CN108751817A - 一种建筑垃圾基瓷砖胶及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑垃圾基瓷砖胶及其使用方法，瓷砖胶包括水泥16～24份；‑425目建筑垃圾再生微粉12～18份；‑40目～+70目建筑垃圾再生细骨料40～50份；‑70目～+140目建筑垃圾再生细骨料10～20份；‑40目～+70目石英砂0～15份；‑70目～+140目的石英砂5～15份；羟丙基甲基纤维素0.3～0.8份；乙烯‑醋酸乙烯酯共聚乳胶粉0.8～1.6份；甲酸钙0.5～1份；碳酸钙微粉4～8份；减水剂0.5～1.5份；碱性激发剂0.8～2.5份。所制备的瓷砖胶具有成本低、施工性能好、粘结强度高、和柔韧性好等优异性能，适用于环境恶劣的环境；实现了建筑垃圾的减量化。

Description

一种建筑垃圾基瓷砖胶及其使用方法
技术领域
本发明涉及建筑建材领域，具体涉及一种建筑垃圾基瓷砖胶及其使用方法。
背景技术
瓷砖不仅能提供完美的装饰表面，还具有防水、坚硬、耐久性好、易于清洗和护理等优异的性能，已经成为现代建筑中不可缺少的地面和墙壁覆盖材料之一。随着瓷砖技术的发展，对瓷砖胶的性能提出了更高的要求。目前，粘贴瓷砖的技术由薄层法替代传统的厚层法。传统的瓷砖胶粘剂，通常采用普通水泥、防水砂浆和普通墙地砖胶黏剂，存在脆性大而柔韧性不足和不易涂抹均匀的问题，且粘结强度差，易老化，容易造成瓷砖空鼓脱落、拱起、开裂等问题。
CN107935472A公开了一种高强型瓷砖胶，其包含如下重量份的原料组分：水泥30～50份；石英砂80～120份；双飞粉15～25份；羟丙基甲基纤维素3～8份；增强剂5～10份。该高强型瓷砖胶具有非常优异的强度，经浸水、冻融循环、热老化试验后测得的拉伸强度数据仍比较优异，这说明此种高强型瓷砖胶能抵抗各种恶劣的环境在浸水、冷冻以及高温下，仍能保留很好的拉伸强度，但是对于石英砂的价格昂贵，所以这种瓷砖胶成本高。
CN106673553A公开了一种低成本瓷砖胶黏剂，利用陶瓷砖抛光废渣的火山灰活性，用其代替大部分的水泥，提高了陶瓷砖抛光废渣的资源化利用率，增加了胶黏剂的保水性和可塑性，克服了通常由于工业废渣产量过大导致胶黏剂早期强度低、凝结时间长等问题，提高了胶黏剂的抗压强度和抗折强度。但是陶瓷砖废渣在掺入前主要进行抛光和不低于800℃的煅烧，耗能高，否则粘结性无法保证，且耐老化和环境适应差有待提高。
建筑垃圾是建筑产品建造或拆除过程中产生的遗弃物。它的成分除了金属材料外，绝大部分为混凝土、砖瓦等，经过破碎、筛选等处理，可作为再生骨料，用于各种建筑材料中代替天然骨料。但目前应用方面仍局限于制砖、道路水稳层等几个方面。
CN106587851A公开了一种建筑智能化安装装饰工程用瓷砖胶粘剂，由以下质量百分比的物质组成：水泥30-40％、建筑垃圾粉15％-20％、可分散乳胶粉4％-8％、纤维素醚0.1％-0.3％、乙二胺四亚甲基磷酸0.02-0.05％、蔗糖化钙0.02％-0.05％、碱木素0.2％-1％、三聚氰胺减水剂0.5％-1％，糯米淀粉0.5％-0.8％、增粘保水剂0.2％-0.5％、增强剂0.2％-1％、沸石粉5％-10％、余量为石英砂。与传统胶粘剂比具有良好的抗滑移性并具有优良的耐水、耐热以及耐冻融循环等优点。此配方中建筑垃圾粉的掺量有待进一步增加，冻融循环和耐老化循环后的压剪粘结强度有待提高，一般建筑物与瓷砖的界面都在竖直方向，压剪粘结强度不足会导致界面容易开裂或掉落，安全性和持久性差。
因此需要开发一种工艺简单、节约资源和环境友好的建筑垃圾再生骨料基瓷砖胶，实现建筑垃圾的资源化循环利用，拓宽建筑垃圾的使用途径，既降低成本，又节约天然资源，节能减排。具有施工性能好、粘结强度高、和柔韧性好等优异性能，尤其是能有效提高压剪粘结强度。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种工艺简单、节约资源和环境友好的建筑垃圾再生骨料基瓷砖胶，实现建筑垃圾的资源化循环利用，拓宽建筑垃圾的使用途径，既降低成本，又节约天然资源，节能减排。具有施工性能好、粘结强度高、和柔韧性好等优异性能。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种建筑垃圾基瓷砖胶，包括如下质量份数的组分：
根据颗粒目数的定义，目数前加正负号则表示能否漏过该目数的网孔。负数表示能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸小于网孔尺寸；而正数表示不能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸大于网孔尺寸。示例性地，-40目～+70目是指这些颗粒能从40目网孔漏过而不能从70目的网孔漏过，在筛选这种目数的颗粒时，应将目数大(70)的放在目数小(40)的筛网下面，在目数大(120)的筛网中留下的即为-40～+70目的颗粒，以此类推。-425目这些颗粒能漏过425目网孔。
