CN109180128B - 聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆 - Google Patents

聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚合物修补干粉砂浆，以质量份数计，其原料包括硅酸盐水泥65‑75份、高铝水泥30‑40份、石膏13‑17份、粉煤灰75‑85份、砂740‑760份、调凝剂9‑11份、增稠剂0.1‑0.2份、纤维0.4‑0.6份、聚合物乳胶粉18‑22份、触变剂0.1‑0.3份、触变润滑剂18‑22份、减水剂0.1‑0.3份。本发明还涉及一种聚合物修补砂浆，其包括以重量份数计的聚合物修补干粉砂浆100份和水18‑22份。其不仅具有极佳的抗开裂性、优异的粘接性及良好的耐候性，而且具有很好的触变性，既保证了机喷施工的状态、上墙以后又具有很好的抗滑移垂挂的效果。

Description

聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆
技术领域
本发明涉及墙体修缮工程领域，更具体的说，它涉及一种聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆。
背景技术
墙体修缮工程，特别是古建筑墙体，大多为较长且面积较大、墙体无收缩缝。古法新做的情况下，整个修缮体系包括界面砂浆、修补砂浆、抹灰砂浆及抗裂砂浆，特别是修补砂浆具有极佳的抗开裂性、优异的粘接性及良好的耐候性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚合物修补干粉砂浆，不仅具有极佳的抗开裂性、优异的粘接性及良好的耐候性，而且具有很好的触变性，既保证了机喷施工的状态、上墙以后又具有很好的抗滑移垂挂的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
聚合物修补干粉砂浆，以质量份数计，其原料包括硅酸盐水泥65-75份、高铝水泥30-40份、石膏13-17份、粉煤灰75-85份、砂740-760份、调凝剂9-11份、增稠剂0.1-0.2份、纤维0.4-0.6份、聚合物乳胶粉18-22份、触变剂0.1-0.3份、触变润滑剂18-22份、减水剂0.1-0.3份。
进一步，所述聚合物乳胶粉采用下述方法制备而得：
(1)聚合物乳液的制备：将包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体和丙烯酸-2-羟基乙酯单体的核层混合单体加入包含有酸性缓冲剂、引发剂、乳化剂和去离子水的混合溶液中预乳化，升温至80-90℃，反应3-5小时，加入双丙酮丙烯酰胺单体混合均匀，之后，滴加包含有丙烯酸-2-羟基乙酯单体、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体和乙酸乙烯酯单体的壳层混合单体，滴加完毕后并继续反应3-5小时，得聚合物乳液；其中，以重量份数计，三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体20-30份、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体份10-15、丙烯酸-2-羟基乙酯单体8-10份、酸性缓冲剂0.3-0.5份、引发剂0.5-0.7份、乳化剂1-1.4份、去离子水90-110份、双丙酮丙烯酰胺单体10-15份、丙烯酸-2-羟基乙酯单体10-15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体体10-15份、乙酸乙烯酯单体20-30份；
(2)聚合物乳胶粉的制备：采用重量百分比浓度为4-6％的氢氧化钠水溶液将聚合物乳液的pH值调节至7.9-8.1，加入重量百分比浓度为4-6％的聚乙烯醇水溶液搅拌均匀，之后，经喷雾干燥处理的聚合物乳胶粉；其中，重量百分比浓度为4-6％的聚乙烯醇水溶液的用量是聚合物乳液重量的5-10％。
更进一步，所述酸性缓冲剂为碳酸氢钠。
更进一步，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或多种。
更进一步，所述乳化剂为烷基二苯醚二磺酸二钠。
烷基二苯醚二磺酸二钠为双阴离子表面活性剂，就算在极硬水质中仍能提供极佳的水溶性。采用烷基二苯醚二磺酸二钠作为乳化剂可改善单体和聚合物的机械稳定性和温度稳定性，改善后机械稳定性能容忍更剧烈搅拌或泵动；改善后的热稳定性能经受住更高温度的干燥工序。同时，烷基二苯醚二磺酸二钠能很好控制聚合产物粒径的大小，且能达到非常狭窄粒径分布。
进一步，所述硅酸盐水泥选自P.O42.5硅酸盐水泥；所述高铝水泥选自CA-50高铝水泥。
进一步，所述石膏选自无水硬石膏。
进一步，所述粉煤灰选自II级粉煤灰。
