶粉速溶于水，用量较少、粘度较高；抗霉防潮、耐老化；储存期长、耐温耐冻、不易凝胶、性能稳定；防水性好，无毒害。具体技术方案如下：

一种建筑胶粉，按照重量百分比含有下列组份：

水泥：50-70%，

煤灰：20-35%，

灰钙：5-10%，

HPMC：0.5-0.6%，

乳胶粉：2-13%，

聚丙烯纤维：0.8-1%，

其他添加剂：0-0.3%，

其中，

所述水泥中掺加水泥用量2%的含有引气作用复合高效砂浆发泡剂；

所述煤灰为经干法风选二级以上粉煤灰；

所述乳胶粉为可再分散乳胶粉，包括：37%的醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，29%的乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉，21%的醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，11%的醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，以及2%的醋酸乙烯酯均聚胶粉的混合物；

所述聚丙烯纤维为长度1.5-4.5mm的抗裂纤维，包括78%的聚丙烯单丝纤维，12%的聚酯纤维以及10%的聚丙烯腈纤维；

所述HPMC中掺加HPMC用量3.7%的淀粉醚ST2100，HPMC采用20万粘度羟丙基甲基纤维素。

进一步地，所述水泥中掺有高炉矿渣，其与水泥按照3：1的质量比掺和，高炉矿渣粉磨至比表面积450—500m²/kg。

进一步地，所述其他添加剂为按照重量百分比0.02-0.3%的羟乙基纤维素，和/或羟甲基纤维素。

进一步地，所述添加剂为按照重量百分比0.15%的萘系高效减水剂。

进一步地，所述水泥为32.5R的抗裂水泥，所述灰钙为熟石灰粉。

进一步地，所述聚丙烯纤维为8wt％PP-g-MAH／PP、4wt％PEG₂₀₀／PP、2wt％的PP-g-MAH／PP、6wt％PEPSO／PP改性活化聚丙烯纤维中的一种或多种。

进一步地，所述聚丙烯纤维长度为3mm。

进一步地，所述添加剂为按照重量百分比0.2-0.3%的木短纤维素，和/或，羧甲基纤维素。

上述建筑胶粉的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照3：1的重量配比向水泥中掺入高炉矿渣，并混合搅拌，得到水泥混合物；

（2）准确称量水泥混合物，煤灰，灰钙，HPMC，聚丙烯纤维；

（3）将步骤（2）中所述组份投入粉体搅拌机内进行混合；

（4）准确称量乳胶粉；

（5）将乳胶粉投入粉体搅拌机内进行混合；

（6）将步骤（5）所得混合物投入带有高速飞刀的混和机中，搅拌均匀；

（7）当纤维达到均匀分散程度后，加入所述其他添加剂；

（8）对所有组份使用混和机混合；

（9）搅拌并得到建筑胶粉。

进一步地，步骤（1）之前还包括步骤：将高炉矿渣粉磨至比表面积450—500m²/kg，并按照重量百分比称量水泥和高炉矿渣。

与目前现有技术相比，本发明能够利用废弃物煤灰，从而环保节能；胶粉速溶于水，用量较少、粘度较高；抗霉防潮、耐老化；储存期长、耐温耐冻、不易凝胶、性能稳定；防水性好，无毒害。具体来说：主要原材料包括工业废弃物，扩展了工业废弃的使用途径；生产过程简单，是一种短流程制备胶凝材料的工艺，劳动生产率高；大量减排温室气体、有害气体，对环境污染小，具有绿色环保性；大幅度节约能源，能耗仅为传统硅酸盐水泥的20～40％；提供了一种新型胶凝材料，创造了清洁生产的可持续发展的新型建材工业模式。

具体实施方式

下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

在一个实施例中可以采用如下组分和配比：

水泥：60~70%

煤灰：30~35%

灰钙：10~5%

20万粘度HPMC（羟丙基甲基纤维素）：0.5~0.6%

乳胶粉：2~3%

聚丙烯纤维：0.8~1%。

优选实施例1

一种建筑胶粉，按照重量百分比含有下列组份：水泥：60-70%，煤灰：30-35%，灰钙：10-5%，HPMC：0.5-0.6%，乳胶粉：2-3%，聚丙烯纤维：0.8-1%，其他添加剂：0-0.3%，其中，HPMC采用20万粘度羟丙基甲基纤维素。所述水泥中掺有高炉矿渣，其与水泥按照3：1的质量比掺和。所述添加剂为按照重量百分比0.02-0.3%的羟乙基纤维素，和/或羟甲基纤维素。所述添加剂为按照重量百分比0.15%的萘系高效减水剂。所述水泥为32.5R的抗裂水泥，所述煤灰为经干法风选二级以上粉煤灰，所述灰钙为熟石灰粉。所述聚丙烯纤维为8wt％PP-g-MAH／PP、4wt％PEG₂₀₀／PP、2wt％的PP-g-MAH／PP、6wt％PEPSO／PP改性活化聚丙烯纤维中的一种或多种。所述所述聚丙烯纤维长度为1.5-4.5mm。所述添加剂为按照重量百分比0.2-0.3%的木短纤维素，和/或，羧甲基纤维素。

