CN104973840A - 一种防火粘结砂浆及其制备方法和应用 - Google Patents
一种防火粘结砂浆及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种防火粘结砂浆,由以下重量份的组分组成:385-420质量份的425R普通硅酸盐水泥、470-510质量份的烘干沙、11-13质量份的消泡剂、8-12质量份的减水剂、50-100质量份的重质碳酸钙、3-6质量份的羟丙基甲基纤维素、12-15质量份的可再分散乳胶粉、25-36质量份的防火粉。该防火粘结砂浆通过各组分合适的配比达到良好的协同作用,具有良好的粘结强度的同时,也具有良好的阻燃性。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火粘结砂浆,属于建筑用粘结材料,特别是起着粘结膨胀聚苯板与基体墙面、或者与腻子间作用的外墙粘结砂浆。
背景技术
随着经济的飞速发展和城市化水平的不断提高,高层建筑越来越多,特别是中心城市及其周边。这些高层建筑的出现,给城市的发展与繁荣带来了生机与活力,但也给消防工作带来了困难和危机。为此,人们研制出了建筑防火板材与建筑防火涂料。建筑防火涂料本身是不然的或难燃的,不起阻燃作用,其防火原理是涂层能使底材与火隔离,从而延长热侵入底材、到达底材另一侧所需要的时间(即延迟和抑制火焰的蔓延作用)。起火时,将这种防火涂料喷涂于建筑构件的可燃性基层表面,使其在火灾中受到保护,从而减少或避免火灾造成的损失。
粘结砂浆是由水泥、石英砂、聚合物粘结料与多种添加剂经机械混合均匀而成的,是主要用于粘结保温板的粘结剂。其采用水泥、填料经独特工艺复合而成,保水性好,粘结强度高。粘结砂浆具有以下优势:对基层墙体和聚苯板等保温板均有较强的粘结作用;耐水、耐冻、耐老化性能好;施工方便,是一种非常安全的保温***粘结材料;施工过程中不滑坠,具有优良的耐候、抗冲击和抗裂性能。但是,目前市场上使用的粘结砂浆不具有防火性或防火性能不佳,存在一定的安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种防火粘结砂浆,该防火粘结砂浆不仅具有良好的粘结强度,也具有良好的阻燃性。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种防火粘结砂浆,由以下重量份的组分组成:385-420质量份的425R普通硅酸盐水泥、470-510质量份的烘干沙、11-13质量份的消泡剂、8-12质量份的减水剂、6-9质量份的微硅粉、50-100质量份的重质碳酸钙、3-6质量份的羟丙基甲基纤维素、12-15质量份的可再分散乳胶粉、25-36质量份的防火粉。
进一步,所述粘结砂浆由以下重量份的组分组成:400质量份的425R普通硅酸盐水泥、500质量份的烘干沙、12质量份的消泡剂、10质量份的减水剂、8质量份的微硅粉、80质量份的重质碳酸钙、4.5质量份的羟丙基甲基纤维素、13.5质量份的可再分散乳胶粉、32质量份的防火粉。
所述消泡剂又称为消沫剂或抗泡剂,在工业生产过程中会产生许多有害泡沫,需要添加消泡剂。消泡剂可以降低表面张力、抑制泡沫产生或消除已产生泡沫。所述减水剂是指在保持砂浆基本相同的条件下,能够减少拌合用水量的添加剂。减水剂一般为一种表面活性剂,属阴离子型表面活性剂,能够吸附于砂浆颗粒表面,具有减水和提高砂浆强度的作用。
所述重质碳酸钙是采用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于其沉降体积(1.1-1.9mL/g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g)小,因此被称为重质碳酸钙。在本发明的配方中,重钙作为填充料,起着降低生产成本、增加产品的韧性和强度的作用。
所述可再分散乳胶粉是聚合物乳液经喷雾干燥后形成的粉体,也称干粉胶。这种粉体在与水接触后能够迅速还原成乳液,并保持与初始乳液相同的性质,即水分蒸发后,这种膜具有高柔韧性、高耐候性和对各种基材的高粘结性。在本发明的配方中,可再分散乳胶粉起着以下作用:加在水泥里7-10天成膜,把墙体和砂浆牢牢抓住,冷热不均时防止砂浆开裂;可以提高材料的粘结性能和粘聚力;降低成型的弹性模量;增强材料的弹性和抗弯曲强度;提高材料的耐冲击性和耐候性;降低材料的吸水性和提高使用过程的保水性。
