本發(fā)明屬于粘結材料
技術領域：
，特別是涉及一種利用聚合物改性硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。
背景技術：
：近些年來，隨著我國裝配式混凝土結構的發(fā)展，對界面連接技術提出了新的要求。無論是在工程中的修補、加固還是在外墻保溫材料或瓷磚的粘結等過程中都需要考慮所用施工材料界面的粘結性能，因此改善材料的界面粘結性能有重要的意義。由于聚合物與無機非金屬材料相比具有良好的粘結力和較高的抗拉強度，故常用聚合物來改性水泥材料,以提高水泥材料的粘結性能和抗拉性能，最常見的是干粉砂漿和界面劑的應用。硫鋁酸鹽水泥是一種具有優(yōu)異的早強、高強、抗凍、耐腐蝕和低堿等性能的特種水泥。但由于其凝結時間異常,容易產生急凝以及成本高等原因，在干粉砂漿領域很少得到應用。而利用聚合物的性質來改性硫鋁酸鹽水泥基材料，以提高其在界面的結合性能在目前的技術當中還鮮有報道。在現(xiàn)有技術中，使用聚合物的在水泥粘結材料情況摘錄如下：1.中國專利：一種高性能瓷磚粘結劑，申請?zhí)枺篶n201410592921.1，申請日：20141036，公開號：cn104386963a，公開日：20150304，摘要：一種高性能的瓷磚粘結材料，由以下重量份數(shù)的原料制成：馬來酸酐8-14份，二甲基二巰基乙酸異辛酯錫6-10份，阻燃劑5-9份，丙烯酸乳液5-8份，二氯乙烷3-9份，葵二酸二辛酯4-8份，甲醇2-7份，環(huán)氧乙烷2-6份，磷酸二鈉2-8份，二氧化硅4-9份，重質碳酸鈣1-5份，pac聚陰離子纖維素鈉鹽4-9份，水泥漿10-20份。2.中國專利：粘結性組合物，申請?zhí)枺篶n03813084.x，申請日：20030328，公開號：cn1659112，公開日：20050824，摘要：通過向組合物中引入如下物質控制包含纖維素醚的粘結性組合物的固化時間：（1）陽離子改性或仲或叔氨基改性的纖維素醚，（2）包括單獨或與一種或多種結合到氧的其它取代基相結合的羥基乙氧基取代基的纖維素醚，其中環(huán)氧乙烷摩爾取代ms羥基乙氧基是2.2-3.2和未取代脫水葡萄糖單元的百分比至多為8.5%，或環(huán)氧乙烷摩爾取代ms羥基乙氧基小于2.2和未取代脫水葡萄糖單元的百分比至多為12%。以上兩項專利盡管提出了聚環(huán)氧乙烷在作為粘結材料上面有著突出的效果，但是沒有明確的應用范圍，特別是沒有明確說明在硫鋁酸鹽水泥上使用能夠取得很好的界面粘合效果，因此對于聚環(huán)氧乙烷在硫鋁酸鹽水泥的應用上技術仍處于比較模糊的階段。另外，在現(xiàn)有技術中，應用在硫鋁酸鹽水泥上的粘結材料大致摘錄如下：1.中國專利：一種stp絕熱保溫板用粘結砂漿粉料，申請?zhí)枺篶n201410470044.0，申請日：20140915，公開號：cn104211359a，公開日：20141217，摘要：一種stp絕熱保溫板用粘結砂漿粉料，其特征在于：包含如下重量份數(shù)的組份：低堿度硫鋁酸鹽水泥30~40份、石英砂50~60份、重質碳酸鈣10份、甲基纖維素醚0.15份、可再分散乳膠粉3~3.5份、萘系減水劑0.1~0.2份、緩凝劑0.1~0.2份。該發(fā)明的有益效果在于：采用低堿度硫鋁酸鹽水泥，該水泥水化液堿度較低，能有效降低對保溫板的腐蝕，保證保溫性能。采用兩種不同目數(shù)的石英砂混合使用，改善了石英砂的級配，降低了粘結砂漿的厚度和孔隙率。選用10萬pa·s的甲基纖維素醚，既保證了粘結砂漿的粘度和保水性能，又節(jié)約了成本。該專利直接使用硫鋁酸鹽水泥做粘接砂漿，會出現(xiàn)凝結時間異常,容易產生急凝等現(xiàn)象，并不能有效提高界面粘合能力，而且成本也高，實用價值有限。綜上所述，在現(xiàn)有技術中，缺少對聚合物改性硫鋁酸鹽水泥粘結材料的認識，沒有去運用聚合物進行合理改性，因而目前在現(xiàn)有技術中利用硫鋁酸鹽水泥基作為粘結材料的界面粘合程度都不高，因此在此領域運用聚合物進行改性以期提高界面粘合能力是大勢所趨。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種利用聚合物改性硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。本發(fā)明解決目前使用的裝配式建筑板材、砌塊之間的粘結材料早期強度低、施工工期長、易泛堿、耐老化性能差等問題，很好的平衡了材料的可施工時間、開放時間和硬化快的性能，大大縮短了工期，節(jié)省了人工成本。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是：一方面，本發(fā)明公開了一種利用聚合物改性硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料，原料包括以下重量份數(shù)：改性水泥750～850份，石英砂900～1350份，礦物摻合料100～120份，改性聚合物膠粉0.05%～0.08%，緩凝劑2～4份，減水劑4.5～9份，消泡劑0.05～0.1份，余量為水；所述緩凝劑為硼砂，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述消泡劑為磷酸三丁酯。按上述方案，所述改性水泥是低堿度硫鋁酸鹽水泥和42.5級普通硅酸鹽水泥按質量比5:1混合后加入所述改性水泥總質量0.05%的二乙醇胺，經(jīng)過攪拌均勻混合后，研磨至比表面積為400～500m2/kg，即可制得。優(yōu)選地，所述石英砂粒徑為40～60目。優(yōu)選地，所述礦物摻合料礦物摻合料為粉煤灰和硅灰按質量比10:3混合而成，其中粉煤灰為ii級粉煤灰，密度為2.60~2.75g/cm3，比表面積3500~4500cm2/g。所述硅灰的粒徑為0.1~0.3μm，比表面積為20~28m2/g，二氧化硅含量占所述硅灰總質量的90~92%。