CN107365127A - 高抗裂性干混防水砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400‑410份、机制砂1400‑1450份、粉煤灰70‑75份、丙烯酸乳胶粉0.8‑4份、EVA乳胶粉0.8‑4份、丁苯胶乳3‑12份、改性丝瓜纤维100‑120份、苎麻纤维100‑120份、竹炭纤维50‑60份、海藻粉70‑100份、有机硅消泡剂0.8‑1.0份、水280‑350份。本发明采用的各原料组分之间能够相互配合，相互协同作用，使制得的砂浆具有韧性好、抗折强度好、抗压强度好、抗裂性能优异等优点，且具有一定的吸附性能和抑菌杀菌能力，且各原料组分之间配比关系合理，能够均匀混合，而且对环境无害，符合当下低碳环保、可持续发展的理念。

Description

高抗裂性干混防水砂浆
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高抗裂性干混防水砂浆。
背景技术
随着现代化进程的推进，建筑业的发展进入了一个崭新的时期，防水砂浆作为一种建筑材料，在工程上应用广泛。但传统防水砂浆收缩开裂较大、抗渗性低、粘结强度小、强度偏低、韧性差，导致其在使用中经常出现各种问题，比如收缩、开裂、渗漏、易剥落等问题，严重影响了工程质量和正常使用。传统防水砂浆在工程应用中要受到很多的约束。
因此，为了改善水泥砂浆的物理性质以及力学性质，提供其抗压强度、韧性和抗裂性，需要研发出一种能满足现代化建设要求的高抗裂性干混防水砂浆。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高抗裂性干混防水砂浆，容易拌和，具有韧性好、抗折强度好、抗压强度好、抗裂性能优异等优点，且具有一定的吸附性能和抑菌杀菌能力。
本发明提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400-410份、机制砂1400-1450份、粉煤灰70-75份、丙烯酸乳胶粉0.8-4份、EVA乳胶粉0.8-4份、丁苯胶乳3-12份、改性丝瓜纤维100-120份、苎麻纤维100-120份、竹炭纤维50-60份、海藻粉70-100份、有机硅消泡剂0.8-1.0份、水280-350份；
进一步，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥405份、机制砂1430份、粉煤灰72份、丙烯酸乳胶粉2份、EVA乳胶粉2份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维110份、苎麻纤维110份、竹炭纤维55份、海藻粉85份、有机硅消泡剂0.9份、水320份；
进一步，所述机制砂的细度模数为1.8～2.6，MB不大于1.4，石粉含量不大于10％；
进一步，所述机制砂的细度模数为2.2，MB为1.0，石粉含量为8％；
进一步，所述改性丝瓜纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性用溶液，包括制备碱性混合溶液A和酸性混合溶液B，其中：
所述碱性混合溶液A的制备方法为：按重量份取16.0份NaOH与1.5份尿素置于82.5份去离子水中，搅拌溶解即可；
所述酸性混合溶液B的制备方法为：按重量份取30份H2SO4、50份Na2SO4和60份ZnSO4置于860份去离子水中，搅拌溶解即可；
(2)制备改性丝瓜纤维：将丝瓜络剪成小段后，撕成单根的丝瓜丝，然后将丝瓜丝置于碱性混合溶液A中，升温至100℃，煮沸25min，然后取出丝瓜丝置于酸性混合溶液B中，浸泡处理10min，然后过滤并收集浸泡所得的丝瓜丝，采用蒸馏水反复洗涤所得的丝瓜丝，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后，将清洗好的丝瓜丝在100℃温度下干燥45min，剪成9-12mm即可；
进一步，所述丙烯酸乳胶粉和EVA乳胶粉的颗粒尺寸均为0.5-8μm；
进一步，所述粉煤灰和海藻粉的粒度均为600-800目；
进一步，所述苎麻纤维和竹炭纤维的单丝长度均为9-12mm。
本发明的有益效果：本发明采用的各原料组分之间能够相互配合，相互协同作用，使制得的砂浆具有韧性好、抗折强度好、抗压强度好、抗裂性能优异等优点，且具有一定的吸附性能和抑菌杀菌能力，且各原料组分之间配比关系合理。