CN116969743B - 装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料及其制备方法，属于建筑材料技术领域，所述砂浆料由硅酸盐水泥、石英砂、聚丙烯纤维、硅酸镁铝、海泡石、12‑羟基硬脂酸、硅酸钠、硅酸钾、水溶性磷酸硅、偏铝酸钠、乙二胺四乙酸四钠盐、苯乙烯磺酸‑丙烯酸共聚物钠盐、异丙基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚醚改性七甲基三硅氧烷、磷酸铵、草酸钠、明矾石粉组成；该干粉砂浆料的保水率93.3~94.6%，抗压强度38.4~40.6MPa，收缩率0.32~0.41‰，抗冻性能：强度损失4.3~5.2%、质量损失1.2~1.6%，粘接强度1.07~1.20MPa，低温施工性能：0℃、‑5℃流动度分别为6.9~7.5cm、5.1~5.6cm。
Description
技术领域
本发明涉及装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
干粉砂浆又称干拌砂浆、干混砂浆，它是将水泥、砂、矿物掺合料和功能性添加剂按一定比例，在专业生产厂家于干燥状态下均匀拌制，混合而成的一种颗粒状或粉末状态的混合物，然后以干粉包装或散装的形式运至工地，按规定加水拌和后即可直接使用的干粉砂浆材料。随着国家对干粉砂浆行业的支持，干粉砂浆的使用越来越广泛。在居民住房的建筑装修中，地面瓷砖的铺装过程也逐渐从现场混合配制普通水泥砂浆的施工模式转向使用干粉砂浆。随着干粉砂浆在地面瓷砖铺装中的大规模使用，暴露出干粉砂浆的种种不足之处。如粘接性不佳、收缩率大容易造成起壳空鼓、抗冻性差影响冬季施工、硬化慢带来的施工不便、保水性差导致韧性差而出现开裂等等。
中国专利CN101423365A公开了一种民居建筑装修专用干式砂浆料及其制备方法，具体说是一种以河砂净砂为骨料，以水泥为主料，以白石灰粉、防霉剂、除味剂等为辅料，根据民居建筑不同装修施工内容的具体要求，采用不同混配比例构成不同产品型号的配料技术方法；通过配置的通用技术装备，通过烘干、筛分、混合搅拌、称重装袋缝合等工艺实现，该产品集多种建筑装修原辅材料于一体，既方便用户使用选择，又方便贮存运输，而且在施工现场只需加水调配就可直接使用，无需废物处理，适用于大、中城市民居建筑的间隔墙改造砌筑、墙面找平抹灰、地面找平、墙面或地面粘贴等不同装修施工内容的需要。该专利所制备的干粉砂浆以河砂净砂为骨料，以水泥为主料，粘接性差，而且配方中没有保水成分，砂浆干燥工程中容易出现收缩和干裂问题。
中国专利CN101913804A公开了一种干混砂浆料及其制作方法。它是把粉煤灰、煤渣、锰矿渣、水泥熟料、石膏、石灰石及石灰按前面所述的重量百分比配料，然后喂入球磨机中研磨成固体粉末物质，所得产品细度0.080mm方孔筛筛余量小于8％，砂浆强度为M2.5至M20。它的优点是：可以替代水泥，石灰。产品适用于工业或民用建筑中的砌筑砂浆，也可以作为内外墙抹灰，墙、地面装饰等工程的砂浆。该专利也没有任何的保水剂成分，砂浆干燥过程中难以避免的会出现干裂收缩以致造成严重的空鼓等问题。
从以上论述可以看出，目前市面上提供的干粉砂浆仍存在粘接性不佳、收缩率大、抗冻性差、硬化慢、保水性差等缺点，因此开发各方面性能均优异的新型干粉砂浆对提升建筑行业建筑质量具有重大而现实的意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料及其制备方法，实现以下发明目的：制备出粘接力强、收缩率小、抗冻性好、保水性好、力学性能优异的装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料及其制备方法，所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 100~130份、
石英砂 50~70份、
聚丙烯纤维 5~10份、
硅酸镁铝 1~4份、
海泡石 8~13份、
12-羟基硬脂酸 1~2.5份、
硅酸钠 3~7份、
硅酸钾 1~5份、
水溶性磷酸硅 0.7~1.5份、
偏铝酸钠 0.5~1.2份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.3~1.2份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 2~6份、
异丙基萘磺酸钠 0.3~0.9份、
十二烷基苯磺酸钠 0.2~0.8份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.1~0.4份、
磷酸铵 0.2~0.5份、
草酸钠 0.2~0.6份、
明矾石粉 3~6份；
所述硅酸镁铝的粒径为0.1~20μm；
所述海泡石的粒径为0.1~10μm；
所述硅酸钠的模数为2.5~4；
所述硅酸钾的模数为2~3.5；
所述明矾石粉的粒径为0.1~5μm；
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤1、烘干处理
将装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料具体配方中的所有原料放入烘干机中，在90~110℃下烘干至水分含量在0.2~0.6wt%，然后在干燥环境中冷却至室温，备用。
步骤2、混合处理
按装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料以重量份计的具体配方，将所有原料投入混合搅拌机中，100~260转/分下混合搅拌35~60分钟后，出料装入防水的包装袋内即得到装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1、本发明在干粉砂浆中加入的硅酸镁铝、海泡石和12-羟基硬脂酸三种物质，能够起到增稠保水作用，其中硅酸镁铝有着很好的触变增稠效应，配合高吸水性的海泡石以及12-羟基硬脂酸这种分散增稠剂，能够显著提升干粉砂浆的保水率和剪切增稠效应，从而使湿态砂浆干燥失水过程中的水化效应更为缓和，进而得到各项性能比较优异的固化物；