優(yōu)選地，所述改性聚合物膠粉為聚環(huán)氧乙烷與甘油按質量比10:1在一定溫度下水化所得；所述聚環(huán)氧乙烷為白色粉末，分子量為800~1000萬，在250℃溫度下，在質量分數(shù)為1%的水溶液中粘度為5000～5500mpa?s，密度為1.15～1.26g/cm3。另一方面，本發(fā)明公開了一種利用聚合物改性硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌4~8min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：（1）聚合物改性硫鋁酸鹽水泥，性能更加優(yōu)異。本發(fā)明創(chuàng)造性使用聚環(huán)氧乙烷來改性硫鋁酸鹽水泥，使其具有優(yōu)異的界面粘合能力，繼而成為一種性能優(yōu)異的新型粘結材料。本發(fā)明所使用的聚環(huán)氧乙烷經(jīng)發(fā)明人反復試驗選取最優(yōu)條件下的聚合物，對水有增稠特性，可通過交聯(lián)反應形成具有高度保水能力的凝膠，因而具有高度的潤滑能力和濕粘著性，對多種基材包括粉煤灰和二氧化硅表現(xiàn)出極強的親和力，從而進一步的提高基材之間的界面粘合能力。同時將聚環(huán)氧乙烷制成砂漿后擁有優(yōu)良的粘結性能，砂漿早期強度增長速度較快，在長期試驗中改性砂漿抗壓、抗折強度相比對比普通砂漿沒有顯著下降，與普通砂漿幾乎維持在同一水平的強度等級，在工程應用中可保證獲得良好的修補效果，又不會因本體強度低而使應用范圍受限。（2）制備方法簡單，節(jié)省成本。本發(fā)明所制備的粘結材料制備方法簡單，容易實現(xiàn)，僅僅通過攪拌混合即可制得，無需太多復雜的操作加以配合，也沒有嚴格的條件限制，同時使用聚合物的用量小，水灰比大，更加有利于硫鋁酸鹽水泥的節(jié)省，是一種經(jīng)濟適用的新型粘結材料。（3）節(jié)能環(huán)保，變廢為寶。本發(fā)明將工業(yè)生產剩余的粉煤灰和硅灰重復利用與砂漿粘結材料之中，不僅減少了因這些材料廢棄而產生的工業(yè)污染，而且突破以往技術思維的局限，讓粉煤灰和硅灰與聚環(huán)氧乙烷具有較強的親和力，進而改善砂漿性能，增強界面間的粘結能力。具體實施方式為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實例所使用的組分進行詳細的描述，詳見表1。表1：實施例1~5的聚合物改性硫鋁酸鹽水泥基材料的粘結材料的配方（以下所用組分重量單位以kg計）實施例改性水泥（kg）礦物摻合料（kg）石英砂（kg）聚合物膠粉（kg）硼砂（kg）聚羧酸減水劑（kg）磷酸三丁酯（kg）水（kg）實施例1750120900524.50.05200實施例28001009006360.06216實施例385012010008480.08230實施例485012012008490.08213實施例580010013508491190實施例1組分：本實施例各組分的配比如表1中的實施例1所示。制備方法：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌4min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。實施例2組分：本實施例各組分的配比如表1中的實施例2所示。制備方法：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌8min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。實施例3組分：本實施例各組分的配比如表1中的實施例3所示。制備方法：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌5min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。實施例4組分：本實施例各組分的配比如表1中的實施例4所示。制備方法：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌7min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。實施例5組分：本實施例各組分的配比如表1中的實施例5所示。制備方法：（1）按所需重量份數(shù)稱取聚合物膠粉、減水劑、消泡劑，加水混合，制得混合物a，備用；（2）另按所需重量份數(shù)的稱取改性水泥、石英砂、礦物摻合料、緩凝劑，混合得混合物b，備用；（3）將步驟（2）所得混合物b繼續(xù)混合攪拌，在攪拌狀態(tài)下逐漸加入混合物a，攪拌6min，直至攪拌形成均勻的漿體，即可制得所述硫鋁酸鹽水泥基的粘結材料。對比例1為某市售常用粘結材料。將以上實施例及對比例按照jc-t547-2005標準進行性能測試，其結果如下下表2所示：表2實施例性能對比測試檢測項目實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對比實施例124小時拉拔強度（mpa）2.21.82.82.11.91.528天拉拔強度（mpa）4.13.64.33.93.73.2粘合劑扯離強度n/mm2（14天sc）0.190.160.200.190.180.12粘合劑扯離強度n/mm2（12天sc+2天h2o）0.180.150.180.170.160.10eps拉扯%（14天sc）100100100100100100eps拉扯%（12天sc+2天h2o）969298959390由以上實施例的性能測試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明所制備的粘接材料在性能方面要優(yōu)于普通砂漿粘結材料，且抗壓、抗折能力強，易于進行薄層施工。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁12