CN108585655B - 一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用，涉及建筑材料技术领域。一种建筑用粘接剂，按重量份数计，包括：陶瓷废料30～50份，水泥10～15份，农作物废料5～15份，羧甲基纤维素1～5份，缓凝剂0.5～1.5份，减水剂1～2份。原料来源广泛，成本低廉，使用方便，粘接强度好，能有效提高钢结构构件与轻质隔墙间的粘结强度，减少裂缝，提高机械强度。一种建筑用粘接剂的制备方法，该方法步骤简短，操作简单，且能够快速、高效地制备得到粘结剂。

Description

一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，且特别涉及一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用。

背景技术

工业建筑中一般采用钢板或者钢条将两个相对独立的结构焊接在一起，采用焊接连接增加了生产成本，同时增加了安全风险。而采用粘结剂进行粘接容易粘接不牢固，粘接处容易出现裂纹、泛霜等情况，容易造成生产事故。现有的粘结剂的密实抗渗性与碾压抗裂性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑用粘接剂，能解决现有粘结剂的密实抗渗性与碾压抗裂性差的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种建筑用粘接剂的制备方法，该方法步骤简短，操作简单，且能够快速、高效地制备得到粘结剂。

本发明的又一目的在于提供一种建筑用粘接剂在连接钢结构构件与轻质隔墙中的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种建筑用粘接剂，按重量份数计，制作建筑用粘接剂的原料包括：陶瓷废料30～50份，水泥10～15份，农作物废料5～15份，羧甲基纤维素1～5份，缓凝剂0.5～1.5份，减水剂1～2份。

本发明提出上述建筑用粘接剂的制备方法，包括：将原料与水混合。

本发明提出上述建筑用粘接剂在连接钢结构构件与轻质隔墙中的应用。

本发明提供的一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用的有益效果是：

本发明提供的一种建筑用粘接剂以陶瓷废料、水泥、农作物废料、羧甲基纤维素、缓凝剂、减水剂作为原料，利用其混合时产生的相互作用，形成紧密、稳定的连接结构，具有较高的强度与硬度，并具有一定的耐水性能。与其他粘接剂相比，不含胶水等成分，更加环保。原料来源广泛，成本低廉，使用方便，粘接强度好，能有效提高钢结构构件与轻质隔墙间的粘结强度，减少裂缝，提高机械强度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种建筑用粘接剂及其制备方法和应用进行具体说明。

本发明实施例提供的一种建筑用粘接剂，按重量份数计，制作建筑用粘接剂的原料包括：陶瓷废料30～50份，水泥10～15份，农作物废料5～15份，羧甲基纤维素1～5份，缓凝剂0.5～1.5份，减水剂1～2份。优选的，陶瓷废料可以为31份、32份、34份、47份、48份，水泥可以为11份，农作物废料可以为11份、12份、13份、14份，羧甲基纤维素可以为4份。

进一步地，在本发明较优的实施例中，原料包括：陶瓷废料35～45份，水泥12～14份，农作物废料5～10份，羧甲基纤维素1～3份，缓凝剂0.5～1.5份，减水剂1～2份。优选的，陶瓷废料可以为37份、38份、39份、41份、43份，水泥可以为13份，农作物废料可以为6份、7份、8份、9份，羧甲基纤维素可以为2份，缓凝剂可以为0.7份、0.9份、1.1份、1.2份、1.3份，减水剂可以为1.2份、1.5份、1.8份。

陶瓷废料，主要为工业上的建筑废料。主要含氧化硅、氧化铝等化学成分，其主要晶相物质为石英，硬度高、强度大、理化性质稳定。本发明采用的为陶瓷废料微粉，通过风选得到粒径为200～500目的陶瓷废料微粉。风选进行了有效分级，并去除了表面杂质，得到的微粉杂质少，白度好，比表面积大，颗粒粒径可控且相对均匀，颗粒大都呈类片状结构。

水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水后能在空气中硬化或在水中更好的硬化，并能把材料胶结在一起。进一步地，在本发明较优的实施例中，水泥包括氟铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、火山泥水泥中的至少一种。

农作物废料主要包括水果皮、花生皮、废树叶等。经过热解的农作物废料中含有炭，作为粘接剂的原料具有较好的强度。

羧甲基纤维素属阴离子型纤维素醚类，易溶于冷水或热水，形成具有一定粘度的透明溶液。本发明中作为增稠剂，主要起粘结作用。

缓凝剂是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂。进一步地，在本发明较优的实施例中，缓凝剂包括硅酸三钙和硅酸二钙，当硅酸三钙和硅酸二钙的质量比为2～3:1时，具有较好的缓凝效果，使得原料之间可以充分的混合发生反应，形成的连接结构更加的稳固。

减水剂作为添加剂，对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善拌合物的流动性。减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使体系的流动性进一步提高。减水剂结构中具有亲水性的支链，伸展于水溶液中，从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时，吸附层开始重叠，即在水泥颗粒间产生空间位阻作用，重叠越多，空间位阻斥力越大，对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大，使得混凝土的坍落度保持良好。进一步地，在本发明较优的实施例中，减水剂包括萘系减水剂或聚羧酸系减水剂。萘系减水剂或聚羧酸系减水剂能有效改善体系的流动性，提高体系的强度，减少水的用量，增强粘接剂的强度与硬度。

本发明采用陶瓷废料、水泥、农作物废料、羧甲基纤维素、缓凝剂、减水剂作为原料，利用其混合时产生的相互作用，形成紧密、稳定的连接结构，具有较高的强度与硬度，并具有一定的耐水性能。与其他粘接剂相比，不含胶水等成分，更加环保。原料来源广泛，成本低廉，使用方便，粘接强度好，能有效提高钢结构构件与轻质隔墙间的粘结强度，减少裂缝，提高机械强度。

本发明还提供了上述建筑用粘接剂的制备方法，包括：

按配比称取陶瓷废料、水泥、农作物废料、羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为200～500目的陶瓷废料微粉。陶瓷废料微粉在与其他原料混合的过程中，分散性较好，提高粘接剂的强度和硬度，使其化学和机械性能得到增强。

将农作物废料进行热解，将经过热解的农作物废料过70～90目筛，取筛下物。具体的，热解的方法包括：在厌氧或缺氧、300～700℃的条件下，将农业废弃物颗粒进行加热得炭。该产物为粗产物，将产物过70～90目筛，取筛下物，得到的产物颗粒均一，提高与其他原料的分散性，提高粘接剂的强度和硬度。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。在本发明的实施例中，水的加量为本技术领域的通用加量，本发明对其不做限定。

通过该制备方法制得的建筑用粘接剂具有较好的粘结强度，可以应用于钢结构构件与轻质隔墙的连接。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种建筑用粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料30份，氟铝酸盐水泥10份，农作物废料5份，羧甲基纤维素1份，硅酸三钙和硅酸二钙0.5份，聚羧酸系减水剂1份。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为200目的陶瓷废料微粉。

将农作物废料在厌氧、300℃的条件进行加热，将粗产物过70目筛，取筛下物。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

实施例2

本实施例提供了一种建筑用粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料50份，铝酸盐水泥15份，农作物废料15份，羧甲基纤维素5份，硅酸三钙和硅酸二钙1.5份，聚羧酸系减水剂2份。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为500目的陶瓷废料微粉。

将农作物废料在缺氧、700℃的条件进行加热，将粗产物过90目筛，取筛下物。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

实施例3

本实施例提供了一种建筑用粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料40份，氟铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、火山泥水泥的混合物12份，农作物废料10份，羧甲基纤维素3份，硅酸三钙和硅酸二钙1份，聚羧酸系减水剂1.5份。其中硅酸三钙和硅酸二钙的质量比为2:1。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为350目的陶瓷废料微粉。

将农作物废料在厌氧、500℃的条件进行加热，将粗产物过80目筛，取筛下物。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

实施例4

本实施例提供了一种建筑用粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料35份，铝酸盐水泥和火山泥水泥共12份，农作物废料5份，羧甲基纤维素1份，硅酸三钙和硅酸二钙0.5份，萘系减水剂1份。其中硅酸三钙和硅酸二钙的质量比为3:1。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为300目的陶瓷废料微粉。

将农作物废料在缺氧、400℃的条件进行加热，将粗产物过75目筛，取筛下物。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

实施例5

本实施例提供了一种建筑用粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料45份，氟铝酸盐水泥和铝酸盐水泥共14份，农作物废料10份，羧甲基纤维素1.5份，硅酸三钙和硅酸二钙1.5份，萘系减水剂1.6份。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为400目的陶瓷废料微粉。

