CN1738778A - 水泥基稀薄固结灰浆 - Google Patents
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Abstract
提供一种水泥灰浆，将其与液体介质，优选或者水或者含水胶乳混合，以用作稀薄固结灰浆、中间层灰浆、底基层灰浆和/或水泥浆(嵌填灰浆)。灰浆或水泥浆含有水泥、砂子和保水剂，且通过在灰浆内使用芳族聚酰胺纤维得到改进。优选对芳族聚酰胺纤维，和高度优选以具有原纤化结构的纸浆形式使用该聚合物纤维。水泥基灰浆或水泥浆如稀薄固结灰浆的综合的性质性能，其中包括抗流挂性、表干时间、粘接强度、挠性、热老化和水浸渍强度显著得到改进。
Description
技术领域
本发明涉及在包括混凝土、砖石建筑、砖和胶合板在内的表面上安装瓷砖、石材和其它砖石建筑产品用的水泥基灰浆，和水泥浆；尤其涉及具有高综合性能，其中包括抗流挂性、高的拉伸粘接和剪切粘接强度、长的表干时间、挠性、水浸渍强度、抗热老化和冷冻与解冻性的稀薄固结(thin-set)灰浆、中间层灰浆，和底基层(找平灰浆)和水泥浆(嵌填灰浆)。
背景技术
主要使用薄层(thin-bed)(或稀薄固结)灰浆来安装瓷砖，尤其陶瓷瓷砖和石材，这是因为采用显著较稀和较轻的灰浆，典型地约1/8”(3mm)到1/2”(12mm)，可使瓷砖固结。
常规地，采用约2”(50mm)厚的卜特兰水泥灰浆层，在基底上安装瓷砖，以确保存在充足的湿气，从而合适地水化水泥的内容物并产生强度。还被称为“常规方法”或“泥浆方法”的这一安装技术通常要求单独的稀薄“粘接涂层”或“淤浆粘接涂层”施加于瓷砖与厚层灰浆的表面之间，以提供合适的粘合。另外，若没有粘接到底表面上，则厚层灰浆还需要在其中点处放置镀锌、焊接的钢增强线材，以提供抗结构偏移的拉伸和弯曲性。这些因素使得厚层方法更笨重、更多的耗材、更费力、更慢和需要更高熟练的水平。由于这些原因，厚层安装已日益被掺入各种卜特兰水泥改性剂的稀薄固结和中间层灰浆替代，以改进物理性能和允许以远远较少的材料，将瓷砖粘接到基底上。
为了方便，下述说明涉及稀薄固结灰浆，但熟练本领域的技术人员应当理解，本发明也可用到一般的灰浆上，和尤其水泥中间层灰浆上，其中以类似的方式，但以较大的深度施加它们，以适应更加不均匀的基底和/或瓷砖厚度变化，和也可用到底基层(或找平灰浆)以及水泥浆和嵌填灰浆上，其中它们被用于填充在固结瓷砖之间的空间内。此处使用术语“瓷砖”是指其它砖石建筑产品，如石材、砖、地面砖等，和此处使用术语“灰浆”是指稀薄固结灰浆、中间层灰浆，和底基层或找平灰浆和水泥浆和嵌填灰浆。
目前，大多数水泥基稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆含有水泥，如卜特兰或铝酸钙水泥、保水助剂和砂子。另外，所谓的“多目的”或聚合物改性的灰浆和水泥浆含有喷雾干燥的聚合物，所述聚合物提高物理性能，如压缩强度，或者在灰浆的情况下，提高粘接到非砖石建筑基底如室外等级的胶合板上的能力。
稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆典型地以干粉形式输送到工作位置，然后添加水或液体聚合物如胶乳，同时混合，产生混凝土的塑性稠度。然后取决于灰浆和瓷砖类型，使用尺寸范围为3/16”(5mm)到3/4”(19mm)的具有齿状结构的缺口铲刀或类似工具，将稀薄固结和中间层灰浆涂抹到基底上。然后，将瓷砖放置在湿灰浆内，排列已经固结的瓷砖或者其它参考标记并敲击直到水平。一旦瓷砖牢固地固结，则使用橡胶镘刀或类似器件，用水泥浆灰浆(grout mortar)，典型地用水泥基水泥浆灰浆填充在它们之间的连接点或空间。
用于安装瓷砖的上述灰浆和水泥浆要求商业上可接受的性质性能的结合，其中包括高粘接和剪切粘接强度、挠性、水浸渍强度、抗流挂性、表干时间、抗热老化和冷冻与解冻，这取决于类型与应用。许多灰浆和水泥浆满足一种或多种上述性能，但高度希望提供具有提高的综合性质性能的灰浆和水泥浆产品。
对于在垂直和倾斜基底上安装瓷砖所使用的灰浆和水泥浆来说，抗流挂性尤其重要。防止瓷砖在被放置之后下掉脱离直线排列，和降低灰浆在连接点的滑移，对安装产率、质量、利润和最终市场的接受度具有实质的影响。此外，灰浆的高抗流挂性有益于牵涉重质瓷砖的水平应用，其中它提供额外的支持防止铺地板单元“下沉”和引起称为“唇状突出(lippage)”的常见安装缺陷。最后，在其中因瓷砖的不充分嵌入而引起的孔隙空间常常在最终的灰浆应用中产生“收缩孔”的情况下，高抗流挂性的灰浆也有益于水平安装。
本发明还可用于底基层(找平灰浆)，其主要，但不是唯一的功能是，制备不均匀的基底，以接受通过稀薄或中间层方法安装的瓷砖，以适用瓷砖厚度或石材“尺寸(gauge)”的差别和改进一些基底的抗偏移性到允许合适地支持放置在它们之上的硬质、更脆的瓷砖的程度，从而降低瓷砖微裂、龟裂和脱层的常见问题。此外，结合本发明的新型组分的协同相应产生底基层，该底基层具有优异的抗弯性、改进的“内聚”(内部剪切)强度、更好的操作性和“合拢”时间、降低的需水量和能在没有随后的滑移或收缩的情况下被放置。一般地，将水泥基底基层粉末与水混合到完全流体的稠度(通常1.5-1.75加仑水/50磅一袋的粉末)。将该流体混合物倾倒或泵送到地板上，和使用耙子均匀分配底基层，和使用长柄的扁平抹子(trowel)或橡皮滚子使表面均匀。
已知为了改进的抗流挂性，掺入精细分开的无机纤维，例如矿棉、玻璃棉和石棉到水硬的水泥基稀薄固结灰浆内，如转让给本发明的受让人的美国专利No.4218258中所述。还公开了胶乳可用于改进剪切粘接和增加抗冷冻-解冻循环的影响。美国专利No.4065319公开了使用无机和有机纤维，如石棉、矿棉、玻璃纤维、纤维状低取代或交联的羧甲基纤维素和类似物以增加抗流挂性。在美国专利No.4402752中，公开了掺入长链有机聚合物如阴离子和非离子长链聚丙烯酰胺材料以改进灰浆的抗流挂性。在其中还提到也已开发出单独和与长链有机聚合物结合使用粘土用于灰浆应用。
然而，灰浆如稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆要求不止是以上所述的抗流挂性，和工业的持续目的是提供具有提高的综合性质性能的这种灰浆，以便单一的灰浆产品可在各种各样的应用中使用，如在室内和室外应用中固结垂直和水平这两种瓷砖。
常规的水泥基灰浆含有水泥，优选卜特兰或铝酸钙水泥或其它水硬水泥，填料如砂子、粘土和碳酸钙，和保水剂，和有时聚合物，以改进如上所述的抗流挂性。然而，改进抗流挂性通常降低灰浆的表干时间。为了获得良好的粘接强度，表干时间(或操作性)非常重要，和可定义为在镘涂的灰浆上形成干燥表面或者表皮之前所花费的时间量。干燥表面或表皮表面可导致在瓷砖与灰浆层之间的粘接差。增加表干时间允许在铺设瓷砖之前较少机会干燥的情况下，使用者铺开较大面积的灰浆。然而，添加纤维到水硬的水泥基灰浆中通常有损于操作性和表干时间，和为了改进操作性和表干时间，要求更多的水或液体。添加更多的水或液体将典型地使水泥基产品更加多孔和脆弱，和通常降低灰浆的其它性质性能，如粘接强度、冷冻和解冻性能、挠性和水浸渍强度。
