CN106478019A - 一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆 - Google Patents

一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆，按重量份：水泥100份、河砂194～291份、废玻璃钢粉体6～9份、改性环氧天然胶2～6份、保水剂0.61～0.83份、废玻璃钢纤维3～12份。本发明采用改性环氧天然胶和废玻璃钢提高砂浆的粘接性能。一方面，解决了废玻璃钢难以资源化利用的难题，实现物尽其用；另一方面，改性环氧天然胶属于天然绿色环保无污染产品，由于橡胶乳液的特殊结构，不仅赋予它具有粘接性，而且具有良好的亲水性和防水性。因此，本发明提高了砂浆的粘接性能，实现了废玻璃钢在建材中的资源化利用，并拓展了改性环氧天然胶的应用领域。

Description

一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆
技术领域
本发明涉及一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆，具体为以废玻璃钢纤维和改性环氧天然胶改性剂来提高砂浆的粘接性能。
背景技术
砂浆作为一种用途十分广泛的建筑产品，其种类繁多，用量巨大。砂浆的性能也随着现代建筑材料的发展而在不断地改善。普通水泥砂浆是典型的脆性材料，其抗压强度高，抗拉强度、抗折强度和粘结强度低，韧性差、易开裂，因此，难以满足工程耐久性和施工效率的要求，在很大程度上限制了其在建筑工程中的应用。本发明主要通过将废玻璃钢和改性环氧天然胶添加到砂浆中以提高其粘接性能。改性环氧天然胶具有结构可控，又具有有机胶高粘结度的特点，集防水、粘结于一体；废玻璃钢对提高砂浆工程质量和耐久性等都有积极地现实意义。
废玻璃钢大体可分为两种，分别为热塑性玻璃钢和热固性玻璃钢；废玻璃钢又可分为两大类即产业废弃物和一般废弃物。产业废弃玻璃钢主要来自成型过程中，生产过程中产生的相对纯净的边角余料，废料和废品。一般废弃物来自使用过程中,主要是到寿命失去功能的废弃制品、未到寿命而因运输、建材使用过程中偶然损坏的废弃制品。由于玻璃钢具有强度高、耐腐蚀性能好等特性导致废玻璃钢的回收与利用是相当有难度的。另外,热固性玻璃钢不能通过加热再次成型,在应用中经过喷漆、涂装并与其他塑料件等配合起来使用,因此它的回收难度相对是比较大。在本发明中，采用邻苯型不饱和聚酯树脂类的热固性废玻璃钢，利用热固性废玻璃钢粉体、纤维和改性环氧天然胶的协同作用来增强砂浆的粘接性能。
改性环氧天然胶，是以聚异戊二烯天然橡胶，通过环氧化反应得到。改性环氧天然胶在化工、建材、材料等领域潜在应用前景光明。
本发明以改性环氧天然胶为聚合物，与河砂、水泥和废玻璃钢粉体及纤维等复合制备出高性能的粘接砂浆。目前尚无利用改性环氧天然胶和废玻璃钢粉体及纤维来提高砂浆粘接性能的报道。
发明内容
为了提高砂浆的粘接性能，本发明提供了一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆，其具体技术方案是：采用如下重量份数比组分，水泥100份、河砂194～291份、废玻璃钢粉体6～9份、改性环氧天然胶2～6份、保水剂0.61～0.83份、废玻璃钢纤维3～12份。
所述的水泥为符合GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》标准的42.5#强度等级的普通硅酸盐水泥。
所述的废玻璃钢粉体由热固性废玻璃钢经破碎得到，其长度≤1mm。该废玻璃钢粉体目测为粉体状，是由热固性废玻璃钢经破碎除尘收集得到，是一种短纤维（其短纤维长度≤1mm），可作为短纤维使用。
所述的河砂为中砂，其颗粒粒径≤2.36 mm。
所述的废玻璃钢纤维由热固性废玻璃钢经破碎得到，其长度为1～3mm。
所述的改性环氧天然胶（EPNR），是以聚异戊二烯天然橡胶通过环氧化反应得到，具体操作为：在-10℃～20℃条件下，在反应容器中加入酮-过氧化氢体系，用有机碱或无机碱调节pH至7～13，反应0.1～24小时，得到环氧化试剂；在反应容器中加入聚异戊二烯天然橡胶，分散在溶剂中，在-10℃～40℃下、搅拌作用下加入上述预制好的环氧化试剂，反应0.1～24h，浓缩除掉溶剂；所得到的改性环氧天然胶，环氧度为80%以上，其固含量为10%。
所述的保水剂为粉状的羟丙基甲基纤维素醚。
本发明的有益效果为：本发明利用改性环氧天然胶和废玻璃钢粉体与纤维的协同作用提高砂浆的粘接性能。废玻璃钢纤维掺入后可以握裹较多的基料,与水泥基体结合力变得紧密,大大提高了试件的极限拉伸率。一定规格的的废玻璃钢粉体和废玻璃钢纤维可以增强砂浆粘接性能，与改性环氧天然胶之间的亲和力也增强了砂浆力学性能。两者的联合使用有助于与水泥水化产物形成互穿网络结构,从而使砂浆的粘接性能得到了提高。改性环氧天然胶属于天然绿色环保无污染产品，由于橡胶乳液的特殊结构，不仅赋予它具有粘接性，而且具有良好的亲水性和防水性。因此，本发明提高了粘接砂浆的粘接性能，实现了废玻璃钢的物尽其用，并拓展了改性环氧天然胶的应用领域。
废玻璃钢用于粘接砂浆中，一方面解决了废玻璃钢难以资源化利用的重大难题；另一方面对充分发挥废玻璃钢在建筑材料中的优势、提高砂浆工程质量和耐久性等都有积极的现实意义。
具体实施方式
以下列举的仅是本发明的若干个具体实施例，本发明不限于以下实施例，还有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
下面结合实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例和对比例的测试方法均按照标准JC/T 547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》进行；改性环氧天然胶固含量为10%；河砂颗粒粒径≤2.36 mm；采用邻苯型不饱和聚酯树脂类的热固性废玻璃钢，废玻璃钢粉体（其短纤维）长度≤1mm，废玻璃钢纤维长度为1~3mm。
