CN106431169A - 一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂及其制备方法，按重量份数计，包括以下组分：粉煤灰30～50份，水泥0～10份，矿渣5～10份，骨料50～70份，可再分散乳胶粉1.2～1.5份，保水剂0.03～0.06份，木质纤维0.03～0.05份，硅酸钠8～15份，氢氧化钠2～3份，塑化剂0.6～1.0份。本发明提供的干混瓷砖胶粘剂，通过对碱激发原理和聚合物增强增韧机理的综合运用，可以解决由于基材的收缩和其它因素引起的变形而造成的瓷砖空鼓、脱落问题，早期强度高，无瓷砖滑移现象，并能够大量利用粉煤灰资源，减少对水泥等不可再生资源的利用，具有节能环保的优势。

Description

一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，瓷砖使用量越来越多，单位面积越来越大。虽然采用聚合物改性的瓷砖胶粘剂及薄层施工工艺可以大幅度提高粘贴工程的施工效率，提高瓷砖的粘接强度，降低瓷砖粘贴的空鼓与脱落风险，提高瓷砖粘贴工程的安全性。但是最近几年，媒体频繁报道由于瓷砖的脱落，造成人员伤亡和车辆破坏事故，发现瓷砖仍出现了空鼓与脱落。究其原因主要有：(1)基层墙体干缩变形。基层的干缩要在1～3年内才能完成，而瓷砖的粘结工作在主体工程完成后就开始进行，这就为瓷砖的剥落提供了可能性；(2)外界因素如建筑沉降及蠕变。建筑物结构的位移导致胶粘剂的变形、开裂；(3)温度的骤变产生变形。外墙的瓷砖暴露在炎热的阳光下，表面温度可超过50℃，若此时遇到下暴雨，则温度急剧下降，这种温度的骤变将在胶粘剂中产生较大的剪应力，导致瓷砖与墙体粘结的破坏；(4)多孔瓷砖中的水气膨胀而产生剪应力；(5)使用瓷砖时，由于没有或几乎没有微孔、坑洼及空隙可以锚固胶粘剂，瓷砖表面比较光滑，胶粘剂与瓷砖之间机械锚固力非常小，导致其它原因产生很小盈利造成粘接力破坏。
由此可见，由于普通水泥是脆性材料，难以适应基材的收缩和其它因素引起的变形的要求，作为瓷砖胶粘剂必须克服这种弱点。碱激发胶凝材料是近年来新发展的一种新型无机非金属胶凝材料，它的抗压抗折强度、抗酸碱侵蚀性、抗冻融性、抗碳化等性能均优于普通硅酸盐水泥的性能，与基材墙体的适应性及耐久性也相当优良。另外，碱激发胶凝材料制备工艺简单、无需烧制、能耗低、成本低、市场广，是21世纪最具发展潜力的一种胶凝材料。利用粉煤灰为主要原料制备碱激发粉煤灰瓷砖胶粘剂，可以降低瓷砖空鼓和脱落的风险，同时还可以节省水泥等不可再生资源，满足节能、环保的要求。
北京东方雨虹防水技术股份有限公司的韩朝辉公开一种高强型瓷砖胶粘剂。该高强型瓷砖胶粘剂包括普通硅酸盐水泥、填料、纤维素醚、胶粘剂、木质素纤维、触变剂、减水剂，胶粘剂中各组分重量百分比范围分别为：普通硅酸盐水泥40.00％～50.00％；填料45.00％～55.00％；纤维素醚0.30％～0.60％；胶粘剂3.00％～8.00％；木质素纤维0.05％～0.50％；触变剂0.10％～0.30％；减水剂0.05％～0.20％。该瓷砖胶粘剂采用普通硅酸盐水泥，掺量高达40％～50％，对于水泥这类不可再生资源的节约使用则是不利，粘接强度上升较慢，容易出现瓷砖滑移等现象，后期容易出现返碱强度下降的问题。
美巢集团股份公司的张经甫等公开了一种瓷砖胶粘剂，包括如下重量份的组分：20～60份硅酸盐水泥；50～70份石英砂；1.5～5.5份可再分散乳胶粉；0.2～0.4份纤维素醚；0.01～0.16份醇类化合物。在该发明中，醇类化合物中羟基能够与水分子形成氢键，起到保水作用，而且不会降低瓷砖胶粘剂的施工性能。所述醇类化合物与纤维素醚相互作用，通过两者比例的调节，使得瓷砖胶粘剂晾制时间长，开放时间充足，从而适用于粘贴吸水率低的大瓷砖或纤细瓷砖，瓷砖胶粘剂粘结牢固，不空鼓，不滑移。但该瓷砖胶粘剂采用硅酸盐水泥，其掺量仍高达40％，不利于节约水泥等可再生资源。另外使用醇类化合物的保水剂，虽然可以达到很好保水效果，但是这类有机物会对人体造成危害，吸入后会引起呼吸***的损害，对眼睛有刺激作用。该配方无改善胶粘剂工作性的成分，极有可能导致浆体较稠而无法施工，加水过量造成强度急剧降低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂及其制备方法，可高瓷砖胶粘剂的柔韧性、粘接强度和开放时间，并提高粉煤灰掺量，减少水泥等不可再生资源的使用，达到节能环保的要求。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：
粉煤灰30～50份，水泥0～10份，矿渣5～10份，骨料50～70份，可再分散乳胶粉1.2～1.5份，保水剂0.03～0.06份，木质纤维0.03～0.05份，硅酸钠8～15份，氢氧化钠2～3份，塑化剂0.6～1.0份。
优选地，所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，按重量份数计，包括以下组分：
粉煤灰30份，水泥10份，矿渣5份，骨料50份，可再分散乳胶粉1.2份，保水剂0.03份，木质纤维0.03份，硅酸钠8份，氢氧化钠2份，塑化剂0.6份。
其中，所述粉煤灰粒径在75μm以下，SiO2、Al2O3、Fe2O3三者合计占72％以上，含钙量低于10％的，其烧失量低于10％；
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥，普硅水泥强度等级为42.5、42.5R、52.5或52.5R等级，白水泥强度等级为32.5、42.5或52.5等级；
其中，所述矿渣为铁矿石经过选矿或冶炼后的残渣；
其中，所述骨料为40～140目烘干河沙、40～140目石英砂中的至少一种；