将农作物废料在缺氧、600℃的条件进行加热，将粗产物过85目筛，取筛下物。

将陶瓷废料微粉与热解后的农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素、缓凝剂和减水剂。

对比例1

本对比例提供了一种粘接剂，按重量份数计，原料包括：

陶瓷废料35份，水泥12份，羧甲基纤维素2份，减水剂1份。

主要通过以下方法制备而成：

将陶瓷废料与水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入羧甲基纤维素和减水剂。

对比例2

本对比例提供了一种粘接剂，按重量份数计，原料包括：

水泥14份，农作物废料10份，缓凝剂1.5份，减水剂0.5份。

主要通过以下方法制备而成：

将农作物废料、水泥和适量的水混合搅拌，搅拌的过程中依次加入缓凝剂和减水剂。

试验例

取实施例1～5、对比例1和2提供的粘接剂进行抗渗检测。具体操作是分别取实施例1～5和对比例1、对比例2相同量的粘结剂分布涂抹于7个相同体积、相同大小、相同材质的基质上，并自然晾干，而后将基质的四周涂抹上融化的蜡进行密封(基质的两个端面严禁有蜡)而后将基质用压力机压入试模内，而后向储水罐内灌水，并覆盖至试模底部，而后试模装固在仪器上进行检测，试验时水压从0.2MPa开始，逐渐增压，并观测基质的端面在哪个水压下出现压力渗透出来的情况，记录该压力。

对实施例1～5、对比例1和2提供的粘接剂采用圆环约束试件法进行抗裂性能检测实验，采用GB177-92方法进行抗压能力测试。

具体的检测结果见表1。

表1检测结果

由表1可知，实施例1～实施例5的粘接剂相比对比例1和对比例2的粘结剂具有良好的抗渗性能、抗裂性能和抗压能力，说明本发明提供的粘接剂及其制备方法较为科学合理，可以制得强度高、粘结能力好，且抗渗性能以及抗裂性能均良好的粘接剂。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种建筑用粘接剂，其特征在于，按重量份数计，制作所述建筑用粘接剂的原料包括：陶瓷废料30~50份，水泥10~15份，农作物废料5~15份，羧甲基纤维素1~5份，缓凝剂0.5~1.5份，减水剂1~2份；其中，所述农作物废料是将农作物热解得到的含炭产物；

将农作物热解得到所述含炭产物的方法包括：

在厌氧或缺氧、以及300至700℃的温度条件下，对所述农作物废料进行热解，然后对经过热解得到的颗粒物过70~90目筛，取筛下物。

2.根据权利要求1所述的建筑用粘接剂，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：所述陶瓷废料35~45份，所述水泥12~14份，所述农作物废料5~10份，所述羧甲基纤维素1~3份，所述缓凝剂0.5~1.5份，所述减水剂1~2份。

3.根据权利要求1所述的建筑用粘接剂，其特征在于，按重量份数计，所述水泥包括氟铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、火山泥水泥中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的建筑用粘接剂，其特征在于，按重量份数计，所述缓凝剂包括硅酸三钙和硅酸二钙，所述硅酸三钙和所述硅酸二钙的质量比为2~3:1。

5.根据权利要求1所述的建筑用粘接剂，其特征在于，所述减水剂包括萘系减水剂或聚羧酸系减水剂。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的建筑用粘接剂的制备方法，其特征在于，包括：将所述原料与水混合。

7.根据权利要求6所述的建筑用粘接剂的制备方法，其特征在于，所述原料混合之前，将所述陶瓷废料经过打碎，风选出粒径为200~500目的陶瓷废料微粉。

8.根据权利要求7所述的建筑用粘接剂的制备方法，其特征在于，所述原料混合之前，将所述农作物废料进行热解，将经过热解的所述农作物废料过70~90目筛，取筛下物。

9.根据权利要求8所述的建筑用粘接剂的制备方法，其特征在于，将所述陶瓷废料微粉、所述筛下物、所述水泥与所述水混合，依次加入所述羧甲基纤维素、所述缓凝剂和所述减水剂。

10.如权利要求1至9任一项所述的建筑用粘接剂在连接钢结构构件与轻质隔墙中的应用。