CN109776060A - 一种用于alc外墙板的板缝挤浆材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于ALC外墙板的板缝挤浆材料及其制备方法。所述板缝挤浆材料包括如下重量份的组分：胶结料30‑97份、自修复母料1‑10份、体积稳定剂1‑5份、消泡剂0‑1份、填料0‑60份、乳化石蜡1‑10份、保水剂0.1‑2份、触变剂0.1‑1份、凝结时间调节剂0‑1份。本发明所述板缝挤浆材料不仅具有较好的粘结强度、断裂拉伸强度、断裂延伸率，而且具有较低的体积变化率、吸水率及吸水速率；同时还具有一定的微裂纹自修复性、密封性能和柔性，保证了蒸压加气混凝土外墙板的工程质量。

Description

一种用于ALC外墙板的板缝挤浆材料及其制备方法

技术领域

本发明属于结构密封材料领域，具体涉及一种用于蒸压加气混凝土外墙板拼接的板缝挤浆材料及其制备方法。

背景技术

随着装配式建筑的快速发展，蒸压加气混凝土条板(ALC)的应用也越来越广泛，其可作为装配式建筑的内隔墙、楼板和外墙板使用。

ALC外墙板的装配通常采用“子母槽”的密拼方式，但在实际使用过程中，由于建筑结构层间位移变形或室内外墙体自身热胀冷缩和热传导等因素容易造成板缝开裂、防水破坏、透光等情况的发生，通常会采用“PE棒+有机胶”进行二次密封，以达到双重密封的目的。

密封胶是具有一定柔性的有机胶，如改性硅酮胶、聚氨酯胶等进行填充。但这种密封处理方法一方面对施工工人的技术要求较高，易造成填充不密实，密封防水功能失效的问题；另一方面由于有机胶容易老化，随着时间推移其脆性增大，有机胶的使用寿命缩短，后期维护复杂、成本高；此外，有机密封胶的价格昂贵，全部使用有机胶将导致工程建造成本过高。

为了克服现有密封胶的使用缺陷，研究人员对现有ALC板装配过程中使用的配套材料进行研究，但结果显示大部分配套砂浆由于无法在粘结性能、断裂延伸率、微裂缝自修复性、低吸水率等方面同时满足要求，只适合作为内墙板装配使用的粘结剂，而不适用于ALC外墙板的密封。

现有蒸压加气混凝土砌块的配套材料为砌筑砂浆和抹灰砂浆，这些材料在粘结性、抗压强度、保水性等性能指标上表现较好，但同样在密封性、防水性、自修复性方面较差，还不能满足蒸压加气混凝土条板安装时挤浆处理要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于蒸压加气混凝土外墙板拼接的板缝挤浆材料。所述板缝挤浆材料既是一种结构材料，也是一种密封材料，不仅具有良好的粘结性和保水性，同时还具有很好的密封性、耐久性、柔韧性和一定的自修复性，可作为ALC外墙板配套使用的板缝挤浆材料。

本发明的技术方案如下：

一种用于蒸压加气混凝土外墙板拼接的板缝挤浆材料，包括如下重量份的组分：胶结料30-97份、自修复母料1-10份、体积稳定剂1-5份、消泡剂0-1份、填料0-60份、乳化石蜡1-10份、保水剂0.1-2份、触变剂0.1-1份、凝结时间调节剂0-1份。

下面对各组分作进一步说明。

所述胶结料包括胶凝材料、纳米添加剂和树脂乳液。

所述胶凝材料选自水泥和/或α型高强石膏；所述水泥为标号为52.5#的硫铝酸盐水泥。

所述α型高强石膏可以用天然石膏制备，也可以用工业副产品石膏制备，其干抗压强度≥45MPa，其粒度为2～50μm，平均粒径为10～20μm。

在本发明中，无论是以水泥还是α型高强石膏作为胶凝主材，所述纳米添加剂和树脂乳液均为必要成分。

所述纳米添加剂为纳米碳管、纳米二氧化硅或纳米碳酸钙中的一种或多种。ALC外墙板多用于钢框架结构中，为适应层间位移的变化，板缝需采用柔性材料连接，同时又要保证良好的密封性；因此加入纳米添加剂后，可通过微观界面作用，大幅度提高无机密封材料的柔性和密封性。