进一步，所述砂为重量比为4-6：9-11：11-13：13-15：15-17：17-19的粒径为6.7-4.75mm连续级配砂、粒径为4.75-3.35mm连续级配砂、粒径为3.35-2.36mm连续级配砂、粒径为2.36-1.18mm连续级配砂、粒径为1.18-0.6mm连续级配砂、粒径为0.6-0.075mm连续级配砂。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚合物修补砂浆，不仅具有极佳的抗开裂性、优异的粘接性及良好的耐候性，而且具有很好的触变性，既保证了机喷施工的状态、上墙以后又具有很好的抗滑移垂挂的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
聚合物修补砂浆，包括以重量份数计的如上述所述的聚合物修补干粉砂浆100份和水18-22份。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、通过长100米、内径为6厘米的管进行泵送后，砂浆不泌水、不离析；之后，将砂浆分别通过喷涂机垂直喷涂至墙体上，喷涂厚度为8厘米，涂层无流挂现象，说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆不仅具有优异的湿粘结强度，而且具有很好的触变性，既保证了机喷施工的状态、上墙以后又具有很好的抗滑移垂挂的效果。此外，通过拉伸粘结强度(未处理14d)的测定结果，说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆具有优异的干粘结强度。由此可知，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆具有优异的粘结力
第二、本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆具有优异的柔韧性和附着力以及极低的收缩率。由此可以得出，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆不开裂、无伸缩缝、无鼓包。
第三、经过极限处理，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆仍然具有良好的拉伸粘结强度，拉伸粘接强度均超过0.5兆帕，远远大于抹灰施工要求的基层0.3MPa的粘接力的安全要求。由此可知，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆的耐久性良好。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
聚合物乳液的制备：将包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体20Kg、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体15Kg和丙烯酸-2-羟基乙酯单体10Kg的核层混合单体加入包含有碳酸氢钠酸性缓冲剂0.5Kg、硫酸钾引发剂0.5Kg、烷基二苯醚二磺酸二钠乳化剂1.4Kg和去离子水100Kg的混合溶液中预乳化，升温至85℃，反应4小时，加入双丙酮丙烯酰胺单体15Kg混合均匀，之后，滴加包含有丙烯酸-2-羟基乙酯单体15Kg、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体10Kg和乙酸乙烯酯单体25Kg的壳层混合单体，滴加完毕后并继续反应4小时，得聚合物乳液。
聚合物乳胶粉的制备：采用重量百分比浓度为5％的氢氧化钠水溶液将聚合物乳液的pH值调节至8.0，加入重量百分比浓度为5％的聚乙烯醇水溶液搅拌均匀，之后，经喷雾干燥处理的聚合物乳胶粉；其中，重量百分比浓度为5％的聚乙烯醇水溶液的用量是聚合物乳液重量的8％。
聚合物修补干粉砂浆的制备：将P.O42.5硅酸盐水泥70Kg、CA-50高铝水泥35Kg、无水硬石膏15Kg、II级粉煤灰80Kg、砂750Kg、调凝剂10Kg、增稠剂0.15Kg、纤维0.5Kg、聚合物乳胶粉20Kg、触变剂0.2Kg、触变润滑剂20Kg、减水剂0.2Kg混合均匀而得。其中，砂为重量比为5：10：12：14：16：18的粒径为6.7-4.75mm连续级配砂、粒径为4.75-3.35mm连续级配砂、粒径为3.35-2.36mm连续级配砂、粒径为2.36-1.18mm连续级配砂、粒径为1.18-0.6mm连续级配砂、粒径为0.6-0.075mm连续级配砂。
聚合物修补砂浆的制备：将聚合物修补干粉砂浆100Kg和水20Kg混合均匀而得。
实施例2
聚合物乳液的制备：将包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体25Kg、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体10Kg和丙烯酸-2-羟基乙酯单体8Kg的核层混合单体加入包含有碳酸氢钠酸性缓冲剂0.4Kg、硫酸钾引发剂0.7Kg、烷基二苯醚二磺酸二钠乳化剂1.2Kg和去离子水90Kg的混合溶液中预乳化，升温至90℃，反应3小时，加入双丙酮丙烯酰胺单体12.5Kg混合均匀，之后，滴加包含有丙烯酸-2-羟基乙酯单体10Kg、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体12.5Kg和乙酸乙烯酯单体30Kg的壳层混合单体，滴加完毕后并继续反应3小时，得聚合物乳液；