其中，所述水泥的质量份数可以是16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份或24份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述-425目的建筑垃圾再生微粉的质量份数可以是12份、12.2份、12.5份、12.8份、13份、13.2份、13.5份、13.8份、14份、15份、16份、17份或18份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述-40目～+70目的建筑垃圾再生细骨料的质量份数可以是40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份或50份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述-70目～+140目的建筑垃圾再生细骨料的质量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述-40目～+70目的石英砂的质量份数可以是0份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述-70目～+140目的石英砂的质量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述羟丙基甲基纤维素的质量份数可以是0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳胶粉的质量份数可以是0.8份、1份、1.2份、1.5份或1.6份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述甲酸钙的质量份数可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述碳酸钙微粉的质量份数可以是4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.8份、6份、6.2份、6.5份、6.8份、7份、7.2份、7.5份、7.8份或8份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述减水剂的质量份数可以是0.5份、0.8份、1份、1.2份或1.5份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述碱性激发剂质量份数可以是0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份或2.5份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举。
本发明中通过两种级配的建筑垃圾再生细骨料与两种级配的石英砂共同构成瓷砖胶骨料，与水泥与建筑微粉组成的基质配合，组成的具有的特定粒度堆积的结构，产品流变性能好、颗粒分散性佳，使用时气泡产生率低，硬化后内部结构紧密，在与混凝土接触的界面上合适粒度堆积能使瓷砖胶充分适应混凝土凹凸不平的表面，而在与较光滑的瓷砖背面相接触的界面上，合适的粒度级配提高了界面相容性，从而进一步提高了粘结力，这两个界面的粘结力俱佳决定了本发明所要求保护的建筑垃圾基瓷砖胶具有优异的粘结性：其压剪粘结原强度为2.5～3.8MPa，拉伸粘结强度1.9～3.6MPa，经浸水、冻融循环、热老化后测得的强度数据仍比较优异，浸水后压剪粘结强度为2.4～3.8MPa，冻融循环后压剪粘结强度为2.1～3.4MPa，热老化后压剪粘结强度为2.2～3.8MPa。
本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述瓷砖胶不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
优选地，所述的建筑垃圾基瓷砖胶包括如下质量份数的组分：
在此优选配方内各向性能指标进一步提升。
优选地，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为65000～75000mPa·s，例如65000mPa·s、68000mPa·s、70000mPa·s、72000mPa·s或75000mPa·s等。
