CN107216109A - 一种增韧保温砂浆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增韧保温砂浆的制备方法，涉及砂浆制备技术领域，包括如下步骤：（1）、制备改性橡胶粉；（2）、制备改性纳米碳；（3）、制备基料；（4）、制备成品。本发明防水性能好，水泥用量少，有效提高抗裂性能，延长使用寿命。

Description

一种增韧保温砂浆的制备方法
技术领域
本发明涉及砂浆制备技术领域，具体涉及一种增韧保温砂浆的制备方法。
背景技术
砂浆是指建筑上砌砖使用的黏结物质，由一定比例的沙子和胶结材料（水泥、石灰膏、黏土等）加水和成，也叫灰浆，也作沙浆。砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰、粘土等）和细骨料（砂）加水拌合而成。常用的有水泥砂浆、混合砂浆（或叫水泥石灰砂浆）、石灰砂浆和粘土砂浆。
混合砂浆以水泥和石膏粉为胶凝剂，具有柔软、保水性好、施工方便等优点，其缺点是耐水性差、收缩大、粘结度低、耐久性差、容易开裂和爆灰，并且不能用于潮湿环境和外墙粉刷；水泥砂浆虽然可以克服混合砂浆的缺陷，但它本身却存在沁水多、易开裂、水泥用量高的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种增韧保温砂浆的制备方法，防水性能好，水泥用量少，有效提高抗裂性能，延长使用寿命。
本发明提供了如下的技术方案：一种增韧保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性橡胶粉
按照1：5~8的比例称取橡胶粉和橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45~50℃，加热时间控制为10~20min，然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以100~200r/min的转速搅拌3~5h，干燥后得到改性橡胶粉；
所述橡胶粉改性剂包括以下份计的原料：乙烯基三乙氧基硅烷10~13份、丙烯酸羟乙酯8~10份、过硫酸钾6~7份和水30~32份；
（2）、制备改性纳米碳
按照1：15~17的比例称取大豆油和纳米碳，以200~300r/min 的转速搅拌30~40min，得到混合物料A，向混合物料A中加入十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂，以700~800r/min高速搅拌1~2h后得到改性纳米碳；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的改性橡胶粉和步骤（2）得到的改性纳米碳按照15：1的比例混合，分散均匀得到混合物料B，按照10：8：3：2的比例，向混合物料B中加入水泥、脱硫石膏、保温颗粒和增强纤维，分散均匀得到混合物料C；
（4）、制备成品
称取助剂和水加入到混合物料C中，所述助剂占混合物料C总质量的4~7%，混合得到混合物料D，所述助剂包括以下份计的原料：憎水剂10~13份、物理发泡剂8~9份、保水剂5~6份和粘结剂3~4份；
在50~60℃条件下以100~120r/min搅拌混合物料D，搅拌时间为1~2h，得到所述增韧保温砂浆。
其中，所述步骤（2）中十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂的总重量占混合物料A重量的5~10%。
其中，所述步骤（3）中增强纤维为木质素纤维、聚苯烯纤维、PVA纤维、麻丝和棕丝中的任一种，所述增强纤维的长度为5～15mm。
其中，所述步骤（3）中水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。
其中，所述步骤（3）中保温颗粒包括以下份计的原料：改性海泡石15~16份、煅烧硅藻土13~14份、粉碎秸秆纤维10~11份、玻化微珠8~9份和锰渣颗粒5~6份。
其中，所述改性海泡石粉的制备方法为：取海泡石破碎后，与相当于其重量份2~3%的咪唑啉、1.5~2%的维生素C、1~1.2%的甘油三醋酸酯混匀，在600~700℃条件下烧结1~2h，再加适量水，搅拌均匀，成悬浮液，再加pH值调节剂将其调至中性，干燥过筛，得到改性海泡石粉。
其中，所述煅烧硅藻土为天然硅藻土在600~800℃煅烧3~4h后粉磨制成。
其中，所述粉碎秸秆纤维是由水稻秸秆在碱溶液中浸泡20~24h并洗涤干燥和破碎后得到。
其中，所述步骤（4）中憎水剂为硬脂酸钙，所述物理发泡剂为皂苷粉或者十二烷基硫酸钠，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述粘结剂为可分散乳胶粉。
其中，所述可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种或两种。