其中：改性丝瓜纤维、竹炭纤维和苎麻纤维均具有非常好的韧性和一定的吸水性，与其他原料混合制得砂浆后，能够相互协同起到连接的作用，从而更好地提高了制得的砂浆的抗开裂性能和韧性；海藻粉接触水后具有非常好的粘性，能够与具有一定吸收性的改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维充分混合，从而提高制得的砂浆的韧性和密度，同时避免砂浆在使用过程中发生开裂现象；丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳加入后聚合物颗粒附着在水泥水化产物上，并填充在砂浆内部孔隙中，随着水泥水化作用和聚合物成膜的进程，水泥水化产物与聚合物形成相互交织的空间网络膜结构，对砂浆有一定的联结作用，改善了水泥水化产物与骨料间的粘结，减缓砂浆的开裂，提高了砂浆的抗裂性、韧性、抗折强度；采用的丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳与改性丝瓜纤维、竹炭纤维、苎麻纤维和海藻粉协同配合，相互作用，能够进一步提高砂浆的韧性、抗折强度、抗压强度以及抗裂性能；同时，丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳的掺入使砂浆的抗渗性有了较大程度的提高，聚合物在砂浆中有填充和封闭作用，而且聚合物良好的柔性和粘结性，配合海藻粉共同作用，使得聚合物能够充分适应水泥水化以及砂浆干燥过程中的颗粒之间位置的变化，更好的搭接裂缝；而且由于丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳中的活性基团和除泡基团的作用，采用三种聚合物改性砂浆的后期的收缩值小于普通砂浆的收缩值。此外，苎麻纤维和竹炭纤维还具有优异的耐磨性能，能够与其他原料组分相互协同，提高了制得的砂浆的耐磨性能；添加的机制砂配合坡缕石粉、粉煤灰和海藻粉，能够使制得的砂浆具有优异的抗压强度；添加的有机硅消泡剂，能够消除在添加聚合物搅拌过程中产生的起泡，避免影响砂浆的使用；利用竹炭纤维优异的蓄热保暖性，将竹炭纤维、改性丝瓜纤维和苎麻纤维均匀分散在由水泥、机制砂、粉煤灰、坡缕石粉和海藻粉制得的混合粉料中，能够使制得的砂浆具有一定的保暖效果，从而大大的提高了砂浆的抗冻性能。此外，粉煤灰、坡缕石粉、改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维均具有优异的吸附能力，苎麻纤维和竹炭纤维还具有透气性、抑菌杀菌能力，从而使制得的砂浆具有吸附空气中有害物质(如甲醛)和粉尘的作用，有助于环境保护。本发明中采用的原料能够均匀混合，而且对环境无害，符合当下低碳环保、可持续发展的理念。
具体实施方式
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400-410份、机制砂1400-1450份、粉煤灰70-75份、丙烯酸乳胶粉0.8-4份、EVA(醋酸乙烯酯-乙烯共聚物)乳胶粉0.8-4份、丁苯胶乳3-12份、改性丝瓜纤维100-120份、苎麻纤维100-120份、竹炭纤维50-60份、海藻粉70-100份、有机硅消泡剂0.8-1.0份、水280-350份；
优选地，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥405份、机制砂1430份、粉煤灰72份、丙烯酸乳胶粉2份、EVA(醋酸乙烯酯-乙烯共聚物)乳胶粉2份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维110份、苎麻纤维110份、竹炭纤维55份、海藻粉85份、有机硅消泡剂0.9份、水320份；本实施例采用的各原料组分之间能够相互配合，相互协同作用，使制得的砂浆具有韧性好、抗折强度好、抗压强度好、抗裂性能优异等优点，且具有一定的吸附性能和抑菌杀菌能力，且各原料组分之间配比关系合理。其中：改性丝瓜纤维、竹炭纤维和苎麻纤维均具有非常好的韧性和一定的吸水性，与其他原料混合制得砂浆后，能够相互协同起到连接的作用，从而更好地提高了制得的砂浆的抗开裂性能和韧性；海藻粉接触水后具有非常好的粘性，能够与具有一定吸收性的改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维充分混合，从而提高制得的砂浆的韧性和密度，同时避免砂浆在使用过程中发生开裂现象；丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳加入后聚合物颗粒附着在水泥水化产物上，并填充在砂浆内部孔隙中，随着水泥水化作用和聚合物成膜的进程，水泥水化产物与聚合物形成相互交织的空间网络膜结构，对砂浆有一定的联结作用，改善了水泥水化产物与骨料间的粘结，减缓砂浆的开裂，提高了砂浆的抗裂性、韧性、抗折强度；采用的丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳与改性丝瓜纤维、竹炭纤维、苎麻纤维和海藻粉协同配合，相互作用，能够进一步提高砂浆的韧性、抗折强度、抗压强度以及抗裂性能；同时，丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳的掺入使砂浆的抗渗性有了较大程度的提高，聚合物在砂浆中有填充和封闭作用，而且聚合物良好的柔性和粘结性，配合海藻粉共同作用，使得聚合物能够充分适应水泥水化以及砂浆干燥过程中的颗粒之间位置的变化，更好的搭接裂缝；而且由于丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉和丁苯胶乳中的活性基团和除泡基团的作用，采用三种聚合物改性砂浆的后期的收缩值小于普通砂浆的收缩值。