实施例一 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂242.5份、废玻璃钢粉体7.5份、羟丙基甲基纤维素醚0.72份、改性环氧天然胶2份、废玻璃钢纤维7份，水35份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.5MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.6MPa、热老化拉伸粘接强度为1.75MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.49MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.26MPa。
实施例二 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂194份、废玻璃钢粉体6份、羟丙基甲基纤维素醚0.61份、改性环氧天然胶4份、废玻璃钢纤维3份，水14份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.45MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.49MPa、热老化拉伸粘接强度为1.37MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.45MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.68MPa。
实施例三 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂291份、废玻璃钢粉体9份、羟丙基甲基纤维素醚0.83份、改性环氧天然胶6份、废玻璃钢纤维12份，水6份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.6MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.72MPa、热老化拉伸粘接强度为1.3MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.42MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.7MPa。
对比例一 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂242.5份、废玻璃钢粉体7.5份、羟丙基甲基纤维素醚0.72份、EVA胶粉2份、废玻璃钢纤维7份，水48份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.0MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.05MPa、热老化拉伸粘接强度为1.08MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.12MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.20MPa。与实施例一的结果相比，在砂浆的粘接性能方面，改性环氧天然胶比EVA胶粉的作用更明显。
对比例二 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂194份、羟丙基甲基纤维素醚0.61份、改性环氧天然胶4份、废玻璃钢纤维3份，水14份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.15MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.2MPa、热老化拉伸粘接强度为1.2MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.3MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.4MPa。与实施例二的结果相比，实施例二掺加废玻璃钢粉体能明显提高砂浆的粘接性能。
对比例三 粘接砂浆配比为：42.5#普通硅酸盐水泥100份、河砂194份、羟丙基甲基纤维素醚0.61份、改性环氧天然胶4份、水14份。所制备的粘接砂浆的性能指标：原拉伸粘接强度为1.08MPa、浸水后拉伸粘接强度为1.1MPa、热老化拉伸粘接强度为1.09MPa、冻融循环后拉伸粘接强度为1.18MPa、凉置20min后拉伸粘接强度为1.25MPa。与对比例二的结果相比，对比例二掺加废玻璃钢纤维明显提高砂浆的粘接性能。

Claims (7)

1.一种利用废玻璃钢纤维增强的粘接砂浆，其特征在于，采用如下重量份数比组分：水泥100份、河砂194～291份、废玻璃钢粉体6～9份、改性环氧天然胶2～6份、保水剂0.61～0.83份、废玻璃钢纤维3～12份。
2.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的废玻璃钢粉体由热固性废玻璃钢经破碎得到，其长度≤1mm。
3.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的废玻璃钢纤维由热固性废玻璃钢经破碎得到，其长度为1～3mm。
4.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的改性环氧天然胶先由天然橡胶聚合成聚异戊二烯，再在甲酸存在条件下采用过氧化氢进行改性使部分双键转化成环氧环得到。
5.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的水泥为符合GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》标准的42.5#强度等级的普通硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的河砂为中砂，其颗粒粒径≤2.36 mm。
7.根据权利要求1所述的粘接砂浆，其特征在于：所述的保水剂为粉状的羟丙基甲基纤维素醚。
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