本发明的有益效果：防水性能好，水泥用量少，有效提高抗裂性能，延长使用寿命，具体如下：
（1）、本发明在制备过程中添加改性橡胶粉，可以减少水泥的用量，以乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸羟乙酯、过硫酸钾和水作为改性剂对橡胶粉改性处理，用于增强橡胶粉与砂浆其余原料的粘结性，得到的改性橡胶粉加入到砂浆中，不仅可以提高韧性和抗冲击性，而且还可以改善抗收缩性和抗冻融性；
（2）、本发明在制备过程中添加改性纳米碳，用大豆油、十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂DL-411对纳米碳进行改性处理，增强砂浆内部的连接，可以有效提高抗裂性能，延长使用寿命；
（3）、本发明采用可分散乳胶粉作为粘结剂，可以改善砂浆的施工和易性，提高砂浆的粘结强度；采用羟丙基甲基纤维素作为保水剂，改善砂浆的性能，提高砂浆施工性能；
（4）、本发明可克服现有砂浆开裂、起壳等通病，与基层墙面粘结牢固，附着力强，具有良好的保温隔热性、防火防水性、抗冻性等性能；并且保温砂浆的体积稳定性好，凝结硬化时产生体积微膨胀，不开裂、不空鼓，耐水性强，抗老化；
（5）、本发明添加憎水剂，使其在冻融地区长期使用后性能不下降，而现有砂浆无法阻断少量毛细孔水进入，因此在冻融地区长期使用后保温性能和力学性能会下降；
（6）、本发明添加锰渣，是一种蜂窝状多孔结构的工业废渣，它是锰铁合金和硅锰合金冶炼过程中高温炉渣经水淬冷却而成，具有与玻化微珠相似的结构特征：质轻、多孔，玻璃质外壳，并含有大量封闭孔结构，起到保温作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种增韧保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性橡胶粉
按照1：5的比例称取橡胶粉和橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45℃，加热时间控制为10min，然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以100r/min的转速搅拌3h，干燥后得到改性橡胶粉；
所述橡胶粉改性剂包括以下份计的原料：乙烯基三乙氧基硅烷10份、丙烯酸羟乙酯8份、过硫酸钾6份和水30份；
（2）、制备改性纳米碳
按照1：15的比例称取大豆油和纳米碳，以200r/min 的转速搅拌30min，得到混合物料A，向混合物料A中加入十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂，以700r/min高速搅拌1h后得到改性纳米碳；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的改性橡胶粉和步骤（2）得到的改性纳米碳按照15：1的比例混合，分散均匀得到混合物料B，按照10：8：3：2的比例，向混合物料B中加入水泥、脱硫石膏、保温颗粒和增强纤维，分散均匀得到混合物料C；
（4）、制备成品
称取助剂和水加入到混合物料C中，所述助剂占混合物料C总质量的4%，混合得到混合物料D，所述助剂包括以下份计的原料：憎水剂10份、物理发泡剂8份、保水剂5份和粘结剂3份；
在50℃条件下以100r/min搅拌混合物料D，搅拌时间为1h，得到所述增韧保温砂浆。
其中，所述步骤（2）中十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂的总重量占混合物料A重量的5%。
其中，所述步骤（3）中增强纤维为木质素纤维，所述增强纤维的长度为5mm。
其中，所述步骤（3）中水泥为42.5R硅酸盐水泥。
其中，所述步骤（3）中保温颗粒包括以下份计的原料：改性海泡石15份、煅烧硅藻土13份、粉碎秸秆纤维10份、玻化微珠8份和锰渣颗粒5份。
其中，所述改性海泡石粉的制备方法为：取海泡石破碎后，与相当于其重量份2%的咪唑啉、1.5%的维生素C、1%的甘油三醋酸酯混匀，在600℃条件下烧结1h，再加适量水，搅拌均匀，成悬浮液，再加pH值调节剂将其调至中性，干燥过筛，得到改性海泡石粉。
其中，所述煅烧硅藻土为天然硅藻土在600℃煅烧3h后粉磨制成。
其中，所述粉碎秸秆纤维是由水稻秸秆在碱溶液中浸泡20h并洗涤干燥和破碎后得到。
其中，所述步骤（4）中憎水剂为硬脂酸钙，所述物理发泡剂为皂苷粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述粘结剂为可分散乳胶粉。
其中，所述可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉。
实施例2
一种增韧保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性橡胶粉