此外，苎麻纤维和竹炭纤维还具有优异的耐磨性能，能够与其他原料组分相互协同，提高了制得的砂浆的耐磨性能；添加的机制砂配合坡缕石粉、粉煤灰和海藻粉，能够使制得的砂浆具有优异的抗压强度；添加的有机硅消泡剂，能够消除在添加聚合物搅拌过程中产生的起泡，避免影响砂浆的使用；利用竹炭纤维优异的蓄热保暖性，将竹炭纤维、改性丝瓜纤维和苎麻纤维均匀分散在由水泥、机制砂、粉煤灰、坡缕石粉和海藻粉制得的混合粉料中，能够使制得的砂浆具有一定的保暖效果，从而大大的提高了砂浆的抗冻性能。此外，粉煤灰、坡缕石粉、改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维均具有优异的吸附能力，苎麻纤维和竹炭纤维还具有透气性、抑菌杀菌能力，从而使制得的砂浆具有吸附空气中有害物质(如甲醛)和粉尘的作用，有助于环境保护。本实施例中采用的原料能够均匀混合，而且对环境无害，，符合当下低碳环保、可持续发展的理念。
本实施例中，所述机制砂的细度模数为1.8～2.6，MB不大于1.4，石粉含量不大于10％；优选地，所述机制砂的细度模数为2.2，MB为1.0，石粉含量为8％；选用此种机制砂，能够与水泥和其他组分进行更好地相互协同混合，能够制备出密实度高、保水性好、粘接强度高、抗压强度高、抗折强度高的高抗裂性干混防水砂浆。
本实施例中，所述改性丝瓜纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性用溶液，包括制备碱性混合溶液A和酸性混合溶液B，其中：
所述碱性混合溶液A的制备方法为：按重量份取16.0份NaOH与1.5份尿素置于82.5份去离子水中，搅拌溶解即可；
所述酸性混合溶液B的制备方法为：按重量份取30份H2SO4、50份Na2SO4和60份ZnSO4置于860份去离子水中，搅拌溶解即可；
(2)制备改性丝瓜纤维：将丝瓜络剪成小段后，撕成单根的丝瓜丝，然后将丝瓜丝置于碱性混合溶液A中，升温至100℃，煮沸25min，然后取出丝瓜丝置于酸性混合溶液B中，浸泡处理10min，然后过滤并收集浸泡所得的丝瓜丝，采用蒸馏水反复洗涤所得的丝瓜丝，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后，将清洗好的丝瓜丝在100℃温度下干燥45min，剪成9-12mm即可；采用这种方式处理丝瓜纤维，能够更好的软化丝瓜纤维，使其具有优异的柔韧性，从而在使用过程更好的发挥其连接作用和吸附吸水性能。
本实施例中，所述丙烯酸乳胶粉和EVA(醋酸乙烯酯-乙烯共聚物)乳胶粉的颗粒尺寸均为0.5-8μm；便于更好地与水泥、机制砂及其他组分进行混合，有利于发挥各组分之间的相互协同作用。
本实施例中，所述粉煤灰和海藻粉的粒度均为600-800目；便于更好地与水泥、机制砂及其他组分进行混合，有利于发挥各组分之间的相互协同作用。
本实施例中，所述苎麻纤维和竹炭纤维的单丝长度均为9-12mm；采用这种尺寸的苎麻纤维和竹炭纤维，能够更好的分散在混合粉料中，从而更好的发挥其优异性能。
本实施例中，所用水泥为普通硅酸盐水泥。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法，包括如下步骤：按重量份将水泥、机制砂、粉煤灰、海藻粉、丙烯酸乳胶粉和EVA乳胶粉均匀混合制得混合粉，再与长度为9-12mm的改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维均匀混合；然后加入丁苯胶乳、有机硅消泡剂和水，搅拌均匀得到砂浆；制备方法简单，加料顺序合理，能够确保各组分均匀的分散，制备出性能更加优异的高抗裂性干混防水砂浆。
以下为具体实施例：
实施例一
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥410份、机制砂1430份、粉煤灰(600-800目)75份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)2份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)4份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维120份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)100份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)55份、海藻粉(600-800目)90份、有机硅消泡剂1.0份、水350份；所述机制砂的细度模数为1.8，MB为1.4，石粉含量为10％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法，包括如下步骤：按重量份将水泥、机制砂、粉煤灰、海藻粉、丙烯酸乳胶粉和EVA乳胶粉均匀混合制得混合粉，再与长度为9-12mm的改性丝瓜纤维、苎麻纤维和竹炭纤维均匀混合；然后加入丁苯胶乳、有机硅消泡剂和水，搅拌均匀得到砂浆。