在牢记现有技术的问题和缺陷的情况下，本发明的目的是提供改进的灰浆，如水泥基稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆组合物，其具有提高的综合性质性能。
本发明的另一目的是提供制造改进的灰浆，如水泥基稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆组合物的方法，和使用本发明的稀薄固结灰浆、中间层灰浆，底基层和水泥浆和嵌填灰浆的方法。
根据说明书，本发明的另外的其它目的和优点将部分地是显然的和将部分地是显而易见的。
发明公开
对本领域的技术人员来说，显而易见，上述和其它目的在本发明中得以实现，本发明一方面涉及改进的灰浆，和尤其水泥基稀薄固结灰浆，它包括水泥，优选水硬性水泥，如卜特兰水泥，和保水剂，优选纤维素醚或纤维素的烷基衍生物，其改进包括在该灰浆组合物中使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“对芳族聚酰胺”)和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“间芳族聚酰胺”)，以改进灰浆的综合性。优选原纤化的对芳族聚酰胺聚合物。
在本发明另一方面中，提供改进的中间层灰浆，其改进包括在该灰浆组合物中使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“对芳族聚酰胺”)和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“间芳族聚酰胺”)，以改进灰浆的综合的性质性能。优选原纤化的对芳族聚酰胺聚合物。
在本发明另一方面中，提供改进的底基层(找平灰浆)，其改进包括在该灰浆组合物中使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“对芳族聚酰胺”)和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维(“间芳族聚酰胺”)，以改进灰浆的综合的性质性能。优选原纤化的对芳族聚酰胺聚合物。
在本发明另一方面中，提供改进的水泥基水泥浆(或嵌填灰浆)，其改进包括在该水泥浆中使用有效量的上述对芳族聚酰胺和/或间芳族聚酰胺纤维。同样优选原纤化的对芳族聚酰胺。一般地，水泥基水泥浆包括水泥、填料、水泥促进剂、保水剂、消泡剂和聚合物。
当灰浆或试剂与液体介质，优选水或含水胶乳混合，形成塑性和可涂抹的湿灰浆时，可在稀薄和中间层中使用本发明的新型灰浆，和作为底基层用于固结瓷砖，和还在水泥浆和嵌填灰浆中使用，以填充在固结的瓷砖之间的空间。
改进的水泥灰浆是可操作的且容易施加和非常适用于稀薄固结灰浆、中间层、底基层和水泥浆应用和提供提高的高拉伸粘接和剪切粘接强度、抗流挂性、表干时间、挠性、水浸渍强度、抗热老化和冷冻与解冻性。
实施本发明的方式
本发明的水泥基稀薄固结灰浆、中间层灰浆、底基层和水泥浆可用于在其中包括混凝土、砖石建筑、砖、石膏壁板、石膏塑料、水泥衬垫板或瓷砖和石材在内的表面上安装瓷砖、砖、陶瓷马赛克、大理石、缸砖、石板、地面砖或石材。取决于哪种液体与灰浆混合，可在其它表面如石棉、水泥板、胶合板、木材表面和石板上使用本发明的灰浆。
可在本发明的实践中使用现有技术的任何灰浆和稀薄固结灰浆，提供本发明的提高的灰浆和稀薄固结灰浆。稀薄固结灰浆组合物中的成分通常包括水泥，优选水硬水泥，填料如砂子，和保水剂，如纤维素的烷基衍生物。
典型地，本发明的水泥基稀薄固结灰浆基本上是含以重量为单位，约20-99％的水泥，优选20-50％，和优选水硬水泥，约0.1-4％，优选0.5-2.5％的保水剂如纤维素醚或烷基纤维素衍生物，最多约80％，例如10-80％，典型地50-80％的砂子，1-10％的添加剂如聚合物、粘土等，和约0.01-1％或更高的对芳族聚酰胺和/或间芳族聚酰胺聚合物纤维的干燥混合物。典型的添加剂聚合物是乙烯醋酸乙烯酯。
典型地，本发明的水泥基中间层灰浆是含以重量为单位，约20-60％的水泥，40-75％的砂子，0-5％的超细氧化硅，0-15％的变高岭石，0-8％的聚合物，0.1-1％的保水剂，0-2％的分散剂，0-10％的碳酸钙和0.01-1％或更高的对芳族聚酰胺和/或间芳族聚酰胺聚合物纤维的干燥混合物。
典型地，本发明的底基层(或找平灰浆)是含以重量为单位，约5-20％的水泥，10-30％的铝酸钙水泥，2-10％的硫酸钙，40-75％的碳酸钙，1-5％的聚合物，0.1-1％的增塑剂，0.001-1％的保水剂，0.1-0.5％的消泡剂，0.01-1％的延迟剂，0.01-1％的促进剂和0.01-1％或更高的对芳族聚酰胺和/或间芳族聚酰胺聚合物纤维的干燥混合物。
任何水泥或水泥混合物可用于该灰浆中，和优选水硬水泥如卜特兰水泥或铝酸钙水泥。类似地，任何类型的常规填料材料可与水硬水泥结合使用，和优选是砂子或石灰石。
本发明的重要特征是，在组合物中使用保水剂，这是因为已发现它与芳族聚酰胺纤维添加剂具有协同效应。保水剂优选纤维素的烷基衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和羟丁基甲基纤维素。其它的纤维素的烷基衍生物、纤维素醚，或其它合适的保水助剂，例如淀粉、粘土和吸水剂，可有利地用于本发明的稀薄固结灰浆中。
典型地在稀薄固结组合物中以灰浆混合物的约0.1-4％，优选0.5-2wt％的用量使用保水剂，即纤维素衍生物。衍生物的用量与所使用的特定衍生物的粘度呈反向变化。较高粘度的衍生物使用较低端的范围，和较低粘度的衍生物使用较高端的范围。衍生物的用量也还与水泥的用量成比例地变化，较高含量的水泥要求较高含量的保水剂。
本发明的新型灰浆也可含有常规地在这些类型的组合物中使用的任选的添加剂。这些包括，但不限于，常规的消泡剂、着色剂、气味遮盖剂如香料，干燥分散剂，所述干燥分散剂当与含水介质混合时，改进干燥材料的流动和润湿性，提高性质性能的聚合物，水泥促进剂，如氯化钙和类似物，润湿剂和促进剂如甲酸钙。应当理解，为了本发明的目的，可任选地在本发明的新型组合物内提供用于水泥灰浆的任何常规的添加剂。
本发明涉及改进水泥基稀薄固结灰浆、中间层灰浆、底基层和水泥浆，和具体地提高灰浆的综合性质性能，如粘接和剪切粘接强度、挠性、表干时间、耐热性、抗冷冻和解冻性、水浸渍强度和抗流挂性。将本发明的干灰浆与水或胶乳混合并用于瓷砖和石材的安装或者作为水泥浆。对于水泥基灰浆来说，使用PPD-T(对苯二甲酰对苯二胺)纤维已证明预料不到的独特性质性能，如改进的瓷砖对各种基底如混凝土、瓷砖、胶合板和石材的粘接强度。粘接强度在不同条件如水浸渍、冷冻和解冻，以及热老化下得到改进。同时典型地彼此互相干扰的表干时间和抗流挂性也显著地得到改进。已发现添加优选的对芳族聚酰胺纤维到水泥基稀薄固结灰浆中，提高所有的上述性质性能。
KEVLAR由DuPont制造且是指基于聚(对苯二甲酰对苯二胺)的对芳族聚酰胺纤维。KEVLAR以纸浆产品形式和以短切纤维形式提供，和高度优选在本发明的灰浆内使用纸浆产品，因为它被证明具有有效性。
KEVLAR纤维由用聚(对苯二甲酰对苯二胺)生产的长分子链组成，所述聚(对苯二甲酰对苯二胺)高度取向为具有强的链间连接。纤维以4.5mm-0.5英寸的长度商购。KEVLAR纸浆由被许多较小的附着的原纤维围绕的主纤维组成，从而导致高表面积的产物。纸浆纤维的直径典型地为约12微米(基本直径)和长度为约0.2-0.5mm。
已发现，掺入对芳族聚酰胺纸浆到稀薄固结灰浆组合物内提供给常规灰浆优异提高的综合性质性能。以干燥组合物的约0.01-1wt％，优选0.05-1wt％的用量将对芳族聚酰胺纸浆掺入到组合物内。
NOMEX也由DuPont制造且是指基于聚(间苯二甲酰对苯二胺)的间芳族聚酰胺纤维。NOMEX也以短切纤维和纤条体形式提供。短切纤维以约0.0625英寸到0.25英寸的长度获得。本发明涵盖使用以上所述的NOMEX以及KEVLAR。优选KEVLAR，和特别是KEVLAR纸浆，这是因为它被证明具有有效性。
本发明的独特性在于芳族聚酰胺纤维将增加表干时间和非流挂性能这二者以及改进本发明的综合性质性能。本发明的重要特征是，添加芳族聚酰胺纤维没有显著增加灰浆的需水量且获得非常光滑和奶油状灰浆结构，所述结构具有良好的粘接性和粘性。
优选的对芳族聚酰胺纤维是长度为约0.05-1mm，优选0.2-0.7mm，和最优选0.2-0.39mm的短的惰性和高度原纤化的纸浆，和当添加液体且它分散在灰浆内时，它开放成三维纸浆，所述三维纸浆通过在灰浆内提供永久的内部三维网络，从而物理增强灰浆，所述三维网络增加灰浆的湿式粘接性并将灰浆锁定到它接触的位置上。由于对芳族聚酰胺纤维是惰性的且具有低的需水量，因此，它不吸收任何液体和可以以非常小的用量使用。甚至在非常高的温度(350℃)下，对芳族聚酰胺纤维尺寸稳定，和据推测，在高温老化下的粘接改进涉及对芳族聚酰胺纤维的这一性能。纸浆的比重为约1.45，比表面积为7-11m2/g，和堆积密度为约3-7lbs/ft3。
本发明的稀薄固结灰浆含有0-80份砂子，20-99份水泥，0.01-1份芳族聚酰胺纤维，0.1-4份保水剂和约1-10份添加剂，如粘土、碳酸钙和聚合物。优选的组合物含有50-70份砂子，30-50份水泥，0.05-0.5份芳族聚酰胺纤维，0.5-2.5份保水剂和1-10份添加剂。灰浆可与胶乳混合，通常获得将聚合物加入到干燥灰浆内而得到的结果。
本发明的水硬水泥灰浆组合物可与合适的含水胶乳，而不是与水混合，为的是提供尤其非常适于和有利地用于稀薄固结应用中的湿的混合物或者湿的灰浆。典型地，将液体加入到干燥灰浆组合物中，和混合直到形成糊状浆料。混合通常花费3-10分钟，和额外的混合不会损害灰浆的性质性能。
尽管在本发明范围内的是，可使用任何类型的常规含水胶乳，但优选使用或者苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、天然胶乳、丁基胶乳、丙烯酸胶乳、聚乙酸乙烯酯胶乳、乙酸乙烯酯共聚物，或其混合物。最优选，含约10-45wt％，和优选20-40wt％固体并用非离子和离子表面活性剂稳定的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)用于与本发明的新型水泥灰浆组合物混合。对于这些组合物来说，特别有利的是，使用微量的消泡剂以及抗菌剂。
可通过在共混机内一起混合各成分，形成均匀的混合物，从而制造本发明的灰浆。
本发明的改进的水泥浆(嵌填灰浆)通常包括填料(如砂子)、水泥、水泥促进剂、保水剂、消泡剂、聚合物和有效量的对芳族聚酰胺纤维和/或间芳族聚酰胺纤维。
典型的水泥浆(嵌填灰浆)组合物含有以重量计，15-50％的水泥，50-85％的填料(优选砂子)，0.01-0.5％的保水剂，0-10％的添加剂，0-25％的颜料，0-5％的聚合物，和0.01-1或更高，优选0.1-0.5％的芳族聚酰胺纤维，优选对芳族聚酰胺纤维。
现参考下述具体实施例，阐述本发明的各实施方案。然而，要理解，列出这些实施例，其目的是仅仅阐述，和决不认为本发明被限制至此。
实施例
实施例1
制备下述灰浆。在该实施例和下述实施例中的所有成分以重量％计，除非另有说明。
| 配方1 | |
| 砂子 | 60.4 |
| 白水泥 | 34.33 |
| PPD-T纤维 | 0.48 |
| 保水剂 | 1.42 |
| 碳酸钙 | 3.40 |
| 甲酸钙 | 0.34 |
保水剂是甲基羟基纤维素。PPD-T纤维是由DuPont销售的KEVLAR。
上述配方的剪切粘接强度得到改进，不管它与水还是与胶乳混合。若与水混合，7天的剪切粘接为304psi。不含PPD-T纤维的相同配方在7天之后的剪切粘接为217psi。若与胶乳混合，则上述配方的剪切粘接为491psi，和不含PPD-T纤维的相同配方的剪切粘接为407psi。％增加率分别为40％和20％。通过将灰浆放置在两块(2)偏移的非吸收瓷砖之间，和一段时间之后，通过压缩力将它们分离，从而进行剪切粘接强度的测量。另一方面，粘接强度是拉伸测量的结果。
实施例2
实施例2示出了使用对芳族聚酰胺纤维对常规的非流挂添加剂性能的影响。
| 对比配方2A | 配方2 | |
| 砂子 | 59.6 | 59.6 |
| 灰水泥 | 39.77 | 39.77 |
| 保水剂 | 0.278 | 0.278 |
| 淀粉 | 0.278 | 0.278 |
| Benaqua 4000 | 0.147 | 0 |
| PPD-T纤维 | 0 | 0.1248 |
| 试验结果： | ||
| 流挂 | 0.8mm | 0mm |
| 弯曲 | 1.5mm | 4.873mm |
| 水浸渍 | 1.10Mpa | 1.56Mpa |
Benaqua 4000是一种粘土，和常规地用于赋予抗流挂性。
上述试验结果表明在抗流挂性、挠性和水浸渍强度方面对粘土抗流挂性添加剂的显著改进。
本发明的配方2当浸渍在水中时显示出挠性高225％和粘接强度增加42％。较强的粘接和更高的挠性的结合使得灰浆更耐用于外墙应用。抗流挂性的增加也是显著的。
实施例3
实施例3示出了使用PPD-T纤维与常规的非流挂添加剂的结合物的影响、
| 对比配方3A | 配方3 | |
| 砂子 | 39 | 39 |
| 灰水泥 | 56.27 | 56.27 |
| 保水剂 | 0.75 | 0.75 |
| 聚合物 | 3.75 | 3.75 |
| 消泡剂 | 0.046 | 0.046 |
| PPD-T纤维 | 0 | 0.112 |
| Benaqua 4000 | 0.037 | 0.037 |
| 试验结果： | ||
| 起始粘接(28天Mpa) | 1.66 | 1.80 |
| 热陈化(Mpa) | 1.10 | 1.15 |
| 水浸渍(Mpa) | 1.1 | 1.8 |
| 20分钟的表干时间(Mpa) | 1.1 | 1.7 |
| 冷冻和解冻(Mpa) | 0.84 | 1.4 |
| 弯曲 | 2.1mm | 4.8mm |
结果表明，在所有的上述性质性能方面的增加。
在所有上述试验中，本发明灰浆的挠性较大和提供较强的粘接。特别对于外部表面的应用来说，这是重要的，所述外部表面暴露于因风、温度和湿度变化导致的膨胀和收缩以及物理与热突变下。
实施例4
该实施例示出了使用KEVLAR纸浆与保水剂的协同效用。
制备4种相同的灰浆，并与水混合，以达到相同的稠度。熟化灰浆5分钟，然后用1/4”缺口的拖网，将每种灰浆施加到混凝土块料上。在16分钟之后，将墙砖(2”×2”)放置在每种灰浆上，和在该瓷砖顶部放置2kg的重量30秒。在该瓷砖上胶粘金属块料(或T棒)，和6分钟之后，使用Instron拉伸强度测试仪，在100磅负载室内，和0.1”/min的十字头速度下，牵引开瓷砖。
配方4具有Kevlar纸浆和保水剂。
配方4A具有保水剂，没有Kevlar纸浆。
配方4B不具有Kevlar纸浆和保水剂。
配方4C具有Kevlar纸浆，但没有保水剂。
拉伸牵引试验结果(在新鲜和湿灰浆上)：
配方4＝0.435PSI，95％的瓷砖覆盖率
配方4A＝0.145PSI，50％的覆盖率
配方4B＝0PSI，0％的覆盖率
配方4C＝0PSI，0％的覆盖率
上述结果表明，使用KEVLAR纸浆和保水剂二者增加灰浆的粘接强度达3倍和95％的瓷砖被灰浆覆盖，相比之下，不含KEVLAR的灰浆仅为50％。其它瓷砖没有显示出粘接强度或者瓷砖覆盖率。瓷砖覆盖率越大，粘接越强。
实施例5
使用或者玻璃纤维或者纤维素纤维的对比灰浆组合物提供差的稀薄固结灰浆性质性能。
对于新鲜和湿的瓷砖来说，含以重量％计，47.3的水泥、47.3的砂子、0.47的保水剂、4.7的聚合物、0.075的消泡剂和0.09的玻璃纤维的灰浆组合物没有显示出表干时间和没有显示出在瓷砖上的转移。
含以重量％计，39.4的水泥、57.74的砂子、0.24的保水剂、0.1的消泡剂、1.1的石灰石和0.69的纤维素纤维的灰浆组合物显示出高的需水量和短的表干时间。
实施例6
与含有KEVLAR纸浆的组合物相比，使用0.5英寸长的尼龙单丝纤维的对比灰浆组合物产生差的稀薄固结灰浆性质性能。含KEVLAR的灰浆具有较好的操作性，90％转移到瓷砖上和湿式粘接强度为0.58psi。含尼龙的灰浆仅具有10％转移到瓷砖上和湿式粘接强度为0.29psi。
实施例7
制备对比的稀薄固结灰浆组合物，它含有56份砂子、39份水泥、0.75份保水剂、3.75份聚合物、27％的水和0.112份添加剂，和下表中示出了试验结果(对比配方7A，即标准物，含有25％的水。)
表
| 配方7(1) | 配方7(2) | 配方7(3) | 对比配方7A | 对比配方7B | 对比配方7C | |
| 添加剂 | Kevlar纸浆 | Kevlar纤维 | Nomex纤维 | 无添加剂 | 尼龙纤维1 | 聚丙烯纤维2 |
| 试验结果 | ||||||
| 流挂(mm) | 0.63 | 0.63 | 0.63 | 0.76 | 0.63 | 0.63 |
| 耐热性 | 0.912 | 0.803 | 1.02 | 0.794 | 0.763 | 0.664 |
| 20分钟的表干时间 | 1.05 | 0.889 | 0.879 | 0.675 | 1.071 | 0.942 |
| 起始粘接 | 0.917 | 1.152 | 0.926 | 0.808 | 0.961 | 0.692 |
1尼龙纤维-6mm的长度和0.0064mm的厚度
2聚丙烯纤维-3mm的长度
对比试验结果显示出，当使用本发明的添加剂纤维时综合性能的改进。使用Kevlar纸浆的配方7(1)具有最好的综合性质性能，和与不含添加剂的对比配方7A相比，使用Kevlar纤维的配方7(2)和使用Nomex纤维的配方7(3)显示出显著的改进。使用尼龙纤维添加剂的对比配方7B具有差的耐热性，和使用聚丙烯纤维的对比配方7C既具有差的耐热性，又具有差的起始粘接强度。
尽管结合具体的优选实施方案，特别地描述了本发明，但明显的是，鉴于前述说明，许多替代、改性和变化对熟练本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，认为所附的权利要求将包括落在本发明的真实范围和精神以内的任何这种替代、改性和变化。
