CN107417210B - 一种抗震抗裂砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗震抗裂砂浆，其所用原料按重量份计包括：水泥280‑320份、粉煤灰40‑50份、100‑120目石英砂300‑500份、可再分散乳胶粉6‑8份、改性聚丙烯纤维5‑8份、荷叶素3‑5份、聚丙烯酸钠0.3‑0.8份、交联剂0.2‑0.5份。由本发明砂浆制得的涂料具有强度高、韧性好、不易开裂、使用寿命长等特点。

Description

一种抗震抗裂砂浆
技术领域
本发明属于土木工程材料技术领域，具体涉及一种抗震抗裂砂浆。
背景技术
外墙涂料质轻、制备时不需要消耗土地资源、施工方便、成本较低、安全、容易维修、色彩丰富，是建筑物外墙装饰材料中非常重要的一种。但不少建筑外墙所用涂料仅经数月即出现纵横交错的裂缝，并出现脱落等现象，不仅影响了外墙饰面的美观，还会影响建筑物的防水、保温性能，而这一现象的出现，与砂浆强度过低有直接关系。同时，砌筑砂浆强度过低还会影响建筑物的抗震性能，使在地震灾害发生时，建筑物不能起到良好的支撑作用。因此，研发具有强度高、抗裂性及抗震性好的砂浆材料，对于解决外墙涂料开裂、提高建筑使用安全等均有重要作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗震抗裂砂浆，其可解决现有外墙涂料强度低、易开裂及抗震性能差的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种抗震抗裂砂浆，其所用原料按重量份计包括：水泥280-320份、粉煤灰40-50份、100-120目石英砂300-500份、可再分散乳胶粉6-8份、改性聚丙烯纤维5-8份、荷叶素3-5份、聚丙烯酸钠0.3-0.8份、交联剂0.2-0.5份。
所述水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
所述交联剂为多异氰酸酯类交联剂。
所述改性聚丙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
1）将竹纤维、甲壳素纤维浸入5-10wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌6-8h，用水冲洗至中性后，经干燥、粉碎、过60-80目筛，然后将其浸入含甲基丙烯酸羟乙酯30-50wt%的水溶液中，搅拌3-5h后过滤，晾干水分，得活化纤维；
2）将步骤1）所得活化纤维与聚丙烯、马来酸酐接枝共聚物、过氧化二异丙苯共同装入高速混合机中，在300-500r/min条件下混合5-10min，然后加入双螺杆挤出机中，于150-180℃、80-100r/min条件下挤出造粒；
3）将挤出的颗粒经熔融纺丝制成长度为20-40mm的改性聚丙烯纤维；
其中，所用各材料按重量份计包括：竹纤维10-15份、甲壳素纤维5-8份、聚丙烯20-26份、马来酸酐接枝共聚物2-3份、过氧化二异丙苯0.3-0.5份。
聚丙烯纤维具有良好微配筋的作用，可使砂浆的抗裂性、抗渗性等得到改善，是砂浆制备的一种常用原料。但聚丙烯纤维表面不含极性基团，使其黏结性能较差。本发明利用具有良好韧性的竹纤维与具有良好强度及伸长性的甲壳素纤维对聚丙烯进行改性处理，不仅可使所得改性聚丙烯纤维上具有大量亲水性的活性基团，以提高其黏结性能，还有利于提高所得改性聚丙烯纤维的强度，从而使所制备的砂浆具有更好抗裂、抗震效果。
荷叶素是一种具有防水功能的天然材料，且其具有抗紫外线的作用，将其加入砂浆中，可起到防水、抗渗、抗老化的效果，从而可有效避免长期日晒雨淋引起的涂料开裂、脱落等现象。
本发明中聚丙烯酸钠的加入不仅可作为分散剂，提高体系的稳定性，且其吸湿性极强，可降低使用过程中砂浆的收缩形变，同时，其吸水膨胀会使分子链增长，从而可在交联剂的作用下与改性聚丙烯纤维相互交联，以提高涂料的强度及抗冲击性。
总之，本发明在传统砂浆的基础上，通过改性聚丙烯纤维、荷叶素、聚丙烯酸钠的复配使用，可使所得砂浆产品具有强度高、韧性好、不易开裂、使用寿命长等特点，从而可解决现有外墙涂料强度低、易开裂及抗震性能差的问题。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种抗震抗裂砂浆，其所用原料按重量份计包括：PO42.5普通硅酸盐水泥280份、粉煤灰40份、100-120目石英砂300份、可再分散乳胶粉6份、改性聚丙烯纤维5份、荷叶素3份、聚丙烯酸钠0.3份、交联剂0.2份。
所述改性聚丙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
1）将10重量份竹纤维、5重量份甲壳素纤维浸入5wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌6h，然后用水冲洗至中性，经干燥、粉碎、过60-80目筛，然后将其浸入含甲基丙烯酸羟乙酯30wt%的水溶液中，搅拌3h后过滤，晾干水分，得活化纤维；
2）将步骤1）所得活化纤维与20重量份聚丙烯、2重量份马来酸酐接枝共聚物、0.3重量份过氧化二异丙苯共同装入高速混合机中，在300r/min条件下混合5min，然后加入双螺杆挤出机中，于150℃、80r/min条件下挤出造粒；