其中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E)、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VACEVeoVa)、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸酯(VACVeoVa)、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉(A/S)、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/AVeoVa)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PVAC)、苯乙烯与二烯共聚胶粉(SBR)、其它二元与三元共聚胶粉中的一种；
其中，所述保水剂为纤维素醚和淀粉醚中的一种，其中纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚，粘度在40000mPa.s～70000mPa.s之间；
其中，所述木质纤维为乳白色，长度为200～500μm；
其中，所述硅酸钠和氢氧化钠均为市售工业级产品；
其中，所述塑化剂为粉体状阳离子型聚羧酸减水剂。
上述粉煤灰基地聚物灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合3～5min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的23～26％的清水混合搅拌2～3min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
通过以上技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明提供的干混瓷砖胶粘剂，通过对碱激发原理和聚合物增强增韧机理的综合运用，依靠碱激发粉煤灰和矿渣提供主要强度来源，水泥起辅助作用，可以解决由于基材的收缩和其它因素引起的变形而造成的瓷砖空鼓、脱落问题，早期强度高，无瓷砖滑移现象，并能够大量利用粉煤灰资源，减少对水泥等不可再生资源的利用，具有节能环保的优势。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和本质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
以下实施例中使用的粉煤灰粒径在75μm以下，SiO2、Al2O3、Fe2O3三者合计占72％以上，含钙量低于10％的，其烧失量低于10％；
实施例1
按以下组分和重量准备原料：粉煤灰30kg，强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥10kg，铁矿石经过冶炼后的残渣5kg，40目的烘干河沙50kg，醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉1.2kg，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚0.03kg，长度为300μm的木质纤维0.03kg，硅酸钠8kg，氢氧化钠2kg，粉体状阳离子型聚羧酸减水剂0.6kg。
按以下步骤制备碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合4min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的25％的清水混合搅拌2.5min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
该瓷砖胶粘剂的性能检测结果如下：
实施例2
按以下组分和重量准备原料：粉煤灰40kg，强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥5kg，铁矿石经过冶炼后的残渣5kg，100目烘干河沙50kg，醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉1.2kg，羟乙基甲基纤维素醚0.03kg，长度为200μm的木质纤维0.03kg，硅酸钠8kg，氢氧化钠2kg，粉体状阳离子型聚羧酸减水剂0.6kg。
按以下步骤制备碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合3min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的23％的清水混合搅拌2min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
该瓷砖胶粘剂的性能检测结果如下：
实施例3
按以下组分和重量准备原料：粉煤灰50kg，强度等级为32.5的白水泥10kg，铁矿石经过选矿后的残渣7kg，140目烘干河沙60kg，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉1.3kg，淀粉醚0.03kg，长度为500μm的木质纤维0.03kg，硅酸钠8kg，氢氧化钠2kg，粉体状阳离子型聚羧酸减水剂0.6kg。
按以下步骤制备碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合5min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的26％的清水混合搅拌3min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