Claims (33)
1.一种水泥基稀薄固结灰浆或中间层灰浆，它包括水泥和保水剂，其改进包括在灰浆内使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维，以改进灰浆的综合性能。
2.权利要求1的灰浆，其中聚合物是聚(间苯二甲酰对苯二胺)。
3.权利要求2的灰浆，其中聚合物为短切纤维形式。
4.权利要求2的灰浆，其中聚合物是原纤化聚合物形式。
5.权利要求4的灰浆，其中水泥是水硬水泥和灰浆进一步含有砂子。
6.权利要求5的灰浆，其中保水剂是纤维素的烷基衍生物。
7.权利要求1的灰浆，将其与液体介质混合，形成塑性和可涂抹的湿灰浆。
8.权利要求7的灰浆，其中液体介质是水。
9.权利要求7的灰浆，其中液体介质是胶乳。
10.一种包括水泥的水泥基水泥浆，其改进包括在水泥浆内使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维，以改进水泥浆的综合性能。
11.权利要求10的水泥浆，其中聚合物是聚(间苯二甲酰对苯二胺)。
12.权利要求11的水泥浆，其中聚合物为短切纤维形式。
13.权利要求11的水泥浆，其中聚合物是原纤化聚合物形式。
14.权利要求13的水泥浆，其中水泥是水硬水泥和水泥浆进一步含有砂子。
15.权利要求14的水泥浆，其中保水剂是纤维素的烷基衍生物。
16.权利要求10的水泥浆，将其与液体介质混合，形成塑性和可涂抹的水泥浆。
17.权利要求16的水泥浆，其中液体介质是水。
18.权利要求17的水泥浆，其中液体介质是胶乳。
19.一种包括水泥的水泥基底基层灰浆，其改进包括在底基层内使用有效量的聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维和/或聚(间苯二甲酰对苯二胺)聚合物纤维，以改进底基层的综合性能。
20.权利要求19的底基层，其中聚合物是聚(间苯二甲酰对苯二胺)。
21.权利要求20的底基层，其中聚合物为短切纤维形式。
22.权利要求20的底基层，其中聚合物是原纤化聚合物形式。
23.权利要求22的底基层，其中水泥是水硬水泥和水泥浆进一步含有砂子。
24.权利要求23的底基层，其中保水剂是纤维素的烷基衍生物。
25.权利要求19的底基层，将其与液体介质混合，形成塑性和可涂抹的水泥浆。
26.权利要求25的底基层，其中液体介质是水。
27.权利要求26的底基层，其中液体介质是胶乳。
28.一种固结瓷砖的方法，该方法包括下述步骤：
提供含权利要求1的灰浆的稀薄固结灰浆或中间层灰浆；
添加液体并形成塑性和可涂抹的湿灰浆；
在待贴砖的基底上形成一层湿灰浆；
将瓷砖以所需的结构放置在该层湿灰浆上；和
固化灰浆，以固结瓷砖。
29.权利要求28的方法，其使用权利要求2的灰浆组合物。
30.一种固结瓷砖的方法，该方法包括下述步骤：
提供含权利要求10的水泥浆的水泥浆；
添加液体并形成塑性和可涂抹的水泥浆；
在以所需结构固结的瓷砖之间形成水泥浆连接点；和
固化该水泥浆。
31.权利要求30的方法，其使用权利要求11的水泥浆组合物。
32.一种施加底基层灰浆到基底上的方法，该方法包括下述步骤：
施加含权利要求19的灰浆的底基层灰浆；
添加液体并形成塑性和可涂抹的湿灰浆；和
在基底上均匀地分配灰浆。
33.权利要求32的方法，其使用权利要求20的底基层灰浆。
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