本实施例中，所述改性丝瓜纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性用溶液，包括制备碱性混合溶液A和酸性混合溶液B，其中：
所述碱性混合溶液A的制备方法为：按重量份取16.0份NaOH与1.5份尿素置于82.5份去离子水中，搅拌溶解即可；
所述酸性混合溶液B的制备方法为：按重量份取30份H2SO4、50份Na2SO4和60份ZnSO4置于860份去离子水中，搅拌溶解即可；
(2)制备改性丝瓜纤维：将丝瓜络剪成小段后，撕成单根的丝瓜丝，然后将丝瓜丝置于碱性混合溶液A中，升温至100℃，煮沸25min，然后取出丝瓜丝置于酸性混合溶液B中，浸泡处理10min，然后过滤并收集浸泡所得的丝瓜丝，采用蒸馏水反复洗涤所得的丝瓜丝，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后，将清洗好的丝瓜丝在100℃温度下干燥45min，剪成9-12mm即可。
实施例二
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400份、机制砂1450份、粉煤灰(600-800目)75份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)0.8份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)0.8份、丁苯胶乳12份、改性丝瓜纤维120份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)100份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)50份、海藻粉(600-800目)100份、有机硅消泡剂1.0份、水350份；所述机制砂的细度模数为2.2，MB为1.0，石粉含量为7％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法和改性丝瓜纤维的制备方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥410份、机制砂1450份、粉煤灰(600-800目)70份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)0.8份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)4份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维100份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)120份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)60份、海藻粉(600-800目)70份、有机硅消泡剂0.8份、水320份；所述机制砂的细度模数为1.9，MB为1.2，石粉含量为9％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法和改性丝瓜纤维的制备方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例四
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥405份、机制砂1430份、粉煤灰(600-800目)72份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)2份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)2份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维110份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)110份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)55份、海藻粉(600-800目)85份、有机硅消泡剂0.9份、水320份；所述机制砂的细度模数为2.2，MB为1.1，石粉含量为8％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法和改性丝瓜纤维的制备方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例五
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400份、机制砂1400份、粉煤灰(600-800目)70份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)0.8份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)0.8份、丁苯胶乳3份、改性丝瓜纤维100份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)100份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)50份、海藻粉(600-800目)70份、有机硅消泡剂0.8份、水280份；所述机制砂的细度模数为2.6，MB为0.6，石粉含量为5％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法和改性丝瓜纤维的制备方法与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例六
本实施例提供的高抗裂性干混防水砂浆，所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥410份、机制砂1450份、粉煤灰(600-800目)75份、丙烯酸乳胶粉(0.5-8μm)4份、EVA乳胶粉(0.5-8μm)4份、丁苯胶乳12份、改性丝瓜纤维120份、苎麻纤维(单丝长度为9-12mm)120份、竹炭纤维(单丝长度为9-12mm)60份、海藻粉(600-800目)100份、有机硅消泡剂1.0份、水350份；所述机制砂的细度模数为1.8，MB为1.4，石粉含量为10％。
本实施例中，用于制备高抗裂性干混防水砂浆的方法和改性丝瓜纤维的制备方法与实施例一相同，在此不再赘述。
对实施例一至实施例六所得的砂浆进行性能测试，结果见表1。
表1 砂浆性能测试结果表
由上表可知，本发明的高抗裂性干混防水砂浆的韧性、抗折强度、抗压强度、抗裂性能等都较为优异，能够满足国家标准及使用要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥400-410份、机制砂1400-1450份、粉煤灰70-75份、丙烯酸乳胶粉0.8-4份、EVA乳胶粉0.8-4份、丁苯胶乳3-12份、改性丝瓜纤维100-120份、苎麻纤维100-120份、竹炭纤维50-60份、海藻粉70-100份、有机硅消泡剂0.8-1.0份、水280-350份。
2.根据权利要求1所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述干混防水砂浆的原料按重量份包括如下成分：水泥405份、机制砂1430份、粉煤灰72份、丙烯酸乳胶粉2份、EVA乳胶粉2份、丁苯胶乳8份、改性丝瓜纤维110份、苎麻纤维110份、竹炭纤维55份、海藻粉85份、有机硅消泡剂0.9份、水320份。
3.根据权利要求1或2所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述机制砂的细度模数为1.8～2.6，MB不大于1.4，石粉含量不大于10％。
4.根据权利要求3所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述机制砂的细度模数为2.2，MB为1.0，石粉含量为8％。
5.根据权利要求1或2所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述改性丝瓜纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)制备改性用溶液，包括制备碱性混合溶液A和酸性混合溶液B，其中：
所述碱性混合溶液A的制备方法为：按重量份取16.0份NaOH与1.5份尿素置于82.5份去离子水中，搅拌溶解即可；
所述酸性混合溶液B的制备方法为：按重量份取30份H2SO4、50份Na2SO4和60份ZnSO4置于860份去离子水中，搅拌溶解即可；
(2)制备改性丝瓜纤维：将丝瓜络剪成小段后，撕成单根的丝瓜丝，然后将丝瓜丝置于碱性混合溶液A中，升温至100℃，煮沸25min，然后取出丝瓜丝置于酸性混合溶液B中，浸泡处理10min，然后过滤并收集浸泡所得的丝瓜丝，采用蒸馏水反复洗涤所得的丝瓜丝，直到最后一次清洗液显示为中性为止，最后，将清洗好的丝瓜丝在100℃温度下干燥45min，剪成9-12mm即可。
6.根据权利要求1或2所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述丙烯酸乳胶粉和EVA乳胶粉的颗粒尺寸均为0.5-8μm。
7.根据权利要求1或2所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述粉煤灰和海藻粉的粒度均为600-800目。
8.根据权利要求1或2所述的高抗裂性干混防水砂浆，其特征在于：所述苎麻纤维和竹炭纤维的单丝长度均为9-12mm。
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