CN103539385B - 多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂及制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂及制备和应用，该添加剂为多组份干粉均匀混合物，其成份及重量份数为：有机高分子聚合物15～35，膨胀结晶粉30～70，超塑化剂5～10，活性二氧化硅微粉5～10，硅灰石5～10，有机硅粉末憎水剂1～3；制备时，按计量将膨胀结晶粉筛分处理后与经加工处理的有机高分子聚合物、超塑化剂、活性二氧化硅微粉、硅灰石、有机硅粉末憎水剂一起干粉搅拌，混合均匀。添加本添加剂的水泥砂浆提高了粘结性、抗渗性和抗断裂韧性，可应用于防水补漏、瓷砖粘结、抗裂抹灰等方面，且无毒、无刺激、不燃、抗冻、抗裂、抗老化、耐水、耐晒、耐腐蚀、使用方便、性能可靠、价格低廉、环保无污染。
Description
【技术领域】
本发明属于建筑用添加剂技术领域，尤其涉及一种多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂及制备和应用。
【背景技术】
目前，在建筑行业中现有普遍采用的聚合物水泥干粉砂浆都是按砂浆性能要求添加相应的添加剂，但是随着建筑质量要求的提高，对建筑有多性能的需求，就需要配制不同功效的聚合物水泥砂浆施工，这样不但施工复杂，引起性能不可靠，同时容易造成偷工减料，而且造价成本也高，不经济，不利于推广使用。
【发明内容】
本发明为解决的上述技术问题，提供了一种可极大地提高水泥砂浆的粘结性、抗渗性和抗断裂韧性，具有建筑防水补漏、瓷砖粘结、抗裂抹灰等多功能的应用效果，以及防水抗裂、瓷砖粘贴合二为一的功效，并且无毒、无刺激、不燃、不含有机挥发物质、抗冻、抗裂、抗老化、耐水、耐晒、耐腐蚀、使用方便、性能可靠、价格低廉、环保无污染等特点的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，以及该多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的制备和应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，为多组份干粉均匀混合物，其成份及重量份数为：
有机高分子聚合物15～35，
膨胀结晶粉30～70，
超塑化剂5～10，
活性二氧化硅微粉5～10，
硅灰石5～10，
有机硅粉末憎水剂1～3。
进一步地，所述有机高分子聚合物是水溶性粉末混合物，包含的成份及重量份数为：
可再分散乳胶粉20～50，
纤维素醚10～35，
淀粉醚10～30。
进一步地，所述可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物和丙稀酸共聚物中一种或几种的混合物；所述纤维素醚是甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素中一种或几种的混合物；所述淀粉醚是羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉中一种或几种的混合物。
进一步地，所述膨胀结晶粉是细微粉状混合物，包含的成份及重量份数为：
膨胀剂30～70，
膨润土10～30，
水泥基渗透结晶母料5～10。
进一步地，所述膨胀剂是以高铝水泥熟料为基础的膨胀水泥、或者以硫铝酸钙盐水泥熟料为基础的膨胀水泥。
进一步地，所述超塑化剂是萘磺酸盐或聚羧酸酯。
进一步地，所述添加剂中还包含有的成份及重量份数为：
丙稀酸15～35，
萘磺酸甲醛缩合物3～8，
铝酸钙10～30，
氧化钙10～30，
氧化铝5～20，
二氧化硅5～15。
一种基于上述多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的制备，按计量首先将膨胀结晶粉进行筛分处理，粒度控制在100目以上，然后与经加工处理的有机高分子聚合物、超塑化剂、活性二氧化硅微粉、硅灰石、有机硅粉末憎水剂一起干粉搅拌，混合均匀。
一种用于瓷砖粘结、防水补漏等方面的聚合物水泥干粉砂浆，包括有水泥、中砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶50∶5；或者，包括有水泥、细砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶40∶5。
一种用于砌块墙体的抗裂抹灰砂浆，包括有水泥、建筑用中砂、所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂和水，其之间的重量比为50∶100∶5∶30。
本发明的有益效果是：
本发明通过上述技术方案，按相应的重量配比将多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂添加制得的水泥砂浆，生成一系列晶体、胶体物质，该晶体不断长大向四周挤压，补偿和抵消了水泥的干缩，获得细微裂缝的自我修复能力和高的抗渗性能；胶体进入水泥的空隙中，极大地提高水泥砂浆的粘结性、密实性和抗断裂韧性，从成形成永久坚固的防水与粘结结构；具有建筑防水补漏、瓷砖粘结、抗裂抹灰等多功能的应用效果，以及防水抗裂、瓷砖粘贴合二为一的功效；并且无毒、无刺激、不燃、不含有机挥发物质、抗冻、抗裂、抗老化、耐水、耐晒、耐腐蚀、使用方便、性能可靠、价格低廉、环保无污染等特点。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附表及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所述的一种多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，为多组份干粉均匀混合物，其成份及重量份数为：
有机高分子聚合物15～35，
膨胀结晶粉30～70，
超塑化剂5～10，
活性二氧化硅微粉5～10，
硅灰石5～10，
有机硅粉末憎水剂1～3。
其中，所述有机高分子聚合物是水溶性粉末混合物，包含的成份及重量份数为：可再分散乳胶粉20～50，纤维素醚10～35，淀粉醚10～30；所述可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物和丙稀酸共聚物中一种或几种的混合物；所述纤维素醚是甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素中一种或几种的混合物；所述淀粉醚是羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉中一种或几种的混合物。
所述膨胀结晶粉是细微粉状混合物，包含的成份及重量份数为：膨胀剂30～70，膨润土10～30，水泥基渗透结晶母料5～10；所述膨胀剂是以高铝水泥熟料为基础的膨胀水泥、或者以硫铝酸钙盐水泥熟料为基础的膨胀水泥。
所述超塑化剂是萘磺酸盐或聚羧酸酯。
所述添加剂中还包含有的成份及重量份数为：丙稀酸15～35，萘磺酸甲醛缩合物3～8，铝酸钙10～30，氧化钙10～30，氧化铝5～20，二氧化硅5～15。
所述多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的制备，按计量首先将膨胀结晶粉进行筛分处理，粒度控制在100目以上，然后与经加工处理的有机高分子聚合物、超塑化剂、活性二氧化硅微粉、硅灰石、有机硅粉末憎水剂一起干粉搅拌，混合均匀即可。
经有关建筑工程质量监督检测,本发明所述多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配制的砂浆主要技术指标和检测结果如下表一所示。
表一：
| 序号 | 项 目 | 技术要求 | 实测结果 |
| 1 | 拉伸粘结强度 MPa | ≥1.0 | 1.63 |
| 2 | 添加剂拉伸粘结强度 MPa | ≥1.2 | 1.84 |
| 3 | 抗压强度 MPa | ≥24 | 29.2 |
| 4 | 抗渗强度 MPa | ≥1.0 | 1.2 |
| 5 | 添加剂抗渗强度 MPa | ≥1.5 | 1.5 |
| 6 | 耐碱性 饱和Ca(OH)2溶液 | 无开裂、起皮、剥落 | 合格 |
| 7 | 耐高温 100℃ | 无开裂、起皮、剥落 | 合格 |
| 8 | 耐低温 -40℃ | 无开裂、起皮、剥落 | 合格 |
以下是本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的三个应用例子，具体为：
例1：瓷砖粘结的聚合物水泥干粉砂浆
用本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配制的瓷砖粘结的聚合物水泥干粉砂浆，包括有水泥、中砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶50∶5；或者包括有水泥、细砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶40∶5。使用时，首先将干粉料加水调拌均匀形成胶质砂浆，然后在粘贴瓷砖的墙面上用灰刀将胶质砂浆抹压2～3mm厚做过渡找平防水层，同时起到界面粘结作用，最后立即将胶质砂浆抹于饰面砖背面，厚度1～2mm，紧跟着用力搓压并摆正到过渡层上面即可；瓷砖粘结强度达到JC／T547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》标准。
例2：建筑防水补漏的聚合物水泥干粉砂浆
用本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配制的建筑防水补漏的聚合物水泥干粉砂浆，包括有水泥、中砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶50∶5；或者包括有水泥、细砂和所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶40∶5。使用时，首先将干粉料加水调拌均匀形成胶质砂浆，然后在砂浆混凝土的基质上，直接用灰刀将胶质砂浆抹压3～5mm厚，可单独做建筑防水补漏用；防水抗渗性能达到JC／T984-2005《聚合物水泥防水砂浆》标准。
例3：砌块墙体抗裂抹灰砂浆
用本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配制的砌块墙体抗裂抹灰砂浆，包括有水泥、建筑用中砂、所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂和水，其之间的重量比为50∶100∶5∶30。使用时，首先按重量配比预先将多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂与水泥、砂干拌均匀，然后加入水进一步搅拌形成均质抗裂抹灰砂浆，接着用灰刀将抗裂抹灰砂浆抹于砌块墙体基层上，再用刮刀或刮铲压实、抹平，最后抗裂抹灰砂浆厚度＞5mm。
将掺5%多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配比的防水砂浆与普通水泥砂浆的比较，性能具体如下表二所示。
表二：
| 项 目 | 普通水泥砂浆 | 本发明防水砂浆 |
| 拉拨粘结强度(Mpa) | 0.24 | 0.68 |
| 试块抗渗强度(Mpa) | 0.3 | 1.2 |
若将多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂以不同掺量配比制得的防水砂浆，在性能上则会有不同的影响，具体如下表三所示。
表三：
| 掺量(%) | 粘结强度(Mpa) | 外观微裂性 |
| 0 | 剥离 | 有较多较长微裂缝 |
| 2.0 | 0.3 | 有少量短微裂缝 |
| 3.0 | 0.8 | 无裂缝 |
| 4.0 | 1.2 | 无裂缝 |
| 5.0 | 1.6 | 无裂缝 |
从上表二和表三可知，使用多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂配制的防水砂浆与普通水泥砂浆相比：
①大幅度提高砂浆的胶结性。用于瓷砖防水粘结，经现场拉拨试验，粘结强度达到0.5～0.8MPa，超过建筑工程饰面砖粘结强度0.4MPa的检验标准。
②明显改善砂浆的操作性。料浆和易性好，保水性佳，可以抹得很薄且均匀平滑。操作时显得顺畅、简便，防止空鼓现象。
③优越的抗裂防渗性，能够消除砂浆干燥与塑化收缩引起的开裂，不“泛碱”。抗渗强度超过1.0MPa，达到与干粉聚合物防水砂浆一样的效果，造价可降低近一半。
满足了如下的要求:
⑴能够适应不同墙体砌块基质，对被粘基层表面具有足够高的粘结强度，以克服施工时造成的粘结不牢、空鼓、剥落等弊病。并具有优良的防水、耐候、不“泛碱”、不老化和抗冻融等性能，长期使用效果十分理想。
⑵具有高的抗裂性和抗渗能力。抹面层坚固饱满，均匀密实，大面积墙面施工应用，无须留设伸缩缝，不会出现干燥收缩开裂。墙体抹面无须加挂钢网或加贴纤维网，以及其它防水措施处理，所形成的防水胶结层，足以抵抗极限应力的破坏，隔断雨水的渗透。
⑶施工简单，价格便宜。施工时，按要求的配比调拌、现场加水搅匀即可使用，调拌好的胶浆使用时间即使超过3h，甚至上午调拌留待下午施工，胶浆也不会发生泌水现象。操作时，墙体不用浇水，抹面后无须喷水养护，简便快捷，综合造价相当低廉。
综上所述，添加本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的水泥砂浆，生成一系列晶体、胶体物质，该晶体不断长大向四周挤压，补偿和抵消了水泥的干缩，获得细微裂缝的自我修复能力和高的抗渗性能；胶体进入水泥的空隙中，极大地提高水泥砂浆的粘结性、密实性和抗断裂韧性，从成形成永久坚固的防水与粘结结构。应用本发明所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，具有防水补漏、瓷砖粘结、抗裂抹灰等多功能的应用效果，以及防水抗裂、瓷砖粘贴合二为一的功效。可单独配制防水补漏材料，防水抗渗性能达到JC／T984-2005《聚合物水泥防水砂浆》标准；配制瓷砖粘结剂，瓷砖粘结强度达到JC／T547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》标准；以及配制抗裂抹灰砂浆等。并且无毒、无刺激、不燃、不含有机挥发物质、抗冻、抗裂、抗老化、耐水、耐晒、耐腐蚀、使用方便、性能可靠、价格低廉、环保无污染等特点。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其特征在于，所述添加剂为多组份干粉均匀混合物，其成份及重量份数为：
有机高分子聚合物15～35，
膨胀结晶粉30～70，
超塑化剂5～10，
活性二氧化硅微粉5～10，
硅灰石5～10，
有机硅粉末憎水剂1～3；
其中，所述有机高分子聚合物是水溶性粉末混合物，包含的成份及重量份数为：可再分散乳胶粉20～50，纤维素醚10～35，淀粉醚10～30；
所述膨胀结晶粉是细微粉状混合物，包含的成份及重量份数为：膨胀剂30～70，膨润土10～30，水泥基渗透结晶母料5～10。
2.根据权利要求1所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其特征在于，所述可再分散乳胶粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物和丙稀酸共聚物中一种或几种的混合物；所述纤维素醚是甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素中一种或几种的混合物；所述淀粉醚是羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉中一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其特征在于，所述膨胀剂是以高铝水泥熟料为基础的膨胀水泥、或者以硫铝酸钙盐水泥熟料为基础的膨胀水泥。
4.根据权利要求1所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其特征在于，所述超塑化剂是萘磺酸盐或聚羧酸酯。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其特征在于，所述添加剂中还包含有的成份及重量份数为：
丙稀酸15～35，
萘磺酸甲醛缩合物3～8，
铝酸钙10～30，
氧化钙10～30，
氧化铝5～20，
二氧化硅5～15。
6.一种基于权利要求1至4中任何一项所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂的制备，其特征在于，按计量首先将膨胀结晶粉进行筛分处理，粒度控制在100目以上，然后与经加工处理的有机高分子聚合物、超塑化剂、活性二氧化硅微粉、硅灰石、有机硅粉末憎水剂一起干粉搅拌，混合均匀。
7.一种用于瓷砖粘结、防水补漏方面的聚合物水泥干粉砂浆，其特征在于，包括有水泥、建筑用中砂和权利要求1至4中任何一项所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶50∶5。
8.一种用于瓷砖粘结、防水补漏方面的聚合物水泥干粉砂浆，其特征在于，包括有水泥、细砂和权利要求1至4中任何一项所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂，其之间的重量配比为50∶40∶5。
9.一种用于砌块墙体的抗裂抹灰砂浆，其特征在于，包括有水泥、建筑用中砂、权利要求1至4中任何一项所述的多功能聚合物水泥干粉砂浆添加剂和水，其之间的重量比为50∶100∶5∶30。
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