所述树脂乳液为苯丙乳液、纯丙乳液或醋酸乙烯乳液中的一种或多种。树脂乳液的加入能有效提高超细粉末纳米添加剂的分散性，同时提高了外墙板板缝材料的柔性。

当以水泥作为主要胶凝材料时，优选水泥与α型高强石膏、纳米添加剂、树脂乳液的重量比为(30-50)：(1-3)：(5-8)：(15-20)，此时所得板缝挤浆材料的压折比较高，更侧重于密实性。

当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，优选α型高强石膏与水泥、纳米添加剂、树脂乳液的重量比为(70-85)：(1-3)：(3-5)：(8-12)，此时所得板缝挤浆材料的压折比较低，更侧重于柔韧性。

以上两种配方可根据ALC外墙板的具体使用位置和墙板高度进行选择。

所述自修复母料均为市售产品，如选用自修复母料(I)、自修复母料(Ⅱ)。使用时，应先将自修复母料与乳化石蜡预先充分混合搅拌均匀后再使用。优选地，当以水泥作为主要胶凝材料时，自修复母料(Ⅱ)为3-5份；当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，自修复母料(Ⅰ)为5-8份。

所述体积稳定剂选自硬石膏，过烧生石灰，或过烧+轻烧氧化镁的组合。优选体积稳定剂的用量为1-3份。

对于以水泥为主要胶凝材料的板缝挤浆材料而言，添加体积稳定剂能够解决水泥水化硬化过程中产生的体积收缩，包括化学收缩和干缩。

对于以α型高强石膏为主要胶凝材料的板缝挤浆材料而言，硬化体先膨胀后收缩，后期收缩可以达到2％，加入体积稳定剂后可以降低后期收缩率，使其保持较好的体积稳定性。

所述消泡剂为有机硅氧烷和/或聚醚类消泡剂。优选消泡剂的用量为0.1-0.2份。

对于填料的选择，当以水泥作为主要胶凝材料时，优选所述填料包括如下重量份的组分：70-100目石英砂、100-140目石英砂；所述石英砂中SiO₂含量≥85％。当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，所述填料优先选用细度≥600目的重钙粉、轻钙粉。

所述保水剂选自HPMC、MC、预糊化淀粉、淀粉醚等。

所述触变剂选自木质纤维素、膨润土、气相二氧化硅等。

所述凝结时间调节剂选自柠檬酸、酒石酸、磷酸盐等。

作为本发明的具体实施方式之一，所述板缝挤浆材料包括如下重量份的组分：水泥35-45份、α型高强石膏1-3份、纳米添加剂5-8份、树脂乳液15-20份、自修复母料(Ⅱ)3-5份、体积稳定剂2-4份、消泡剂0.1-0.2份、石英砂30-40份、乳化石蜡3-8份、保水剂0.1-0.3份、触变剂0.1-0.5份、凝结时间调节剂0.01-0.05份。

作为本发明又一具体实施方式，所述板缝挤浆材料包括如下重量份的组分：α型高强石膏75-85份、水泥1-3份、纳米添加剂3-5份、树脂乳液8-12份、自修复母料(I)5-8份、体积稳定剂2-4份、消泡剂0.1-0.2份、填料5-20份，乳化石蜡5-10份、保水剂0.1-0.3份、触变剂0.1-0.5份、凝结时间调节剂0.01-0.05份。

需要指出的是，在配制板缝挤浆材料时，应先将干粉料与水充分混合，再加入预混合的树脂乳液和自修复母料，充分搅拌，以保证物料的均匀分散。

本发明还提供上述板缝挤浆材料的制备方法，包括：

(1)先将树脂乳液与部分胶凝材料(如1-3份)混合均匀，得混合液1；同时将自修复母料与乳化石蜡混合均匀，得混合液2；

(2)将剩余其他组分加入水中，混合均匀；再加入步骤(1)所得混合液1和混合液2，混合均匀；水料质量比为0.20-0.30。

在本发明所述的制备方法中，需要事先混合自修复母料与树脂乳液，以免对微裂缝修复和增强柔韧性产生不利影响。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种用于蒸压加气混凝土外墙板拼接的板缝挤浆材料。通过选择适宜的纳米添加剂及树脂乳液与水泥、α型高强石膏配伍，使各组分之间产生协同作用，大幅度提升现有挤浆材料的密封性能和柔性；同时选择合适的功能助剂，如自修复母料、体积稳定剂、填料等，最终获得的所得板缝挤浆材不仅具有较好的粘结强度、断裂拉伸强度、断裂延伸率，而且具有较低的体积变化率、吸水率及吸水速率；同时还具有一定的微裂纹自修复性、密封性能和柔性，保证了蒸压加气混凝土外墙板的工程质量。

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。

以下实施例中使用的原料有：

α型高强石膏为北京建筑科学研究总院生产，其干抗压强度为45Mpa，粒度为0.1～100μm，平均粒径为10～12μm。

自修复母料均为北京建筑科学研究总院复配生产，并可市售购买得到。

实施例1一种板缝挤浆材料

所述板缝挤浆材料配方如下：

以重量份计，α型高强石膏80份、52.5#硫铝酸盐水泥3份、纳米碳管3份、纯丙乳液10份、自修复母料(Ⅰ)6份、硬石膏2份、P803 0.1份、重钙粉15份，乳化石蜡8份、低粘度HPMC0.1份、木质纤维素0.1份、柠檬酸0.03份组成。

实施例2实施例1所述板缝挤浆材料的制备方法

具体制备步骤包括：

树脂乳液使用前先将1-3份水泥或α型高强石膏粉与乳液充分混合均匀。自修复母料使用时应先将自修复母料与乳化石蜡预先充分混合搅拌均匀。在一定量水中，按上述配方加入各粉料，搅拌3分钟。随后将预混合的树脂乳液和自修复母料加入，水料比为0.25-0.30。

实施例3一种板缝挤浆材料

所述板缝挤浆材料配方如下：

以重量份计，52.5硫铝酸盐水泥40份、α型高强石膏2份、纳米碳管6份、纯丙乳液15份、自修复母料(Ⅱ)4份、硬石膏4份、P803 0.1份、石英砂36份、乳化石蜡6份、低粘度HPMC0.1份、木质纤维素0.1份、酒石酸0.03份。

实施例4实施例3所述板缝挤浆材料的制备方法

具体制备步骤同实施例2。水料比为0.20-0.25。

对比例1

以CN107540311A实施例1配方为对比例1，配方如下：固含量为370g的P0425#白水泥、40-70目的石英砂370g、70-140目80g的石英砂、碳酸钙80g、胶粉8g、纤维素醚4g、淀粉醚0.7g、甲酸钙5g。

对比例2

以CN107540311A实施例3配方为对比例2，配方如下：固含量为400g的P0425#白水泥、40-70目的石英砂400g、70-140目100g的石英砂、碳酸钙120g、胶粉9g、纤维素醚5g、淀粉醚0.8g、甲酸钙6g。

效果验证

将实施例1、实施例3、对比例1、对比例2所得材料用于外墙板的拼接，并对其拼接效果进行测试，结果如下。

表1主要性能指标

注：表1中“加气基材”表示破坏位置位于蒸压加气混凝土外墙板本体，“砂浆”表示破坏位置位于粘结剂本体。“—”数值过低，无法准确测出。

由表1测试结果可知，实施例1和实施例3所得材料的粘结强度更强，其破坏位置说明材料本体并未受到破坏，且其断裂拉伸强度、断裂延伸率较好，吸水率显著降低，而吸水速率更慢。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于蒸压加气混凝土外墙板拼接的板缝挤浆材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：胶结料30-97份、自修复母料1-10份、体积稳定剂1-5份、消泡剂0-1份、填料0-60份、乳化石蜡1-10份、保水剂0.1-2份、触变剂0.1-1份、凝结时间调节剂0-1份；

所述胶结料包括胶凝材料、纳米添加剂和树脂乳液；

所述胶凝材料选自水泥和/或α型高强石膏。

2.根据权利要求1所述的板缝挤浆材料，其特征在于，当以水泥作为主要胶凝材料时，水泥与α型高强石膏、纳米添加剂、树脂乳液的重量比为(30-50)：(1-3)：(5-8)：(15-20)；

当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，α型高强石膏与水泥、纳米添加剂、树脂乳液的重量比为(70-85)：(1-3)：(3-5)：(8-12)。

3.根据权利要求1所述的板缝挤浆材料，其特征在于，当以水泥作为主要胶凝材料时，自修复母料(Ⅱ)为3-5份；

当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，自修复母料(Ⅰ)为5-8份。

4.根据权利要求1所述的板缝挤浆材料，其特征在于，所述板缝挤浆材料包括如下重量份的组分：水泥35-45份、α型高强石膏1-3份、纳米添加剂5-8份、树脂乳液15-20份、自修复母料(Ⅱ)3-5份、体积稳定剂2-4份、消泡剂0.1-0.2份、石英砂30-40份、乳化石蜡3-8份、保水剂0.1-0.3份、触变剂0.1-0.5份、凝结时间调节剂0.01-0.05份。

5.根据权利要求1所述的板缝挤浆材料，其特征在于，所述板缝挤浆材料包括如下重量份的组分：α型高强石膏75-85份、水泥1-3份、纳米添加剂3-5份、树脂乳液8-12份、自修复母料(I)5-8份、体积稳定剂2-4份、消泡剂0.1-0.2份、填料5-20份，乳化石蜡5-10份、保水剂0.1-0.3份、触变剂0.1-0.5份、凝结时间调节剂0.01-0.05份。

6.根据权利要求1-5任一所述的板缝挤浆材料，其特征在于，所述纳米添加剂选自纳米碳管、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙中的一种或多种。

7.根据权利要求1-5任一所述的板缝挤浆材料，其特征在于，所述树脂乳液选自苯丙乳液、纯丙乳液或醋酸乙烯乳液中的一种或多种。

8.根据权利要求1-5任一所述的板缝挤浆材料，其特征在于，当以水泥作为主要胶凝材料时，所述填料包括如下重量份的组分：70-100目石英砂、100-140目石英砂；所述石英砂中SiO₂含量≥85％；

当以α型高强石膏为主要胶凝材料时，所述填料选用细度≥600目的重钙粉、轻钙粉。

9.根据权利要求1-5任一所述的板缝挤浆材料，其特征在于，所述体积稳定剂选自硬石膏，过烧生石灰，或过烧+轻烧氧化镁的组合；

和/或，所述消泡剂为有机硅氧烷和/或聚醚类消泡剂；

和/或，所述保水剂选自HPMC、MC、预糊化淀粉或淀粉醚中的一种或多种；

和/或，所述触变剂选自木质纤维素、膨润土或气相二氧化硅中的一种或多种；

和/或，所述凝结时间调节剂选自柠檬酸、酒石酸或磷酸盐中一种或多种。

10.权利要求1-9任一所述板缝挤浆材料的制备方法，其特征在于，包括：

(1)先将树脂乳液与部分胶凝材料(如1-3份)混合均匀，得混合液1；同时将自修复母料与乳化石蜡混合均匀，得混合液2；

(2)将剩余其他组分加入水中，混合均匀；再加入步骤(1)所得混合液1和混合液2，混合均匀；

优选地，水料质量比为0.20-0.30。