CN114180915A - 一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆及其制备方法，以及防止装配式内隔墙开裂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆及其制备方法，以及防止装配式内隔墙开裂的方法。本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，由包括以下质量份组的原料制得：500～750份硅酸盐水泥，400～650份超细砂，0～850份粉煤灰，5～15份减水剂，300～600份水，15～25份聚乙烯纤维。本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂、水和特定聚乙烯纤维以一定比例混合制得，使所得砂浆具有超高延性、韧性、抗冲击性、应变硬化效应和多微裂纹(无害裂缝)扩展等特性，用于装配式内隔墙接缝处可以有效抑制裂缝的开展。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆及其制备方法，以及防止装配式内隔墙开裂的方法。
背景技术
装配式内隔墙比重轻、强度高、墙体厚薄适中、易安装、可重复利用，而且兼具隔音、防潮、防火、环保等特点。无论是传统的墙体材料，还是新型的墙体材料，现有装配式内隔墙板常见的是泡沫混凝土墙板、加气混凝土墙板、陶粒混凝土墙板等，其安装方式需要水泥砂浆粘结，但都存在有不同程度的接缝开裂的现象。
由于近年来，室内装修高级化程度日趋明显，人们对轻质内隔墙接缝开裂现象非常挑剔，已经到了无法忍受的程度，此方面的投诉日趋增多，这个问题已经被列为建筑十大质量通病之首，并且成为了内隔墙健康发展的严重阻碍。
轻质内隔墙接缝开裂主要是因为砂浆、墙板的干缩作用及内隔墙与主体结构的温度膨胀系数及刚度不一致，导致在环境和荷载作用下预制构件的变形差异，导致拼缝产生拉力。拼缝材料抗拉能力无法抵抗该拉力，从而形成了拼缝处的大裂缝。轻质内隔墙接缝开裂易导致后面工序中墙面开裂，将严重影响墙体美感以及安全性。因此如何根本性解决轻质内隔墙接缝的开裂问题，是推动建筑产业化，推进装配式建筑快速发展的核心难题。
目前，轻质内隔墙防开裂施工中常用的做法为：在拼缝处挂双层网格布，或抹抗裂砂浆来增大拼缝的抗裂能力。这些方法在一定程度上可一定程度减轻拼缝开裂，但防开裂效果并不理想，且在拼缝处挂双层网格布的方式工艺较多、耗时较长。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆及其制备方法，以及防止装配式内隔墙开裂的方法。本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆能够有效抑制裂缝的开展，达到较好的防开裂效果。
本发明提供了一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，由包括以下质量份组的原料制得：
优选的，所述超细砂为河砂和/或机制砂；
所述超细砂的规格为：粒度70～110目。
优选的，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，粒径为0.55～80.68μm，中位粒径D50为7.52μm，比表面积为744.3m2/kg。
优选的，所述聚乙烯纤维的规格为：直径15～45μm，长度9～18mm，长径比＞200，断裂延伸率为2％～3％，抗拉强度300MPa。
优选的，所述硅酸盐水泥为P.Ⅱ52.5级硅酸盐水泥。
优选的，所述减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂。
优选的，所述原料还包括：
聚乙醇纤维 2～5份；
钢纤维 2～3份。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆的制备方法，包括以下步骤：
a)将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂和水混合，得到基础砂浆；
b)将所述基础砂浆与聚乙烯纤维混合，得到聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
本发明还提供了一种防止装配式内隔墙开裂的方法，包括：对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
所述抹灰施工包括：将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
所述抹灰砂浆为上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
优选的，所述抹灰施工包括：
S1、对内隔墙板缝隙及墙板与主体结构构件的接触部浇水润湿；
S2、对内隔墙板缝隙及缝隙两侧2～8cm处进行润湿；
S3、将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
S4、养护。
本发明还提供了一种装配式内隔墙的装配方法，包括以下步骤：
K1、对预制内墙体安装固定；
K2、对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
K3、待结构变形充分后，观察抹灰砂浆是否开裂，若未开裂，则做饰面层；若开裂，则重新抹灰直至不再开裂，再做饰面层；
所述抹灰砂浆为上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂、水和特定聚乙烯纤维以一定比例混合制得，使所得砂浆具有超高延性、韧性、应变硬化效应和多微裂纹(无害裂缝)扩展等特性，其应变(延性)接近钢材，可达5％～13％；在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm。而且，完全满足严酷条件下的耐腐蚀性要求，一般能使其寿命延长30～50年，可为工程结构提供安全保障。因此，上述聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆用于装配式内隔墙接缝处可以有效抑制裂缝的开展。
上述聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，具有应变硬化效应和多裂缝开展性能，还具有高耐久性、高韧性、高能量吸收能力等特性，能显著地改善混凝土结构的抗震性能和耐久性能。其可应用于建筑施工中内隔墙拼缝、内隔墙与剪力墙、内隔墙与柱连接等，解决了装配式内隔墙板连接处出现裂缝等难题，使安装后的内隔墙牢固、垂直平整、无裂缝，可以满足抗震和使用功能要求。
试验结果表明，本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆具有良好的延性，其应变(延性)接近钢材，可达5％～13％；在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为对内隔墙的接缝处进行抹灰施工的施工结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，由包括以下质量份组的原料制得：
本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂、水和特定聚乙烯纤维以一定比例混合制得，使所得砂浆具有超高延性、韧性、应变硬化效应和多微裂纹(无害裂缝)扩展等特性，其应变(延性)接近钢材，可达5％～13％；在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm。而且，完全满足严酷条件下的耐腐蚀性要求，一般能使其寿命延长30～50年，可为工程结构提供安全保障。因此，上述聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆用于装配式内隔墙接缝处可以有效抑制裂缝的开展。
本发明中，所述硅酸盐水泥优选为P.Ⅱ52.5级硅酸盐水泥。本发明中，所述硅酸盐水泥的用量为500～750份，具体可为500份、550份、600份、650份、700份。
本发明中，所述超细砂优选为河砂和/或机制砂。本发明中，所述超细砂的规格优选为：粒度70～110目；最大粒径为0.21mm，即粒径≤0.21mm。本发明中，所述超细砂的用量为400～650份，具体可为400份、450份、500份、550份、600份、650份。
本发明中，所述粉煤灰优选为Ⅰ级粉煤灰，规格优选为：粒径为0.55～80.68μm，中位粒径D50为7.52μm，比表面积为744.3m2/kg。本发明中，所述粉煤灰的用量为0～850份，不包括端点0，具体可为50份、100份、150份、200份、250份、300份、350份、400份、450份、500份、550份、600份、650份、700份、750份、800份、850份。
本发明中，所述减水剂优选为多元羧酸高效粉体减水剂。本发明中，所述减水剂的用量为5～15份，具体可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份。
本发明中，所述水的用量为300～600份，具体可为300份、350份、400份、450份、500份、550份、600份。
本发明中，所述聚乙烯纤维为高强聚乙烯纤维，规格为：直径15～45μm，长度9～18mm，长径比＞200，断裂延伸率为2％～3％，抗拉强度为300MPa。本发明对所述聚乙烯纤维的来源没有特殊限制，为一般市售商业品即可。本发明中，所述聚乙烯纤维的用量为15～25份，具体可为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份。
本发明中，形成抹灰砂浆的原料中优选还包括：
聚乙醇纤维 2～5份；
钢纤维 2～3份。
其中，聚乙烯醇纤维具体可为2份、3份、4份、5份。钢纤维的用量具体可为2份、3份。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆的制备方法，包括以下步骤：
a)将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂和水混合，得到基础砂浆；
b)将所述基础砂浆与聚乙烯纤维混合，得到聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
其中，所述硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂、水和聚乙烯纤维的种类及用量等均与上述技术方案中所述一致，在此不再一一赘述。
关于步骤a)：所述混合优选在搅拌机中进行。具体的，优选先将水倒入搅拌机中，再加入硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂。本发明中，所述混合的搅拌时间没有特殊限制，能够达到搅拌状态、使物料混匀即可，优选为3min。所述搅拌优选为逆向搅拌(即逆时针搅拌)。通过上述混合，使砂浆具有良好的流动性，搅动过程呈现波浪状态。
关于步骤b)：所述混合优选在搅拌机中进行。具体的，待步骤a)混料完毕后，直接继续加入聚乙烯纤维，进行搅拌混合。本发明中，所述搅拌优选为顺向搅拌(即顺时针搅拌)。所述混合的搅拌时间没有特殊限制，能够达到搅拌状态、使物料混匀即可，优选为3min。经上述混合，使纤维均匀混合在砂浆中，得到聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
本发明中，在所述步骤b)中，还可加入少量聚乙烯醇纤维和钢纤维，从而增强砂浆的强度。本发明中，上述两种纤维的用量与前文所述一致。