上述建筑胶粉的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照3：1的重量配比向水泥中掺入高炉矿渣，并混合搅拌，得到水泥混合物；

（2）准确称量水泥混合物，煤灰，灰钙，HPMC，聚丙烯纤维；

（3）将步骤（2）中所述组份投入粉体搅拌机内进行混合；

（4）准确称量乳胶粉；

（5）将乳胶粉投入粉体搅拌机内进行混合；

（6）将步骤（5）所得混合物投入带有高速飞刀的混和机中，搅拌均匀；

（7）当纤维达到均匀分散程度后，加入添加剂；

（8）对所有组份使用混和机混合；

（9）搅拌并得到建筑胶粉。

优选实施例2

在一个优选的实施例中，采用如下制备方法进行本产品的制备：

将高炉矿渣粉磨至比表面积450—500m²/kg，并按照重量百分比称量水泥和高炉矿渣；

按照3：1的重量配比向水泥中掺入高炉矿渣，并混合搅拌，得到水泥混合物；

准确称量水泥混合物，煤灰，灰钙，HPMC，聚丙烯纤维：水泥：60-70%，煤灰：30-35%，灰钙：10-5%，HPMC：0.5-0.6%，聚丙烯纤维：0.8-1%，其他添加剂：0-0.3%，其中，HPMC采用20万粘度羟丙基甲基纤维素。

将上述组份投入粉体搅拌机内进行混合；

准确称量乳胶粉：2-3%；

将乳胶粉投入粉体搅拌机内进行混合；

将上述所得混合物投入带有高速飞刀的混和机中，搅拌均匀；

当纤维达到均匀分散程度后，加入添加剂：按照重量百分比0.02-0.3%的羟乙基纤维素，和/或羟甲基纤维素；

对所有组份使用混和机混合；

搅拌并得到建筑胶粉。

优选实施例3

按照每立方胶粉浆料用水125kg，用胶结料126kg，用轻骨料67kg的比例，先将水放入搅拌容器中，再将制备的胶结料倒入搅拌机进行搅拌2-3分钟，再将制备的轻骨料放入搅拌3-5分钟，使浆料成为使用稠度合适的膏状体即可使用，浆料必须随配随用，配制好的料浆需在60分钟内用完，不得将凝结后的料浆二次加水使用。粘结胶结料和抗裂砂浆的调制：使用干净容器，先放入适量清水，再把干混砂浆倒入容器内进行搅拌(电动搅拌效果更佳)，然后静放3-6分钟再次进行搅拌，调到适合施工的稠度为宜。施工环境温度不低于5℃，严禁雨天施工。

由于本发明采用了水溶性高分子聚合物(可再分散乳胶、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素醚)，因此，本发明具有很高的粘结强度，这是普通砂浆所无法比拟的。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种建筑胶粉，其特征在于，按照重量百分比含有下列组份：

水泥：50-70%，

煤灰：20-35%，

灰钙：5-10%，

HPMC：0.5-0.6%，

乳胶粉：2-13%，

聚丙烯纤维：0.8-1%，

其他添加剂：0.3%，

其中，

所述水泥中掺加水泥用量2%的含有引气作用复合高效砂浆发泡剂；

所述煤灰为经干法风选二级以上粉煤灰；

所述乳胶粉为可再分散乳胶粉，包括：37%的醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，29%的乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉，21%的醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，11%的醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，以及2%的醋酸乙烯酯均聚胶粉的混合物；

所述聚丙烯纤维为长度1.5-4.5mm的抗裂纤维，包括78%的聚丙烯单丝纤维，12%的聚酯纤维以及10%的聚丙烯腈纤维；

所述HPMC中掺加HPMC用量3.7%的淀粉醚ST2100，HPMC采用20万粘度羟丙基甲基纤维素；

所述其他添加剂为按照重量百分比0.3%的羟乙基纤维素和羟甲基纤维素混合物；

所述水泥中掺有高炉矿渣，其与水泥按照3：1的质量比掺和，高炉矿渣粉磨至比表面积450—500m²/kg。

2.如权利要求1所述建筑胶粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将高炉矿渣粉磨至比表面积450—500m²/kg，并按照重量百分比称量水泥和高炉矿渣，按照3：1的重量配比向水泥中掺入高炉矿渣，并混合搅拌，得到水泥混合物；

（2）准确称量水泥混合物，煤灰，灰钙，HPMC，聚丙烯纤维；

（3）将步骤（2）中所述组份投入粉体搅拌机内进行混合；

（4）准确称量乳胶粉；

（5）将乳胶粉投入粉体搅拌机内进行混合；

（6）将步骤（5）所得混合物投入带有高速飞刀的混和机中，搅拌均匀；

（7）当纤维达到均匀分散程度后，加入所述其他添加剂；

（8）对所有组份使用混和机混合；

（9）搅拌并得到建筑胶粉。