所述微硅粉也叫硅灰或聚硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出的打了挥发性很强的SiO2和Si气体经排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成的。在水泥基的砼、砂浆与耐火材料浇注料中,掺入适量的微硅粉,可起到如下作用:显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能;具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用;显著延长砼的使用寿命,特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至数倍;大幅度减少喷射砼和浇注料的落地灰,提高单次喷层厚度;是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用;具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本、提高耐久性;有效防止发生砼碱骨料反应;提高浇注型耐火材料的致密性,在与Al2O3并存时,更易生成莫来石相,使其高温强度,抗热振性增强;具有极强的火山灰效应,拌合混凝土时,可以与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次水化反应,形成胶凝产物,填充水泥石结构,改善浆体的微观结构,提高硬化体的力学性能和耐久性;微硅粉为无定型球状颗粒,可以提高混凝土的流变性能;微硅粉的平均颗粒尺寸比较小,具有很好的填充效应,可以填充在水泥颗粒空隙之间,提高混凝土强度和耐久性。
进一步,所述烘干沙的规格为70-140目。所述烘干沙能够与水泥浆料形成较强的粘接力,增强浆料的抗折、抗压强度,有利于聚苯颗粒保温浆料整体强度的提高。
进一步,所述羟丙基甲基纤维素的粘度为20万mPa·s。所述羟丙基甲基纤维素,又名羟丙甲纤维素、纤维素羟丙基甲基醚,英文简称为HPMC。是选用高度纯净的棉纤维素作为原料,在碱性条件下经专门醚化而制得。羟丙基甲基纤维素作为水泥砂浆的保水剂、缓凝剂使砂浆具有泵送性。在抹灰浆、石膏料、腻子粉或其他的建材作为黏合剂,能够提高涂抹性和延长可操作时间。 用作粘贴瓷砖、大理石、塑料装饰,粘贴增强剂,还可以减少水泥用量。 HPMC的保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂,增强硬化后强度。
进一步,所述防火粉为无机添加型阻燃剂。进一步,所述无机添加型阻燃剂的主要成分为氢氧化镁或氢氧化铝。所述防火粉即阻燃剂,是能够赋予聚合物难燃性的功能性助剂,按照使用方法可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性。目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂是以溴系、磷氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝、硅系等阻燃体系。
所述防火粘结砂浆的制备包括以下步骤:
A、按原材料配比进行称重,然后将原材料置入料仓中,进行混合及连续搅拌,将其搅拌均匀;
B、将步骤A制得的混合物与水按照质量份配比1:0.15-1:0.3在搅拌机内搅拌6-9分钟成均匀浆状,即可得用于建筑施工的防火粘结砂浆。
进一步,所述B步骤中混合物与水的质量份配比为1: 0.25。
本发明的目的还在于提供所述防火粘结砂浆在防火涂层中的应用,将该防火粘结砂浆用于外墙保温粘结板。该防火粘结砂浆在具有良好的粘结强度的同时,还具有良好的阻燃性。
本发明的有益技术效果是:
本发明的防火粘结砂浆,通过各组分合适的配比达到良好的协同作用,在满足具有良好的粘结强度的同时,也表现出良好的阻燃性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明的实施例进行详细的描述。
实施例1
一种防火粘结砂浆,由以下组分组成:385质量份的425R普通硅酸盐水泥、470质量份的烘干沙、11质量份的消泡剂、8质量份的减水剂、6质量份的微硅粉、50质量份的重质碳酸钙、3质量份的羟丙基甲基纤维素、12质量份的可再分散乳胶粉、25质量份的防火粉组成。
所述防火粘结砂浆具体制备方法包括以下步骤:
A、按原材料配比进行称重,然后将原材料置入料仓中,进行混合及连续搅拌,将其搅拌均匀;
B、将步骤A制得的混合物与水按照质量份配比1:0.15在搅拌机内搅拌6分钟成均匀浆状,即可得用于建筑施工的防火粘结砂浆。
实施例2
一种防火粘结砂浆,由以下组分组成:420质量份的425R普通硅酸盐水泥、510质量份的烘干沙、11质量份的消泡剂、8质量份的减水剂、9质量份的微硅粉、100质量份的重质碳酸钙、6质量份的羟丙基甲基纤维素、15质量份的可再分散乳胶粉、36质量份的防火粉。
所述防火粘结砂浆具体制备方法包括以下步骤:
A、按原材料配比进行称重,然后将原材料置入料仓中,进行混合及连续搅拌,将其搅拌均匀;
B、将步骤A制得的混合物与水按照质量份配比1:0.3在搅拌机内搅拌9分钟成均匀浆状,即可得用于建筑施工的防火粘结砂浆。
实施例3
一种防火粘结砂浆,由以下组分组成:400质量份的425R普通硅酸盐水泥、、500质量份的烘干沙、12质量份的消泡剂、10质量份的减水剂、8质量份的微硅粉、80质量份的重质碳酸钙、4.5质量份的羟丙基甲基纤维素、13.5质量份的可再分散乳胶粉、32质量份的防火粉。