该瓷砖胶粘剂的性能检测结果如下：
实施例4
按以下组分和重量准备原料：粉煤灰50kg，强度等级为42.5的白水泥10kg，铁矿石经过选矿后的残渣10kg，40目石英砂70kg，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉1.3kg，淀粉醚0.05kg，长度为400μm的木质纤维0.04kg，硅酸钠10kg，氢氧化钠3kg，粉体状阳离子型聚羧酸减水剂0.8kg。
按以下步骤制备碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合4min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的25％的清水混合搅拌2.5min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
该瓷砖胶粘剂的性能检测结果如下：
实施例5
按以下组分和重量准备原料：粉煤灰50kg，铁矿石经过选矿后的残渣10kg，140目石英砂70kg，醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉1.5kg，羟丙基甲基纤维素醚0.06kg，长度为500μm的木质纤维0.05kg，硅酸钠15kg，氢氧化钠2.5kg，粉体状阳离子型聚羧酸减水剂1.0kg。
按以下步骤制备碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合4min即得瓷砖胶粘剂。使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的25％的清水混合搅拌2.5min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
该瓷砖胶粘剂的性能检测结果如下：

Claims (8)

1.一种碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
粉煤灰30～50份，水泥0～10份，矿渣5～10份，骨料50～70份，可再分散乳胶粉1.2～1.5份，保水剂0.03～0.06份，木质纤维0.03～0.05份，硅酸钠8～15份，氢氧化钠2～3份，塑化剂0.6～1.0份。
2.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
粉煤灰30份，水泥10份，矿渣5份，骨料50份，可再分散乳胶粉1.2份，保水剂0.03份，木质纤维0.03份，硅酸钠8份，氢氧化钠2份，塑化剂0.6份。
3.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于：所述粉煤灰粒径在75μm以下，SiO2、Al2O3、Fe2O3三者合计占72％以上，含钙量低于10％的，其烧失量低于10％。
4.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥，普硅水泥强度等级为42.5、42.5R、52.5或52.5R等级，白水泥强度等级为32.5、42.5或52.5等级。
5.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于：所述矿渣为铁矿石经过选矿或冶炼后的残渣；所述骨料为40～140目烘干河沙、40～140目石英砂中的至少一种。
6.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于：其中，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(VAC/E)、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/VC/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VACEVeoVa)、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸酯(VACVeoVa)、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉(A/S)、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(VAC/AVeoVa)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PVAC)、苯乙烯与二烯共聚胶粉(SBR)、其它二元与三元共聚胶粉中的一种；所述保水剂为纤维素醚和淀粉醚中的一种，其中纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚，粘度在40000mPa.s～70000mPa.s之间。
7.按照权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，其特征在于：所述木质纤维为乳白色，长度为200～500μm；所述硅酸钠和氢氧化钠均为市售工业级产品；所述塑化剂为粉体状阳离子型聚羧酸减水剂。
8.权利要求1所述的碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
将各组分按照配比计量后，在干混设备内混合3～5min即得瓷砖胶粘剂；使用时，加入瓷砖胶粘剂质量的23～26％的清水混合搅拌2～3min即得碱激发粉煤灰干混瓷砖胶粘剂，即可施工。
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