CN114315265B - 一种抗裂砂浆及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗裂砂浆及其制备方法和应用。本发明的抗裂砂浆包括以下质量份的组分：废砖粉：25份～45份；水泥：15份～25份；再生砂：65份～80份；活性激发剂：0份～8份；纤维：0份～6份；可再分散乳胶粉：1份～5份；纤维素醚：0.006份～0.018份；水：20份～40份。本发明的抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：将废砖粉和一部分水混合均匀，再加入预先混合均匀的水泥、再生砂、活性激发剂、纤维、可再分散乳胶粉和纤维素醚，并加入剩余的水，混合均匀，即得抗裂砂浆。本发明的抗裂砂浆形成的封面具有优异的抗裂性能，且强度高、易养护，适合进行大规模应用。

Description

一种抗裂砂浆及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种抗裂砂浆及其制备方法和应用。
背景技术
随着城镇化建设的不断推进，20世纪50年代至90年代兴建的建筑物大多需要拆除，会产生大量的建筑废弃物。废砖料占建筑废弃物总量的40％～70％，传统做法是通过堆置、填埋等方式进行处置，不仅占用土地，而且在雨水作用下废砖料还会溶出有害物质污染地下水。近年来，有人将废砖进行破碎和筛分制成再生砖骨料后用于路基底基层或水稳层等低端建筑材料，在一定程度上实现了废砖的资源化利用，但由废砖制成的再生砖骨料不仅多孔，而且本征强度低，根本无法替代砂石等天然骨料，应用受到很大限制。
因此，如何规模化合理地利用废砖料，并提高其附加价值具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗裂砂浆及其制备方法和应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种抗裂砂浆，其包括以下质量份的组分：
废砖粉：25份～45份；
水泥：15份～25份；
再生砂：65份～80份；
活性激发剂：0份～8份；
纤维：0份～6份；
可再分散乳胶粉：1份～5份；
纤维素醚：0.006份～0.018份；
水：20份～40份。
优选的，所述废砖粉为粒径小于350μm、中位粒径55μm～75μm的废弃粘土砖粉。
进一步优选的，所述废砖粉为粒径10μm～100μm、中位粒径55μm～75μm的废弃粘土砖粉。
优选的，所述废砖粉由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的至少一种。
优选的，所述再生砂为废弃混凝土或/和废弃砂浆经过破碎和筛分获得的细集料。
优选的，所述再生砂的颗粒级配符合“GB/T 14684-2011建设用砂”中规定的II区或III区中细砂要求。
进一步优选的，所述再生砂的细度模数为2.2～2.7。
优选的，所述活性激发剂为水玻璃、硫酸盐和熟石灰的混合物。
优选的，所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钙中的至少一种。
优选的，所述纤维为聚合物纤维。
进一步优选的，所述纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维中的至少一种。
优选的，所述纤维的长度为3mm～6mm，直径为18μm～48μm。
优选的，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
优选的，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的至少一种。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：将废砖粉和一部分水混合均匀，再加入预先混合均匀的水泥、再生砂、活性激发剂、纤维、可再分散乳胶粉和纤维素醚，并加入剩余的水，混合均匀，即得抗裂砂浆。
本发明的有益效果是：本发明的抗裂砂浆形成的封面具有优异的抗裂性能，且强度高、易养护，适合进行大规模应用。
具体来说：
1)本发明通过合理控制废砖粉的粒度分布，在破坏大孔的同时保留小孔，既避免了抗裂砂浆需水量的大幅增加，又保持了废砖粉对抗裂砂浆内部相对湿度的响应性，进而可以通过蓄水-释水作用改善抗裂砂浆的抗裂性能；
2)本发明的抗裂砂浆中添加的废砖粉含玻璃态SiO2和Al2O3这两种活性组分，可以充分发挥其火山灰活性，保证了抗裂砂浆的长期力学性能持续发展；
3)本发明的抗裂砂浆中添加的废砖粉可以填充在细骨料堆积形成的空隙中，通过改善颗粒级配降低胶凝材料的用量，并改善砂浆和易性，此外，由于废砖粉表面形貌不规则且多孔，增加了与水泥浆体的机械咬合力，有利于降低界面区的实际水胶比，进而通过界面粘结的改善可以有效提高形成的封面的强度和抗裂性能；
4)本发明的抗裂砂浆中添加的废砖粉无需进行热活化等高能耗预处理，且抗裂砂浆仅需在常温常压下养护，无需进一步通过高温高压养护来提升强度，具有制备能耗低、可操作性强、养护条件易实现等突出的优点；
5)本发明利用再生砂对天然砂进行了全替代，且利用废砖粉替代了50％～75％(以质量计)的胶凝材料来制备抗裂砂浆，有利于建筑废弃物的就近消纳和大掺量资源化利用，实现了建筑废弃物的高附加值利用，并降低了抗裂砂浆全生命周期的环境负荷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表1一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000031
注：
废弃粘土砖粉：由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得；
再生砂：由废弃混凝土经过破碎和筛分获得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将废弃粘土砖粉和1/2的水搅拌均匀，再加入预先搅拌均匀的PO42.5普通硅酸盐水泥、再生砂、水玻璃、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和羟丙基甲基纤维素醚，并加入剩余的水，搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
实施例2：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表2一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000041
注：
废弃粘土砖粉：由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得；
再生砂：由废弃混凝土经过破碎和筛分获得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将废弃粘土砖粉和1/2的水搅拌均匀，再加入预先搅拌均匀的PO42.5普通硅酸盐水泥、再生砂、水玻璃、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和羟丙基甲基纤维素醚，并加入剩余的水，搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