本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂、水和特定聚乙烯纤维以一定比例混合制得，使所得砂浆具有超高延性、韧性、应变硬化效应和多微裂纹(无害裂缝)扩展等特性，其应变(延性)接近钢材，可达5％～13％；在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm。而且，完全满足严酷条件下的耐腐蚀性要求，一般能使其寿命延长30～50年，可为工程结构提供安全保障。因此，上述聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆用于装配式内隔墙接缝处可以有效抑制裂缝的开展。
上述聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，具有应变硬化效应和多裂缝开展性能，还具有高耐久性、高韧性、高能量吸收能力等特性，能显著地改善混凝土结构的抗震性能和耐久性能。其可应用于建筑施工中内隔墙拼缝、内隔墙与剪力墙、内隔墙与柱连接等，解决了装配式内隔墙板连接处出现裂缝等难题，使安装后的内隔墙牢固、垂直平整、无裂缝，可以满足抗震和使用功能要求。
本发明还提供了一种防止装配式内隔墙开裂的方法，包括：对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
所述抹灰施工包括：将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
所述抹灰砂浆为上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
参见图1，图1为对内隔墙的接缝处进行抹灰施工的施工结构示意图，其中，1为装配式内隔墙，2为聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，其填充在内隔墙之间的接缝处。
本发明中，所述抹灰施工优选包括：
S1、对内隔墙板缝隙及墙板与主体结构构件的接触部浇水润湿；
S2、对内隔墙板缝隙及缝隙两侧2～8cm处进行润湿；
S3、将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
S4、养护。
本发明对上述步骤中涉及的结构名称如内隔墙板缝隙、墙板、主体结构等没有特殊限制，均为本领域常规结构名称。所述步骤S4中，所述养护的条件优选为：温度20±5℃，每日定时2～4次在砂浆处洒水保持湿润，共养护4d。经养护后，砂浆充分水化，形成性能充分发挥的接缝体。
现有技术中，通常是在内隔墙接缝处挂玻纤网等，但防开裂效果并不理想，且工艺步骤较多，耗时较长。本发明省略了繁琐的步骤，直接在内隔墙接缝处抹聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，而且能够使装配式内隔墙接缝处有效抑制裂缝的开展。
本发明提供了一种装配式内隔墙的装配方法，包括以下步骤：
K1、对预制内墙体安装固定；
K2、对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
K3、待结构变形充分后，观察抹灰砂浆是否开裂，若未开裂，则做饰面层；若开裂，则重新抹灰直至不再开裂，再做饰面层；
所述抹灰砂浆为上述技术方案中所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
关于步骤K1：
本发明对预制内墙体的安装固定方式没有特殊限制，按照本领域常规操作进行即可；包括以下步骤：(1)材料进场验收；(2)清理作业面；(3)测量放线；(4)切测墙板；(5)装顶胶；(6)竖墙板；(7)用木楔楔紧；(8)墙板水平、垂直度检查；(9)固定墙板。更具体的，包括以下步骤：
A、清除板的侧面企口处浮灰，在板的两侧企口、上部顶端上满刮专用粘结剂。将板的上、下端对准安装墨线，用撬棍在条板下端将板撬起，顶紧板上端，并在下端用木楔顶紧条板底部，慢速轻放就位。
B、板与板之间对接缝隙应揉挤严密，板缝不宜大于8mm；就位后可用宽幅小撬棍慢慢撬动，用橡皮锤或加垫木敲击微调；每块条板与结构、条板之间的连接部位须挤出粘结剂，最后用腻子刀将挤出板面的粘结剂刮平；每块板的下端应用木楔挤实靠紧。
C、与主体结构顶板、结构梁、柱和墙的连接应按经过后审批的施工方案安装钢板卡，钢板卡应定位准确、固定牢固。
关于步骤K2：
对内隔墙的接缝处进行抹灰施工前，先配制聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。配制完毕，进行抹灰施工。本发明中，所述抹灰施工的方式与前文技术方案中所述抹灰施工一致，在此不再赘述。
关于步骤K3：
本发明中，在涂抹聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆后，静置待结构变形充分，之后，观察抹灰砂浆是否开裂，若未开裂，则做饰面层；若开裂，则重新抹灰直至不再开裂，即待墙体的变形整体稳定后，再做饰面层(如涂抹刚性防水材料)，至此，施工结束。
本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明提供了一种新的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，用于装配式内墙接缝处，解决了装配式内隔墙板连接处出现裂缝等难题，使安装后的内隔墙牢固、垂直平整、无裂缝，可以满足抗震和使用功能要求，能够防止漏水。本发明在内隔墙板缝隙处抹聚乙烯纤维增强延性砂浆，替代了了刮涂嵌缝剂、挂玻纤网格布等几道工序，节约大量施工时间，技术上更加有保障。本发明装配过程中加固方法只采用小型机械，不需要大的安全投资。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