按照1： 8的比例称取橡胶粉和橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为50℃，加热时间控制为20min，然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以200r/min的转速搅拌5h，干燥后得到改性橡胶粉；
所述橡胶粉改性剂包括以下份计的原料：乙烯基三乙氧基硅烷13份、丙烯酸羟乙酯10份、过硫酸钾7份和水32份；
（2）、制备改性纳米碳
按照1： 17的比例称取大豆油和纳米碳，以300r/min 的转速搅拌40min，得到混合物料A，向混合物料A中加入十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂，以800r/min高速搅拌2h后得到改性纳米碳；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的改性橡胶粉和步骤（2）得到的改性纳米碳按照15：1的比例混合，分散均匀得到混合物料B，按照10：8：3：2的比例，向混合物料B中加入水泥、脱硫石膏、保温颗粒和增强纤维，分散均匀得到混合物料C；
（4）、制备成品
称取助剂和水加入到混合物料C中，所述助剂占混合物料C总质量的7%，混合得到混合物料D，所述助剂包括以下份计的原料：憎水剂13份、物理发泡剂9份、保水剂6份和粘结剂4份；
在60℃条件下以120r/min搅拌混合物料D，搅拌时间为2h，得到所述增韧保温砂浆。
其中，所述步骤（2）中十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂的总重量占混合物料A重量的10%。
其中，所述步骤（3）中增强纤维为PVA纤维，所述增强纤维的长度为15mm。
其中，所述步骤（3）中水泥为52.5R硅酸盐水泥。
其中，所述步骤（3）中保温颗粒包括以下份计的原料：改性海泡石16份、煅烧硅藻土14份、粉碎秸秆纤维11份、玻化微珠9份和锰渣颗粒6份。
其中，所述改性海泡石粉的制备方法为：取海泡石破碎后，与相当于其重量份3%的咪唑啉、2%的维生素C、1.2%的甘油三醋酸酯混匀，在700℃条件下烧结2h，再加适量水，搅拌均匀，成悬浮液，再加pH值调节剂将其调至中性，干燥过筛，得到改性海泡石粉。
其中，所述煅烧硅藻土为天然硅藻土在800℃煅烧4h后粉磨制成。
其中，所述粉碎秸秆纤维是由水稻秸秆在碱溶液中浸泡24h并洗涤干燥和破碎后得到。
其中，所述步骤（4）中憎水剂为硬脂酸钙，所述物理发泡剂为皂苷粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述粘结剂为可分散乳胶粉。
其中，所述可再分散乳胶粉为丙烯酸酯乳胶粉。
实施例3
一种增韧保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性橡胶粉
按照1：7的比例称取橡胶粉和橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为47℃，加热时间控制为15min，然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以150r/min的转速搅拌4h，干燥后得到改性橡胶粉；
所述橡胶粉改性剂包括以下份计的原料：乙烯基三乙氧基硅烷12份、丙烯酸羟乙酯9份、过硫酸钾6.5份和水31份；
（2）、制备改性纳米碳
按照1：16的比例称取大豆油和纳米碳，以250r/min 的转速搅拌35min，得到混合物料A，向混合物料A中加入十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂，以750r/min高速搅拌1.5h后得到改性纳米碳；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的改性橡胶粉和步骤（2）得到的改性纳米碳按照15：1的比例混合，分散均匀得到混合物料B，按照10：8：3：2的比例，向混合物料B中加入水泥、脱硫石膏、保温颗粒和增强纤维，分散均匀得到混合物料C；
（4）、制备成品
称取助剂和水加入到混合物料C中，所述助剂占混合物料C总质量的5%，混合得到混合物料D，所述助剂包括以下份计的原料：憎水剂12份、物理发泡剂8.5份、保水剂5.5份和粘结剂3.5份；
在55℃条件下以110r/min搅拌混合物料D，搅拌时间为1.5h，得到所述增韧保温砂浆。
其中，所述步骤（2）中十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂的总重量占混合物料A重量的7%。
其中，所述步骤（3）中增强纤维为麻丝，所述增强纤维的长度为10mm。
其中，所述步骤（3）中水泥为42.5R硅酸盐水泥。
其中，所述步骤（3）中保温颗粒包括以下份计的原料：改性海泡石15.5份、煅烧硅藻土13.5份、粉碎秸秆纤维10.5份、玻化微珠8.5份和锰渣颗粒5.5份。