实施例3：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表3一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000042
Figure BDA0003397653240000051
注：
废弃粘土砖粉：由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得；
再生砂：由废弃混凝土经过破碎和筛分获得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将废弃粘土砖粉和1/2的水搅拌均匀，再加入预先搅拌均匀的PO42.5普通硅酸盐水泥、再生砂、水玻璃、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和羟丙基甲基纤维素醚，并加入剩余的水，搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
对比例1：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表4一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000052
Figure BDA0003397653240000061
注：
再生砂：由废弃混凝土经过破碎和筛分获得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将1/2的PO42.5普通硅酸盐水泥和1/2的水搅拌均匀，再加入预先搅拌均匀的剩余的PO42.5普通硅酸盐水泥、再生砂、水玻璃、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和羟丙基甲基纤维素醚，并加入剩余的水，搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
对比例2：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表5一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000062
注：
废弃粘土砖粉：由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得；
再生砂：由废弃混凝土经过破碎和筛分获得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将废弃粘土砖粉、PO42.5普通硅酸盐水泥、再生砂、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、羟丙基甲基纤维素醚和水搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
对比例3：
一种抗裂砂浆，其组成如下表所示：
表6一种抗裂砂浆的组成表
Figure BDA0003397653240000071
注：
废弃粘土砖粉：由废弃粘土砖经过破碎和粉磨制得。
上述抗裂砂浆的制备方法包括以下步骤：
将废弃粘土砖粉和1/2的水搅拌均匀，再加入预先搅拌均匀的PO42.5普通硅酸盐水泥、天然砂、水玻璃、硫酸钙、熟石灰、聚丙烯纤维、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和羟丙基甲基纤维素醚，并加入剩余的水，搅拌均匀，即得抗裂砂浆。
性能测试：
参照“JG/T 158-2013胶粉聚苯颗粒外墙外保温***材料”标准对实施例1～3和对比例1～3的抗裂砂浆进行性能测试，得到的性能测试结果如下表所示：
表7实施例1～3和对比例1～3的抗裂砂浆的性能测试结果
Figure BDA0003397653240000081
由表7可知：
1)实施例1的抗裂砂浆中添加有废弃粘土砖粉，与对比例1的抗裂砂浆相比，形成的封面的抗裂性能显著提高；
2)随着实施例1～3的抗裂砂浆中废弃粘土砖粉替代PO42.5普通硅酸盐水泥的比例逐渐增大，抗裂砂浆的可操作时间增加了0.14h，拉伸粘结强度增加了15.0％，浸水拉伸粘结强度增加了8.9％，压折比降低了14.9％，说明利用废弃粘土砖粉替代PO42.5普通硅酸盐水泥能够获得性能更加优异的抗裂砂浆；
3)实施例2采用分步搅拌法制备的抗裂砂浆与对比例2采用直接混合法制备的抗裂砂浆相比，虽然可操作时间无明显变化，但拉伸粘结强度和浸水拉伸粘结强度分别提高了9.0％和11.0％，压折比降低了15.3％；
4)实施例3采用再生砂制备的抗裂砂浆与对比例3采用天然砂制备的抗裂砂浆相比，抗裂砂浆的性能几乎不变，说明再生砂可以取得和天然砂一样的效果；
综上可知，本发明利用废砖粉和再生砂替代水泥和天然砂来制备抗裂砂浆，可以有效延长抗裂砂浆的可操作时间，提高拉伸粘结强度和浸水拉伸粘结强度，降低压折比，适合大掺量利用废砖粉制备抗裂砂浆。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗裂砂浆，其特征在于，包括以下质量份的组分：
废砖粉：25份～45份；
水泥：15份～25份；
再生砂：65份～80份；
活性激发剂：0份～8份；
纤维：0份～6份；
可再分散乳胶粉：1份～5份；
纤维素醚：0.006份～0.018份；
水：20份～40份；
所述废砖粉为粒径10μm～100μm、中位粒径55μm～75μm的废弃粘土砖粉；
所述再生砂为废弃混凝土或/和废弃砂浆经过破碎、筛分获得的细集料；
所述再生砂的细度模数为2.2～2.7。
2.根据权利要求1所述的抗裂砂浆，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的抗裂砂浆，其特征在于：所述活性激发剂为水玻璃、硫酸盐和熟石灰的混合物。
4.根据权利要求1所述的抗裂砂浆，其特征在于：所述纤维为聚合物纤维。
5.根据权利要求1所述的抗裂砂浆，其特征在于：所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抗裂砂浆，其特征在于：所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的至少一种。
7.权利要求1～6中任意一项所述的抗裂砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将废砖粉和一部分水混合均匀，再加入预先混合均匀的水泥、再生砂、活性激发剂、纤维、可再分散乳胶粉和纤维素醚，并加入剩余的水，混合均匀，即得抗裂砂浆。
8.权利要求1～6中任意一项所述的抗裂砂浆用于制备外墙保温层面、聚苯板或挤塑板的封面的应用。
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