CN111960775A - 一种加气混凝土干混抹灰砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种加气混凝土干混抹灰砂浆及其制备方法，按重量份包括如下成分：普硅水泥80‑110份、机制砂60‑90份、粉煤灰25‑50份、凹凸棒黏土15‑30份、膨胀珍珠岩细粉‑改性EVA乳胶粉复合物3‑6份、高效减水剂2‑8份、羟丙基甲基纤维素醚2‑5份、抗裂剂1‑2.5份；本发明提供的改性EVA乳胶粉是将具有活性反应基团的邻苯二甲酸二烯丙酯接入EVA共聚物的分子链上，有效地避免了空鼓现象的发生；膨胀珍珠岩细粉密度较小，具有较强的保水能力，将其与改性EVA乳胶粉复合，形成聚合物胶体‑粉体‑水化水泥基体互穿基质的混合体，补充了改性EVA乳胶粉的浸水粘结强度的下降，使得砂浆的浸水粘结强度反而有所提升，抑制了裂缝以及空鼓现象的发生甚至扩展，使得砂浆的抗折强度得到增强。
Description
技术领域
本发明属于砂浆技术领域，具体涉及一种加气混凝土干混抹灰砂浆及其制备方法。
背景技术
建筑蒸压加气混凝土是建筑工程中一种新型节能环保墙体材料，用于墙体中可大大减轻建筑物自重，可减小建筑物梁、柱等结构的尺寸，可达到节省材料及成本目的，被广泛用作建筑内外墙及屋面材料，蒸压加气混凝土为新时期墙体材料革新和建筑节能做出了巨大贡献，成为重要的墙体材料；
干混砂浆又称干粉砂浆，是由胶凝材料、细集料、掺合料及外加剂等材料，按照一定的比例通过干混工艺进行预拌而制成的一种建筑材料；加气混凝土砌块主要是通过铝粉的发气形成的，具有轻质多孔、吸水性强、收缩值较大等特点；一般加气混凝土的孔隙达70％～80％，大部分气孔的孔径为0.5～2mm，平均孔径约在1mm左右；由于大量孔隙的存在引入了大量空气，降低了材料的密度，而且加气混凝土砌块内部的孔具有较强的吸水性，容易使抹灰砂浆的底层失水过快，造成混凝土与砂浆的粘结性能差，抹灰层空鼓、开裂现象非常普遍，这已成为我国抹灰工程的质量通病。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种加气混凝土干混抹灰砂浆，按重量份包括如下成分：普硅水泥80-110份、机制砂60-90份、粉煤灰25-50份、凹凸棒黏土15-30份、膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物3-6份、高效减水剂2-8份、羟丙基甲基纤维素醚2-5份、抗裂剂1-2.5份；
其中，所述的膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备方法包括如下步骤：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合12-24h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1：(0.002-0.005)；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照15-20min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1：(0.05-0.15)；
S3：将步骤S2得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:(1-4)混合，在40-70℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
所述的高效减水剂是在引发剂、链转移剂和还原剂存在条件下，以丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚和马来酸酐改性纤维素为共聚单体共聚反应而成；其中，丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素、引发剂、链转移剂和还原剂的质量组分比为1:(0.3～0.4):(0.3-0.6):(0.002-0.015):(0.001-0.006):(0.001-0.005)。
优选地，所述的普硅水泥为P.O 52.5普通硅酸盐水泥。
优选地，所述的引发剂为光引发剂651。
优选地，所述的抗裂剂为木纤维、玻璃纤维或石棉纤维中的至少一种。
优选地，所述的高效减水剂的制备方法包括如下步骤：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下3-6h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下3-6h，如此循环2-3次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，50-70℃下反应4-6h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为45-60％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为6-8.5％的混合溶液，搅拌并升温至50-65℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在80-100℃下反应4-5.5h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂。
一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，按以下步骤进行：
(1)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(2)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(3)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(2)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
本发明的有益效果如下：水泥在凝固过程中在水泥基体内部产生较多空腔，乳胶粉遇水分散为乳液富集在这些空腔位置，失水后在空腔四周形成连续的薄膜，对砂浆起到增韧作用；本发明提供的改性EVA乳胶粉是将具有活性反应基团的邻苯二甲酸二烯丙酯接入EVA共聚物的分子链上，其中，邻苯二甲酸二烯丙酯支链起到了很好内增塑作用，形成一个更完善的分子聚集网络，大幅度提高了EVA共聚物的流动性和EVA共聚物低温下的柔韧性，进而提高干混砂浆的柔韧性，使干混砂浆的横向变形能力提高到6.4mm，有效地避免了空鼓现象的发生；另外，膨胀珍珠岩细粉密度较小，具有较强的保水能力，将其与改性EVA乳胶粉复合，形成聚合物胶体-粉体-水化水泥基体互穿基质的混合体，补充了改性EVA乳胶粉的浸水粘结强度的下降，使得砂浆的浸水粘结强度反而有所提升，提高了砂浆的断裂能，抑制了裂缝以及空鼓现象的发生甚至扩展，使得砂浆的抗折强度得到增强。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一、配料
实施例1
一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，按以下步骤进行：
(1)膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合20h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1:0.002；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1中的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照16min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1:0.09；
S3：将步骤(2)中得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:1.5混合，在55℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
(2)高效减水剂的制备：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下3.5h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下3.5h，如此循环2次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，65℃下反应5h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为45％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为7％的混合溶液，搅拌并升温至55℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在85℃下反应4h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂；
(3)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(4)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(5)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(4)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
实施例2
一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，按以下步骤进行：
(1)膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合24h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1:0.004；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1中的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照15min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1:0.06；
S3：将步骤(2)中得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:2混合，在60℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