2、本发明加入的硅酸钠、硅酸钾、水溶性磷酸硅、偏铝酸钠和乙二胺四乙酸四钠盐起到一定的速凝作用，同时还能提高干粉砂浆固化后的致密程度，提高砂浆固化物的整体力学性能，避免瓷砖铺装过程中硬化速度慢、硬化后出现空鼓开裂等问题；
3、本发明加入苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐、异丙基萘磺酸钠两种物质作为保水剂和增塑剂，这两种物质能够促进干粉砂浆中固态物的分散均匀程度，改善湿态砂浆的黏稠度，使湿态的砂浆具有更好的流动性，控制湿态砂浆中颗粒的沉降速度，从而使砂浆最终的固化物拥有更高的密实度，从根本上杜绝龟裂、空鼓和其它缝隙缺陷的产生；
4、本发明通过掺入磷酸铵、草酸钠来降低干粉砂浆在湿态时的冰点，提高了干粉砂浆低温下的施工性能，另外掺入的明矾石粉作为膨胀剂，能够有效降低干粉砂浆的收缩率，极大的提高了干粉砂浆固化后的各项力学性能；
5、本发明得到的装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料，保水率为93.3~94.6%，抗压强度为38.4~40.6MPa，收缩率（28d）为0.32~0.41‰，抗冻性能（100次冻融循环）：强度损失4.3~5.2%、质量损失1.2~1.6%，粘接强度1.07~1.20MPa，低温施工性能：0℃流动度6.9~7.5cm、-5℃流动度5.1~5.6cm。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的制备方法
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 120份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸镁铝 3份、
海泡石 10份、
12-羟基硬脂酸 2份、
硅酸钠 6份、
硅酸钾 4份、
水溶性磷酸硅 1份、
偏铝酸钠 1份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.8份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 5份、
异丙基萘磺酸钠 0.7份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
磷酸铵 0.4份、
草酸钠 0.5份、
明矾石粉 5份；
所述硅酸镁铝的粒径为11μm；
所述海泡石的粒径为7μm；
所述硅酸钠的模数为3；
所述硅酸钾的模数为2.5；
所述明矾石粉的粒径为2μm；
步骤1、烘干处理
将装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料具体配方中的所有原料放入烘干机中，在105℃下烘干至水分含量在0.5wt%，然后在干燥环境中冷却至室温，备用。
步骤2、混合处理
按装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料以重量份计的具体配方，将所有原料投入混合搅拌机中，190转/分下混合搅拌45分钟后，出料装入防水的包装袋内即得到装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
实施例2：装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的制备方法
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 100份、
石英砂 50份、
聚丙烯纤维 5份、
硅酸镁铝 1份、
海泡石 8份、
12-羟基硬脂酸 1份、
硅酸钠 3份、
硅酸钾 1份、
水溶性磷酸硅 0.7份、
偏铝酸钠 0.5份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.3份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 2份、
异丙基萘磺酸钠 0.3份、
十二烷基苯磺酸钠 0.2份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.1份、
磷酸铵 0.2份、
草酸钠 0.2份、
明矾石粉 3份；
所述硅酸镁铝的粒径为0.1μm；
所述海泡石的粒径为0.1μm；
所述硅酸钠的模数为2.5；
所述硅酸钾的模数为2；
所述明矾石粉的粒径为0.1μm；
步骤1、烘干处理
将干粉砂浆料具体配方中的所有原料放入烘干机中，在90℃下烘干至水分含量在0.2wt%，然后在干燥环境中冷却至室温，备用。
步骤2、混合处理
按装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料以重量份计的具体配方，将所有原料投入混合搅拌机中，100转/分下混合搅拌35分钟后，出料装入防水的包装袋内即得到装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
实施例3：装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的制备方法
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 130份、
石英砂 70份、
聚丙烯纤维 10份、
硅酸镁铝 4份、
海泡石 13份、
12-羟基硬脂酸 2.5份、
硅酸钠 7份、
硅酸钾 5份、
水溶性磷酸硅 1.5份、
偏铝酸钠 1.2份、
乙二胺四乙酸四钠盐 1.2份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 6份、
异丙基萘磺酸钠 0.9份、
十二烷基苯磺酸钠 0.8份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.4份、
磷酸铵 0.5份、
草酸钠 0.6份、
明矾石粉 6份；
所述硅酸镁铝的粒径为20μm；
所述海泡石的粒径为10μm；
所述硅酸钠的模数为4；
所述硅酸钾的模数为3.5；
所述明矾石粉的粒径为5μm；
步骤1、烘干处理
将装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料具体配方中的所有原料放入烘干机中，在110℃下烘干至水分含量在0.6wt%，然后在干燥环境中冷却至室温，备用。
步骤2、混合处理
按装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料以重量份计的具体配方，将所有原料投入混合搅拌机中，260转/分下混合搅拌60分钟后，出料装入防水的包装袋内即得到装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
对比例1：实施例1基础上，装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料配方中不加入硅酸镁铝、海泡石和12-羟基硬脂酸，将3份硅酸镁铝、10份海泡石和2份12-羟基硬脂酸等量替换为15份硅酸盐水泥，具体操作如下：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 135份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸钠 6份、
硅酸钾 4份、
水溶性磷酸硅 1份、
偏铝酸钠 1份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.8份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 5份、
异丙基萘磺酸钠 0.7份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
磷酸铵 0.4份、
草酸钠 0.5份、
明矾石粉 5份；
所述硅酸钠的模数为3；
所述硅酸钾的模数为2.5；
所述明矾石粉的粒径为2μm；
步骤1、2操作同于实施例1。
对比例2：实施例1基础上，装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料配方中不加入硅酸钠、硅酸钾、水溶性磷酸硅、偏铝酸钠和乙二胺四乙酸四钠盐，将6份硅酸钠、4份硅酸钾、1份水溶性磷酸硅、1份偏铝酸钠和0.8份乙二胺四乙酸四钠盐等量替换为12.8份硅酸盐水泥，具体操作如下：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 132.8份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸镁铝 3份、
海泡石 10份、
12-羟基硬脂酸 2份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 5份、
异丙基萘磺酸钠 0.7份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
磷酸铵 0.4份、
草酸钠 0.5份、
明矾石粉 5份；
所述硅酸镁铝的粒径为11μm；
所述海泡石的粒径为7μm；
所述明矾石粉的粒径为2μm；
步骤1、2操作同于实施例1。
对比例3：实施例1基础上，装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料配方中不加入苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐、异丙基萘磺酸钠，将5份苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐、0.7份异丙基萘磺酸钠等量替换为5.7份硅酸盐水泥，具体操作如下：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 125.7份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸镁铝 3份、
海泡石 10份、
12-羟基硬脂酸 2份、
硅酸钠 6份、
硅酸钾 4份、
水溶性磷酸硅 1份、
偏铝酸钠 1份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.8份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
磷酸铵 0.4份、
草酸钠 0.5份、
明矾石粉 5份；
所述硅酸镁铝的粒径为11μm；
所述海泡石的粒径为7μm；
所述硅酸钠的模数为3；
所述硅酸钾的模数为2.5；
所述明矾石粉的粒径为2μm；
步骤1、2操作同于实施例1。
对比例4：实施例1基础上，装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料配方中不加入磷酸铵、草酸钠，将0.4份磷酸铵、0.5份草酸钠等量替换为0.9份硅酸盐水泥，具体操作如下：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 120.9份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸镁铝 3份、
海泡石 10份、
12-羟基硬脂酸 2份、
硅酸钠 6份、
硅酸钾 4份、
水溶性磷酸硅 1份、
偏铝酸钠 1份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.8份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 5份、
异丙基萘磺酸钠 0.7份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
明矾石粉 5份；
所述硅酸镁铝的粒径为11μm；
所述海泡石的粒径为7μm；
所述硅酸钠的模数为3；
所述硅酸钾的模数为2.5；
所述明矾石粉的粒径为2μm；
步骤1、2操作同于实施例1。
对比例5：实施例1基础上，装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料配方中不加入明矾石粉，将5份明矾石粉等量替换为5份硅酸盐水泥，具体操作如下：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 125份、
石英砂 65份、
聚丙烯纤维 8份、
硅酸镁铝 3份、
海泡石 10份、
12-羟基硬脂酸 2份、
硅酸钠 6份、
硅酸钾 4份、
水溶性磷酸硅 1份、
偏铝酸钠 1份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.8份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 5份、
异丙基萘磺酸钠 0.7份、
十二烷基苯磺酸钠 0.5份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.3份、
磷酸铵 0.4份、
草酸钠 0.5份；
所述硅酸镁铝的粒径为11μm；
所述海泡石的粒径为7μm；
所述硅酸钠的模数为3；
所述硅酸钾的模数为2.5；
步骤1、2操作同于实施例1。
性能测试：
实施例1、2、3和对比例1、2、3、4、5所得装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料，进行以下性能指标的测试：
保水率：按照德国标准无机胶凝材料砂浆检验方法DIN18557-7进行保水率检测；
抗压强度：参照JGJ70-1990《建筑砂浆基本性能试验方法》测试抗压强度；
收缩率：参照JC/T603-1995《中华人民共和国建材行业标准水泥胶砂干缩试验方法》，采用比长仪测定硬化砂浆收缩值；
抗冻性能：参照JGJ70-1990《建筑砂浆基本性能试验方法》测试砂浆的抗冻性能；
粘接强度：参照JC/T547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》测试砂浆的粘接强度；
低温施工性能评价：将干粉砂浆料配制成湿态浆料后，分别在0℃、-5℃下放置30分钟，测试其流变性。
以上结果见表1：
表1
从表1中的数据可以看到，对比例1的保水率仅仅略好于对比例3但远低于实施例1、2、3，这表明硅酸镁铝、海泡石和12-羟基硬脂酸三者能够有效提高干粉砂浆的保水率，因保水率降低，对比例1的抗压强度下降、收缩率升高、抗冻性能下降、粘接强度也相应显著降低；对比例2的保水率虽然好于对比例1和对比例3，但其抗压强度、收缩率、抗冻性能仍然明显低于实施例1、2、3，这表明硅酸钠、硅酸钾、水溶性磷酸硅、偏铝酸钠和乙二胺四乙酸四钠盐的加入，能够有效提升干粉砂浆的抗压强度、粘接强度、抗冻性能；对比例3的保水率最差，可见苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐、异丙基萘磺酸钠对提升干粉砂浆的保水率起着至关重要的作用，对比例3的抗压强度、粘接强度、抗冻性能以及收缩率是所有实施例和对比例中最差的，这表明保水率这一指标甚为关键，保水率不好容易导致其它各项性能指标变差；对比例4的低温施工性能最差，其它性能指标与实施例1、2、3差别不大，这表明磷酸铵、草酸钠能够有效提高干粉砂浆湿态下的冰点，提高低温下的施工性能；对比例5的收缩率最大，其它性能指标除了保水率以外，均大幅下降，可见明矾粉末对降低干粉砂浆的收缩率起到最为关键的作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料，其特征在于：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的具体配方为，以重量份计：
硅酸盐水泥 100~130份、
石英砂 50~70份、
聚丙烯纤维 5~10份、
硅酸镁铝 1~4份、
海泡石 8~13份、
12-羟基硬脂酸 1~2.5份、
硅酸钠 3~7份、
硅酸钾 1~5份、
水溶性磷酸硅 0.7~1.5份、
偏铝酸钠 0.5~1.2份、
乙二胺四乙酸四钠盐 0.3~1.2份、
苯乙烯磺酸-丙烯酸共聚物钠盐 2~6份、
异丙基萘磺酸钠 0.3~0.9份、
十二烷基苯磺酸钠 0.2~0.8份、
聚醚改性七甲基三硅氧烷 0.1~0.4份、
磷酸铵 0.2~0.5份、
草酸钠 0.2~0.6份、
明矾石粉 3~6份。
2.根据权利要求1所述的装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料，其特征在于：
所述硅酸镁铝的粒径为0.1~20μm；
所述海泡石的粒径为0.1~10μm；
所述硅酸钠的模数为2.5~4；
所述硅酸钾的模数为2~3.5；
所述明矾石粉的粒径为0.1~5μm。
3.根据权利要求1所述的装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的制备方法，其特征在于：
所述装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料的制备方法包括烘干处理和混合处理两个步骤；
所述烘干处理，其方法为：将装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料具体配方中的所有原料放入烘干机中，在90~110℃下烘干至水分含量在0.2~0.6wt%，然后在干燥环境中冷却至室温，备用；
所述混合处理，其方法为：按装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料以重量份计的具体配方，将所有原料投入混合搅拌机中，100~260转/分下混合搅拌35~60分钟后，出料装入防水的包装袋内即得到装修专用瓷砖铺装干粉砂浆料。
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