其中，所述改性海泡石粉的制备方法为：取海泡石破碎后，与相当于其重量份2.5%的咪唑啉、2%的维生素C、1.2%的甘油三醋酸酯混匀，在650℃条件下烧结1.5h，再加适量水，搅拌均匀，成悬浮液，再加pH值调节剂将其调至中性，干燥过筛，得到改性海泡石粉。
其中，所述煅烧硅藻土为天然硅藻土在700℃煅烧3.5h后粉磨制成。
其中，所述粉碎秸秆纤维是由水稻秸秆在碱溶液中浸泡22h并洗涤干燥和破碎后得到。
其中，所述步骤（4）中憎水剂为硬脂酸钙，所述物理发泡剂为皂苷粉，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述粘结剂为可分散乳胶粉。
其中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯-乙烯乳胶粉。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、制备改性橡胶粉
按照1：5~8的比例称取橡胶粉和橡胶粉改性剂，将橡胶粉改性剂进行加热，加热温度控制为45~50℃，加热时间控制为10~20min，然后向橡胶粉改性剂中加入橡胶粉，使其润湿橡胶粉，以100~200r/min的转速搅拌3~5h，干燥后得到改性橡胶粉；
所述橡胶粉改性剂包括以下份计的原料：乙烯基三乙氧基硅烷10~13份、丙烯酸羟乙酯8~10份、过硫酸钾6~7份和水30~32份；
（2）、制备改性纳米碳
按照1：15~17的比例称取大豆油和纳米碳，以200~300r/min 的转速搅拌30~40min，得到混合物料A，向混合物料A中加入十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂，以700~800r/min高速搅拌1~2h后得到改性纳米碳；
（3）、制备基料
将步骤（1）得到的改性橡胶粉和步骤（2）得到的改性纳米碳按照15：1的比例混合，分散均匀得到混合物料B，按照10：8：3：2的比例，向混合物料B中加入水泥、脱硫石膏、保温颗粒和增强纤维，分散均匀得到混合物料C；
（4）、制备成品
称取助剂和水加入到混合物料C中，所述助剂占混合物料C总质量的4~7%，混合得到混合物料D，所述助剂包括以下份计的原料：憎水剂10~13份、物理发泡剂8~9份、保水剂5~6份和粘结剂3~4份；
在50~60℃条件下以100~120r/min搅拌混合物料D，搅拌时间为1~2h，得到所述增韧保温砂浆。
2.根据权利要求1所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中十二烷基苯磺酸钠和铝酸酯偶联剂的总重量占混合物料A重量的5~10%。
3.根据权利要求1所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中增强纤维为木质素纤维、聚苯烯纤维、PVA纤维、麻丝和棕丝中的任一种，所述增强纤维的长度为5～15mm。
4.根据权利要求1所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中保温颗粒包括以下份计的原料：改性海泡石15~16份、煅烧硅藻土13~14份、粉碎秸秆纤维10~11份、玻化微珠8~9份和锰渣颗粒5~6份。
6.根据权利要求5所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述改性海泡石粉的制备方法为：取海泡石破碎后，与相当于其重量份2~3%的咪唑啉、1.5~2%的维生素C、1~1.2%的甘油三醋酸酯混匀，在600~700℃条件下烧结1~2h，再加适量水，搅拌均匀，成悬浮液，再加pH值调节剂将其调至中性，干燥过筛，得到改性海泡石粉。
7.根据权利要求5所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述煅烧硅藻土为天然硅藻土在600~800℃煅烧3~4h后粉磨制成。
8.根据权利要求5所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述粉碎秸秆纤维是由水稻秸秆在碱溶液中浸泡20~24h并洗涤干燥和破碎后得到。
9.根据权利要求1所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中憎水剂为硬脂酸钙，所述物理发泡剂为皂苷粉或者十二烷基硫酸钠，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述粘结剂为可分散乳胶粉。
10.根据权利要求9所述的增韧保温砂浆的制备方法，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉和醋酸乙烯-乙烯乳胶粉中的一种或两种。
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