聚合物乳胶粉的制备：采用重量百分比浓度为4％的氢氧化钠水溶液将聚合物乳液的pH值调节至7.9，加入重量百分比浓度为4％的聚乙烯醇水溶液搅拌均匀，之后，经喷雾干燥处理的聚合物乳胶粉；其中，重量百分比浓度为4％的聚乙烯醇水溶液的用量是聚合物乳液重量的10％。
聚合物修补干粉砂浆的制备：将P.O42.5硅酸盐水泥65Kg、CA-50高铝水泥40Kg、无水硬石膏17Kg、II级粉煤灰75Kg、砂760Kg、调凝剂9Kg、增稠剂0.2Kg、纤维0.4Kg、聚合物乳胶粉22Kg、触变剂0.3Kg、触变润滑剂18Kg、减水剂0.1Kg混合均匀而得。其中，砂为重量比为4：11：11：15：15：19的粒径为6.7-4.75mm连续级配砂、粒径为4.75-3.35mm连续级配砂、粒径为3.35-2.36mm连续级配砂、粒径为2.36-1.18mm连续级配砂、粒径为1.18-0.6mm连续级配砂、粒径为0.6-0.075mm连续级配砂。
聚合物修补砂浆的制备：将聚合物修补干粉砂浆100Kg和水18Kg混合均匀而得。
实施例3
聚合物乳液的制备：将包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体30Kg、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体12.5Kg和丙烯酸-2-羟基乙酯单体9Kg的核层混合单体加入包含有碳酸氢钠酸性缓冲剂0.3Kg、硫酸钾引发剂0.6Kg、烷基二苯醚二磺酸二钠乳化剂1Kg和去离子水110Kg的混合溶液中预乳化，升温至80℃，反应5小时，加入双丙酮丙烯酰胺单体10Kg混合均匀，之后，滴加包含有丙烯酸-2-羟基乙酯单体12.5Kg、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体15Kg和乙酸乙烯酯单体20Kg的壳层混合单体，滴加完毕后并继续反应5小时，得聚合物乳液。
聚合物乳胶粉的制备：采用重量百分比浓度为6％的氢氧化钠水溶液将聚合物乳液的pH值调节至8.1，加入重量百分比浓度为6％的聚乙烯醇水溶液搅拌均匀，之后，经喷雾干燥处理的聚合物乳胶粉；其中，重量百分比浓度为6％的聚乙烯醇水溶液的用量是聚合物乳液重量的5％。
聚合物修补干粉砂浆的制备：将P.O42.5硅酸盐水泥75Kg、CA-50高铝水泥30Kg、无水硬石膏13Kg、II级粉煤灰85Kg、砂740Kg、调凝剂11Kg、增稠剂0.1Kg、纤维0.6Kg、聚合物乳胶粉18Kg、触变剂0.1Kg、触变润滑剂22Kg、减水剂0.3Kg混合均匀而得。其中，砂为重量比为6：9：13：13：17：17的粒径为6.7-4.75mm连续级配砂、粒径为4.75-3.35mm连续级配砂、粒径为3.35-2.36mm连续级配砂、粒径为2.36-1.18mm连续级配砂、粒径为1.18-0.6mm连续级配砂、粒径为0.6-0.075mm连续级配砂。
聚合物修补砂浆的制备：将聚合物修补干粉砂浆100Kg和水22Kg混合均匀而得。
对比例1
与实施例1相比区别仅在于，将聚合物乳胶粉替换为由德国瓦克化学品公司生产的VINNAPAS可再分散乳胶粉。
通过长100米、内径为6厘米的管进行泵送后，实施例1-3提供的聚合物修补砂浆均不泌水、不离析；之后，将实施例1-3提供的聚合物修补砂浆分别通过喷涂机垂直喷涂至墙体上，喷涂厚度为8厘米，涂层无流挂现象。这说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆和聚合物修补砂浆不仅具有优异的湿粘结强度，而且具有很好的触变性，既保证了机喷施工的状态、上墙以后又具有很好的抗滑移垂挂的效果。
同样地，通过长100米、内径为6厘米的管进行泵送后，对比例1提供的聚合物修补砂浆不泌水、不离析；之后将对比例1提供的聚合物修补砂浆分别通过喷涂机垂直喷涂至墙体上，喷涂厚度为8厘米，涂层有流挂现象。
对于实施例1-3和对比例1提供的聚合物修补干粉砂浆进行各项性能的测定，测定结果见表1。其中，抗压强度参照GBT17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》的有关规定进行试验；分层度参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的有关规定进行试验；干表观密度参照JG/T283-2010《膨胀玻化微珠轻质砂浆》的有关规定进行试验；线性收缩率参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的有关规定进行试验；拉伸粘结强度参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的有关规定进行试验，参照JCT907-2002《混凝土界面处理剂》的有关规定进行养护；压折比参照GBT29906-2013《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统材料》中表6抹面胶浆性能指标进行试验；对钢筋锈蚀作用参照JC/T986-2005《水泥基灌浆材料》有关规定进行试验。