3）将挤出的颗粒经熔融纺丝制成长度为20-40mm的改性聚丙烯纤维。
实施例2
一种抗震抗裂砂浆，其所用原料按重量份计包括：PO42.5普通硅酸盐水泥300份、粉煤灰45份、100-120目石英砂400份、可再分散乳胶粉7份、改性聚丙烯纤维6份、荷叶素4份、聚丙烯酸钠0.5份、交联剂0.3份。
所述改性聚丙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
1）将12重量份竹纤维、6重量份甲壳素纤维浸入8wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌7h，然后用水冲洗至中性，经干燥、粉碎、过60-80目筛，然后将其浸入含甲基丙烯酸羟乙酯40wt%的水溶液中，搅拌4h后过滤，晾干水分，得活化纤维；
2）将步骤1）所得活化纤维与22重量份聚丙烯、2重量份马来酸酐接枝共聚物、0.4重量份过氧化二异丙苯共同装入高速混合机中，在400r/min条件下混合6min，然后加入双螺杆挤出机中，于160℃、100r/min条件下挤出造粒；
3）将挤出的颗粒经熔融纺丝制成长度为20-40mm的改性聚丙烯纤维。
实施例3
一种抗震抗裂砂浆，其所用原料按重量份计包括：PO42.5普通硅酸盐水泥320份、粉煤灰50份、100-120目石英砂500份、可再分散乳胶粉8份、改性聚丙烯纤维8份、荷叶素5份、聚丙烯酸钠0.8份、交联剂0.5份。
所述改性聚丙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
1）将15重量份竹纤维、8重量份甲壳素纤维浸入10wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌8h，然后用水冲洗至中性，经干燥、粉碎、过60-80目筛，然后将其浸入含甲基丙烯酸羟乙酯50wt%的水溶液中，搅拌5h后过滤，晾干水分，得活化纤维；
2）将步骤1）所得活化纤维与26重量份聚丙烯、3重量份马来酸酐接枝共聚物、0.5重量份过氧化二异丙苯共同装入高速混合机中，在500r/min条件下混合10min，然后加入双螺杆挤出机中，于180℃、90r/min条件下挤出造粒；
3）将挤出的颗粒经熔融纺丝制成长度为20-40mm的改性聚丙烯纤维。
性能测试
对实施例1-3所得抗震抗裂砂浆的性能进行测试，并以常规聚丙烯纤维替换实施例1-3中所用改性聚丙烯纤维制备的相应砂浆作为对比。
1. 压折比：参照《水泥胶砂强度检验方法》（ISO法）GB/T17671-1999测试所得砂浆的抗压、抗折强度，再经计算获得压折比（试件规格40mm×40mm×160mm）。
2. 粘结强度：根据JG/T-2000中6.14的规定进行（试件规格40mm×40mm×3mm）。
3. 抗冲击性能测试：通过简支梁冲击试验测试砂浆试验的无缺口冲击韧性，测试方法参照ASTM D256塑料冲击韧性测试方法（试件规格10mm×15mm×100mm），每组试样5个，测试结果取平均值。
4. 抗开裂性能测试：参照《建筑外墙用腻子》（JG/T 157-2004）行业标准规定，通过抗开裂性测试仪产生的上顶力，使石棉水泥板在规定区域逐步产生细微裂纹，并通过观察抗裂层的开裂情况，以此表征砂浆抵抗基材裂纹扩展的能力。
表1 性能测试结果
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由表1可见，与常规聚丙烯纤维制备的砂浆相比，本发明采用改进聚丙烯纤维制备的砂浆的压折比降低，粘结强度、冲击韧性增强，裂缝宽度减小，证明其具有较好的柔韧性、粘结性、抗外力冲击性能及抗开裂性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种抗震抗裂砂浆，其特征在于：所用原料按重量份计包括：水泥280-320份、粉煤灰40-50份、100-120目石英砂300-500份、可再分散乳胶粉6-8份、改性聚丙烯纤维5-8份、荷叶素3-5份、聚丙烯酸钠0.3-0.8份、交联剂0.2-0.5份；
所述改性聚丙烯纤维的制备方法包括以下步骤：
1）将竹纤维、甲壳素纤维浸入5-10wt%的氢氧化钠水溶液中，搅拌6-8h，用水冲洗至中性后，经干燥、粉碎、过60-80目筛，然后将其浸入含甲基丙烯酸羟乙酯30-50wt%的水溶液中，搅拌3-5h后过滤，晾干水分，得活化纤维；
2）将步骤1）所得活化纤维与聚丙烯、马来酸酐接枝共聚物、过氧化二异丙苯共同装入高速混合机中，在300-500r/min条件下混合5-10min，然后加入双螺杆挤出机中，于120-150℃、80-100r/min条件下挤出造粒；
3）将挤出的颗粒经熔融纺丝制成长度为20-40mm的改性聚丙烯纤维；
其中所用各材料按重量份计包括：竹纤维10-15份、甲壳素纤维5-8份、聚丙烯20-26份、马来酸酐接枝共聚物2-3份、过氧化二异丙苯0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述抗震抗裂砂浆，其特征在于：所述水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述抗震抗裂砂浆，其特征在于：所述交联剂为多异氰酸酯类交联剂。
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