优选地，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳胶粉的玻璃化转变温度(Tg)为l5～20℃，例如15℃、16℃、17℃、18℃、19℃或20℃等。
优选地，所述碳酸钙微粉的粒度为-140目。
优选地，所述减水剂包括抗泥型聚羧酸减水剂。
优选地，所述碱激发剂包括Na2SO4、Ca(OH)2和NaHCO3中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：Na2SO4与Ca(OH)2的组合，Ca(OH)2与NaHCO3的组合，Na2SO4与NaHCO3的组合，Na2SO4、Ca(OH)2与NaHCO3的组合。
优选地，所述建筑垃圾基瓷砖胶的压剪粘结原强度为2.5～3.8MPa，例如2.5MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa、3.5MPa或3.8MPa等，拉伸粘结强度为1.9～3.6MPa，例如1.9MPa、2MPa、2.2MPa、2.5MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa、3.4MPa或3.6MPa等。
优选地，所述建筑垃圾基瓷砖胶的浸入后压剪粘结强度为2.4～3.8MPa，例如2.4MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.5MPa或3.8MPa等，冻融循环后压剪粘结强度为2.1～3.4MPa，例如2.1MPa、2.4MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa、3.3MPa或3.4MPa等，热老化后压剪粘结强度为2.2～3.8MPa，例如2.2MPa、2.4MPa、2.8MPa、3MPa3.2MPa3.5MPa或3.8MPa等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的建筑垃圾基瓷砖胶的使用方法，包括：将所述建筑垃圾基瓷砖胶与水混合制浆，水灰比约为0.18～0.25，用所得浆料粘结瓷砖背面和建筑物的混凝土表面，所述浆料固化后，瓷砖与建筑物表面实现一体化。其中水灰比在本发明中指的是水的用量与灰的用量的重量比值，其中灰的用量为水泥与-425目的建筑垃圾再生微粉的总质量。
优选地，所述固化的方式包括自然风干。
与现有技术方案相比，本发明至少具有如下有益效果：
1.两种级配的建筑垃圾颗粒再生细骨料按一定比例级配，与两种级配的石英砂共同构成具有特定粒度堆积的瓷砖胶骨料，与水泥与建筑微粉组成的基质配合，组成的具有的特定粒度堆积的结构，提高了瓷砖胶内部的强度和韧性，以及其与混凝土和瓷砖背面的接触界面上的粘结力，所述瓷砖胶的压剪粘结原强度为2.5～3.8MPa，拉伸粘结强度1.9～3.6MPa，经浸水、冻融循环、热老化后测得的强度数据仍比较优异，浸水后压剪粘结强度为2.4～3.8MPa，冻融循环后压剪粘结强度为2.1～3.4MPa，热老化后压剪粘结强度为2.2～3.8MPa；
2.所述瓷砖胶具有成本低、施工性能好、柔韧性好等优异性能，适用于恶劣的环境；
3.所述瓷砖胶实现了建筑垃圾的资源化循环利用，拓宽了建筑垃圾的使用途径，既降低了成本，又节约了天然资源，节能减排。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1～4分别提供一种建筑垃圾基瓷砖胶，各组分的质量份数如表1所示。
需要说明的是，表1中数值单位均为质量份，“-”表示对应的组分含量为0。
表1
实施例1还提供了建筑垃圾基瓷砖胶的使用方法，步骤如下：
将所述建筑垃圾基瓷砖胶与水混合制浆，水灰比约为0.2，用所得浆料粘结瓷砖背面和建筑物的混凝土表面，浆料固化后，瓷砖与建筑物表面实现一体化。
如表2所示：
对比例1～3与实施例4的区别均仅在于：-425目的建筑垃圾再生微粉与水泥的配比不同，但二者总量与实施例4相同。
对比例4～5与实施例4的区别均仅在于：建筑垃圾再生细骨料与石英砂的配比不同，但同时-40目～+70目与-70目～+140目的总粒度级配与实施例4一致。
对比例6～10与实施例4的区别均仅在于：-40目～+70目与-70目～+140目的粒度级配不同于实施例4，但同时建筑垃圾再生细骨料总量与石英砂总量的配比与实施例4相同。
表2
表2中数值单位均为质量份，“-”表示对应的组分的含量为0。