(2)高效减水剂的制备：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下4.5h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下4.5h，如此循环2次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，70℃下反应5h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为45％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为6.5％的混合溶液，搅拌并升温至50℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在80℃下反应4h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂；
(3)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(4)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(5)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(4)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
实施例3
一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，按以下步骤进行：
(1)膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合24h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1:0.003；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1中的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照20min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1:0.05；
S3：将步骤(2)中得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:2混合，在65℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
(2)高效减水剂的制备：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下5h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下5h，如此循环3次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，65℃下反应6h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为60％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为6.0％的混合溶液，搅拌并升温至58℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在83℃下反应5h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂；
(3)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(4)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(5)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(4)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
实施例4
一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，按以下步骤进行：
(1)膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合22h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1:0.005；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1中的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照20min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1:0.13；
S3：将步骤(2)中得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:3混合，在55℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
(2)高效减水剂的制备：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下5.5h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下5.5h，如此循环3次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，70℃下反应5h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为60％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为7.5％的混合溶液，搅拌并升温至50℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在90℃下反应5h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂；
(3)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(4)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(5)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(4)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
实施例1-4所得的加气混凝土干混抹灰砂浆的性能如表1所示。
表1
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)
1.一种加气混凝土干混抹灰砂浆，其特征在于，按重量份包括如下成分：普硅水泥80-110份、机制砂60-90份、粉煤灰25-50份、凹凸棒黏土15-30份、膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物3-6份、高效减水剂2-8份、羟丙基甲基纤维素醚2-5份、抗裂剂1-2.5份；
其中，所述的膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物的制备方法包括如下步骤：
S1：将一定量的引发剂溶于丙酮中得到引发剂溶液，再将所述的引发剂溶液喷雾加入到EVA乳胶粉中，于室温下混合12-24h，真空脱去丙酮得到预混EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与引发剂的质量比为1：(0.002-0.005)；
S2：将一定量邻苯二甲酸二烯丙酯加入步骤S1的预混EVA乳胶粉中，混合均匀后置于紫外光反应装置中，辐照15-20min，取出、冷却、研磨过筛，所述的改性EVA乳胶粉；其中，所述的EVA乳胶粉与邻苯二甲酸二烯丙酯的质量比为1：(0.05-0.15)；
S3：将步骤S2得到的改性EVA乳胶粉与膨胀珍珠岩细粉以质量比为1:(1-4)混合，在40-70℃下搅拌均匀，得到膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物；
所述的高效减水剂是在引发剂、链转移剂和还原剂存在条件下，以丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚和马来酸酐改性纤维素为共聚单体共聚反应而成；其中，丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素、引发剂、链转移剂和还原剂的质量组分比为1:(0.3～0.4):(0.3-0.6):(0.002-0.015):(0.001-0.006):(0.001-0.005)。
2.根据权利要求1所述的一种加气混凝土干混抹灰砂浆，其特征在于，所述的普硅水泥为P.O 52.5普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种加气混凝土干混抹灰砂浆，其特征在于，所述的引发剂为光引发剂651。
4.根据权利要求1所述的一种加气混凝土干混抹灰砂浆，其特征在于，所述的抗裂剂为木纤维、玻璃纤维或石棉纤维中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种加气混凝土干混抹灰砂浆，其特征在于，所述的高效减水剂的制备方法包括如下步骤：
A：将适量纤维素加入到氢氧化钠与尿素混合溶液体系中，搅拌条件下置于-10～-18℃条件下3-6h，于室温下解冻，再置于-10～-18℃条件下3-6h，如此循环2-3次，得到纤维素溶液；
B：在步骤(1)的纤维素溶液中加入适量的马来酸酐和催化剂，50-70℃下反应4-6h，反应结束时将产物洗涤、干燥得到马来酸酐改性纤维素；
C：按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为45-60％的第二滴加液；
D：按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、马来酸酐改性纤维素和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为6-8.5％的混合溶液，搅拌并升温至50-65℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在80-100℃下反应4-5.5h；
E：反应完毕后，调节物料pH为7-8，即得到所述的高效减水剂。
6.如权利要求1所述的一种加气混凝土干混抹灰砂浆的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：
(1)将机制砂、粉煤灰破碎、碾磨成颗粒状；
(2)按照各原料的重量份数称取膨胀珍珠岩细粉-改性EVA乳胶粉复合物、高效减水剂、羟丙基甲基纤维素醚混合均匀，得到添加剂；
(3)按重量份数计称取普硅水泥、颗粒状的机制砂粉煤灰混合物以及步骤(2)中的添加剂混合均匀后，得到干混抹灰砂浆。
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