表1
Figure GDA0002885282430000061
从表1可知，通过横向变形能力和压折比的测定结果，说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆具有优良的柔韧性；通过拉伸粘结强度(未处理14d)的测定结果以及前述湿粘结强度的测定结果，说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆具有优异的附着力；通过线性收缩率的测定结果，说明本发明提供的聚合物修补干粉砂浆具有极低的收缩率。由此可以得出，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆不开裂、无伸缩缝、无鼓包。
通过测定拉伸粘结强度(浸水处理、热处理、冻融循环处理)可以得出，经过极限处理，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆仍然具有良好的拉伸粘结强度，拉伸粘接强度均超过0.5兆帕，远远大于抹灰施工要求的基层0.3MPa的粘接力的安全要求。由此可知，本发明提供的聚合物修补干粉砂浆的耐久性良好。
应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，以质量份数计，其原料包括硅酸盐水泥65-75份、高铝水泥30-40份、石膏13-17份、粉煤灰75-85份、砂740-760份、调凝剂9-11份、增稠剂0.1-0.2份、纤维0.4-0.6份、聚合物乳胶粉18-22份、触变剂0.1-0.3份、触变润滑剂18-22份、减水剂0.1-0.3份；
所述聚合物乳胶粉采用下述方法制备而得：
(1)聚合物乳液的制备：将包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体和丙烯酸-2-羟基乙酯单体的核层混合单体加入包含有酸性缓冲剂、引发剂、乳化剂和去离子水的混合溶液中预乳化，升温至80-90℃，反应3-5小时，加入双丙酮丙烯酰胺单体混合均匀，之后，滴加包含有丙烯酸-2-羟基乙酯单体、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体和乙酸乙烯酯单体的壳层混合单体，滴加完毕后并继续反应3-5小时，得聚合物乳液；其中，以重量份数计，三乙二醇二甲基丙烯酸酯单体20-30份、2,2,4-三甲基六亚甲基双(2-氨基甲酰基氧基乙基)二甲基丙烯酸酯单体10-15份、丙烯酸-2-羟基乙酯单体8-10份、酸性缓冲剂0.3-0.5份、引发剂0.5-0.7份、乳化剂1-1.4份、去离子水90-110份、双丙酮丙烯酰胺单体10-15份、丙烯酸-2-羟基乙酯单体10-15份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体10-15份、乙酸乙烯酯单体20-30份；
(2)聚合物乳胶粉的制备：采用重量百分比浓度为4-6%的氢氧化钠水溶液将聚合物乳液的pH值调节至7.9-8.1，加入重量百分比浓度为4-6%的聚乙烯醇水溶液搅拌均匀，之后，经喷雾干燥处理得到聚合物乳胶粉；其中，重量百分比浓度为4-6%的聚乙烯醇水溶液的用量是聚合物乳液重量的5-10%。
2.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述酸性缓冲剂为碳酸氢钠。
3.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述乳化剂为烷基二苯醚二磺酸二钠。
5.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述硅酸盐水泥选自P.O42.5硅酸盐水泥；所述高铝水泥选自CA-50高铝水泥。
6.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述石膏选自无水硬石膏。
7.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述粉煤灰选自II级粉煤灰。
8.根据权利要求1所述的聚合物修补干粉砂浆，其特征在于，所述砂为重量比为4-6：9-11：11-13：13-15：15-17：17-19的粒径为6.7-4.75mm连续级配砂、粒径为4.75-3.35mm连续级配砂、粒径为3.35-2.36mm连续级配砂、粒径为2.36-1.18mm连续级配砂、粒径为1.18-0.6mm连续级配砂、粒径为0.6-0.075mm连续级配砂。
9.聚合物修补砂浆，其特征在于，包括以重量份数计的如权利要求1至8中任意一项所述的聚合物修补干粉砂浆100份和水18-22份。
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