性能测试：参照JC/T547-2005《陶瓷墙地砖胶黏剂》中的有关要求，对各实施例和对比例的瓷砖胶进行性能测试，测试指标包括压剪粘结原强度、拉伸粘结强度、浸水后压剪粘结强度、冻融循环后压剪粘结强度和热老化后压剪粘结强度。结果整理于表3。
表3
表3中数值单位均为MPa。对比例11的测试结果对应CN106587851A公开的实施例1～5的产品强度测试结果。
由表3试验数据可以看出，本发明实施例1～4制备得到的高强型瓷砖胶均具有非常优异的粘结强度，压剪粘结原强度为2.5～3.8MPa，拉伸粘结强度1.9～3.6MPa，经浸水、冻融循环、热老化后测得的强度数据仍比较优异，浸水后压剪粘结强度为2.4～3.8MPa，冻融循环后压剪粘结强度为2.1～3.4MPa，热老化后压剪粘结强度为2.2～3.8MPa。说明本发明所述瓷砖胶在浸水、冷冻以及高温下，仍保留很好的强度，证明本发明所述瓷砖胶对施工环境的温度和湿度适应性强，这是本领域所期望的。而实施例3～4由于配方更优，各向性能指标相较于实施例1～2都更优：压剪粘结原强度为3.6～3.8MPa，拉伸粘结强度2.8～2.6MPa，经浸水、冻融循环、热老化后测得的强度数据仍比较优异，浸水后压剪粘结强度为3.4～3.8MPa，冻融循环后压剪粘结强度为3.4～3.6MPa，热老化后压剪粘结强度为3.1～3.8MPa。这说明通过优化配方，本发明瓷砖胶呈现更加优异的粘结性能和环境适应能力。
本发明的骨料具有特定的成分比例和粒度级配，各成分互相协同提高瓷砖胶的粘结强度和耐候性，当建筑垃圾再生微粉与水泥的配比不在本发明范围内时(对比例1～2)，或建筑垃圾再生细骨料与石英砂的配比不在本发明范围内时(对比例4～5)，或-40目～+70目与-70目～+140目的粒度级配不在本发明范围内时(对比例6～10)，表3各项性能指标显著下降，说明本发明瓷砖胶的综合优异性能是其粒度的级配和成分之间配比这两个因素互相配合的结果。
对照本发明实施例1～4与对比例11，可以看出虽然同是利用建筑垃圾颗粒作为一部分骨料，但是本发明相较于CN106587851A公开的方案整体而言，压剪粘结强度方面具有显著的优势，在实际应用中，一般建筑物与瓷砖的界面都在竖直方向，压剪粘结强度不足会导致界面容易开裂或掉落，安全性和持久性差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，包括如下质量份数的组分：
2.如权利要求1所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，包括如下质量份数的组分：
3.如权利要求1或2所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为65000～75000mPa·s；
优选地，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳胶粉的玻璃化转变温度为l5～20℃。
4.如权利要求1～3任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述碳酸钙微粉为-140目。
5.如权利要求1～4任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述减水剂包括抗泥型聚羧酸减水剂。
6.如权利要求1～5任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述碱性激发剂包括Na2SO4、Ca(OH)2和NaHCO3中的任意一种或至少两种的组合。
7.如权利要求1～6任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述建筑垃圾基瓷砖胶的压剪粘结原强度为2.5～3.8MPa，拉伸粘结强度为1.9～3.6MPa。
8.如权利要求1～7任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶，其特征在于，所述建筑垃圾基瓷砖胶的浸入后压剪粘结强度为2.4～3.8MPa，冻融循环后压剪粘结强度为2.1～3.4MPa，热老化后压剪粘结强度为2.2～3.8MPa。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的建筑垃圾基瓷砖胶的使用方法，其特征在于，包括：将所述建筑垃圾基瓷砖胶与水混合制浆，水灰比约为0.18～0.25，用所得浆料粘结瓷砖背面和建筑物的混凝土表面，所述浆料固化后，瓷砖与建筑物表面实现一体化。
10.如权利要求9所述的建筑垃圾基瓷砖胶的使用方法，其特征在于，所述固化的方式包括自然风干。
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