所述防火粘结砂浆具体制备方法包括以下步骤:
A、按原材料配比进行称重,然后将原材料置入料仓中,进行混合及连续搅拌,将其搅拌均匀;
B、将步骤A制得的混合物与水按照质量份配比1:0.25在搅拌机内搅拌8分钟成均匀浆状,即可得用于建筑施工的防火粘结砂浆。
实施例4
将100质量份的普通硅酸盐水泥、150质量份的石英砂、2质量份的三聚氰胺类高效减水剂、0.5质量份的木质纤维素、2质量份的纤维素醚、15质量份的丙烯酸聚合物混合制成粘结砂浆料浆。使用时,另加420质量份的水,充分搅拌,即可得粘结砂浆。
实施例5
将30质量份的粘结料、30质量份的细骨料、2质量份的聚合物粘结料、0.1质量份的触变润滑剂、0.008质量份的速凝剂加入到搅拌机中,搅拌3分钟。按照混合物与水的质量配比为1:0.1混合搅拌5分钟,即可用于建筑施工。
实施例6 防火粘结砂浆的性能测试
对实施例1-3获得的防火粘结砂浆及实施例4(对照组1)和实施例5(对照组2)获得的粘结砂浆进行性能测试,测试结果如下表所示:
注:上表中,粘结强度、拉伸粘结强度(与水泥砂浆)、拉伸粘结强度(与膨胀聚苯板)按照《建筑砂浆基本性能实验方法 JGJ70-2009》测试,总燃烧值、燃烧净热值按照《建筑材料燃烧热值试验方法GBT14402-2007》测试。
上述粘结强度、拉伸粘结强度(与水泥砂浆)、拉伸粘结强度(与膨胀聚苯板)为评价制备的粘结砂浆粘结性能的指标参数。由上述测试结果可知,本发明制备的防火粘结砂浆的粘结强度、拉伸粘结强度(与水泥砂浆)、拉伸粘结砂浆(与膨胀聚苯板)的性能与对照组1(实施例4)和对照组2(实施例5相近)。本发明制备的防火粘结砂浆的总燃烧热值、燃烧净热值明显小于对照组1(实施例4)和对照组2(实施例5),即本发明制备的防火粘结砂浆在阻燃性方面的性能明显优于对照组1(实施例4)和对照组2(实施例5)。由此证明,本发明制备的防火粘结砂浆在具有良好的粘结性能的同时,具有良好的阻燃性。
为了能够更直观的验证所获得的防火粘结砂浆的阻燃性效果,对实施例1-3获得的防火粘结砂浆,以及实施例4和5获得的粘结砂浆(分别为对照组1和对照组2)进行阻燃性能测试。测试时,为了加快实验进程和速度,将获得的粘结砂浆涂抹在保温板上,保温板放置5天后进行阻燃性测试。测试时,将粘结砂浆层与火焰接触,温度为750℃,测试时间为25s。观察有无烧焦、熔融或滴落物等,测试结果如下:
从测试结果可知,本发明的防火粘结砂浆的阻燃性性能明显优于实施例4(对照组1)和5(对照组2)获得的粘结砂浆。由此证明,本发明获得的粘结砂浆在具有良好的粘结强度的同时,具有良好的阻燃性。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域的普通技术人员应当理解,可以对技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种防火粘结砂浆,由以下重量份的组分组成:385-420质量份的425R普通硅酸盐水泥、470-510质量份的烘干沙、11-13质量份的消泡剂、8-12质量份的减水剂、6-9质量份的微硅粉、50-100质量份的重质碳酸钙、3-6质量份的羟丙基甲基纤维素、12-15质量份的可再分散乳胶粉、25-36质量份的防火粉。
2.根据权利要求1所述的防火粘结砂浆,其特征在于:由以下重量份的组分组成:400质量份的425R普通硅酸盐水泥、500质量份的烘干沙、12质量份的消泡剂、10质量份的减水剂、8质量份的微硅粉、80质量份的重质碳酸钙、4.5质量份的羟丙基甲基纤维素、13.5质量份的可再分散乳胶粉、32质量份的防火粉。
3.根据权利要求1所述的防火粘结砂浆,其特征在于:所述烘干沙的规格为70-140目。
4.根据权利要求1所述的防火粘结砂浆,其特征在于:所述羟丙基甲基纤维素的粘度为20万mPa·s。
5.根据权利要求1所述的防火粘结砂浆,其特征在于:所述防火粉为无机添加型阻燃剂。
6.根据权利要求5所述的防火粘结砂浆,其特征在于:所述无机添加型阻燃剂的主要成分为氢氧化镁或氢氧化铝。
7.制备如根据权利要求1所述的防火粘结砂浆的方法,其特征在于:所述防火粘结砂浆的制备包括以下步骤:
A、按原材料配比进行称重,然后将原材料置入料仓中,进行混合及连续搅拌,将其搅拌均匀;
B、将步骤A制得的混合物与水按照质量份配比1:0.15-1:0.3在搅拌机内搅拌6-9分钟成均匀浆状,即可得用于建筑施工的防火粘结砂浆。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述B步骤中混合物与水的质量份配比为1:0.25。
9. 如权利要求1至6任一项所述的防火粘结砂浆在防火涂层中的应用。
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