以下实施例中，硅酸盐水泥为P.Ⅱ52.5级硅酸盐水泥。超细砂为机制砂，规格为：粒度70～110目。粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，粒径为0.55～80.68μm，中位粒径D50为7.52μm，比表面积为744.3m2/kg。聚乙烯纤维规格为：直径15～45μm，长度9～18mm，长径比＞200，断裂延伸率为2％～3％，抗拉强度300MPa。减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂，具体型号为PC-1，购自上海可鸿化工有限公司。
实施例1
1、原料：
2、制备：
S1、将水倒入搅拌机中，再加入硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰和减水剂，逆向搅拌3min，得到基础砂浆。
S2、向搅拌机中加入聚乙烯纤维，顺向搅拌3min，得到抹灰砂浆。
实施例2
1、原料：
2、制备：同实施例1。
实施例3
1、原料：
2、制备：同实施例1。
实施例4：性能测试
对实施例1～3的抹灰砂浆进行各项性能测试：使用电子万能试验机测试试件的抗拉性能。将搅拌后所得抹灰砂浆制作成抗拉试件，在标准养护室养护28d后进行抗拉试验，具体参考《高延性纤维增强水泥基复合材料力学性能试验方法》。测试结果参见表1。
表1实施例1～3所得抹灰砂浆的测试效果
| 裂缝数目(标距50mm)，个 | 峰值拉伸强度，MPa | 峰值拉伸强度处应变，％ | 应力峰值处最大裂缝宽度，mm | |
| 实施例1 | 46 | 17.29 | 6.93 | ＜0.1 |
| 实施例2 | 52 | 18.25 | 7.40 | ＜0.1 |
| 实施例3 | 47 | 17.34 | 6.74 | ＜0.1 |
本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆具有超高延性、韧性、应变硬化效应和多微裂纹(无害裂缝)扩展等特性，由表1测试结果可以看出，本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆具有良好的延性，其应变(延性)接近钢材，可达5％～13％；在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm。因此，本发明提供的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆具有良好的力学性能，且能够有效抑制装配式内隔墙接缝处的裂缝开展。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (11)
1.一种聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆，其特征在于，由包括以下质量份组的原料制得：
2.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述超细砂为河砂和/或机制砂；
所述超细砂的规格为：粒度70～110目。
3.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，粒径为0.55～80.68μm，中位粒径D50为7.52μm，比表面积为744.3m2/kg。
4.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述聚乙烯纤维的规格为：直径15～45μm，长度9～18mm，长径比＞200，断裂延伸率为2％～3％，抗拉强度300MPa。
5.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述硅酸盐水泥为P.Ⅱ52.5级硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述减水剂为多元羧酸高效粉体减水剂。
7.根据权利要求1所述的抹灰砂浆，其特征在于，所述原料还包括：
聚乙醇纤维 2～5份；
钢纤维 2～3份。
8.一种权利要求1～7中任一项所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将硅酸盐水泥、超细砂、粉煤灰、减水剂和水混合，得到基础砂浆；
b)将所述基础砂浆与聚乙烯纤维混合，得到聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
9.一种防止装配式内隔墙开裂的方法，其特征在于，包括：对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
所述抹灰施工包括：将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
所述抹灰砂浆为权利要求1～7中任一项所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
10.根据权利要求9所述的方法，所述抹灰施工包括：
S1、对内隔墙板缝隙及墙板与主体结构构件的接触部浇水润湿；
S2、对内隔墙板缝隙及缝隙两侧2～8cm处进行润湿；
S3、将抹灰砂浆抹在内隔墙的接缝处；
S4、养护。
11.一种装配式内隔墙的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
K1、对预制内墙体安装固定；
K2、对内隔墙的接缝处进行抹灰施工；
K3、待结构变形充分后，观察抹灰砂浆是否开裂，若未开裂，则做饰面层；若开裂，则重新抹灰直至不再开裂，再做饰面层；
所述抹灰砂浆为权利要求1～7中任一项所述的聚乙烯纤维增强延性抹灰砂浆。
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