本发明涉及建筑材料领域，且特别涉及一种接缝砂浆及其制备方法。
背景技术：
砂浆是一种普通常用的建筑材料，是建筑施工中必不可少的配套产品。板墙与由混凝土、水泥砂浆组成的其他不同构件间接触部位由于人为和自然等原因常存在大小不同的缝隙，不仅影响着建筑物的使用性能，且影响外表美观。
目前市面上常用的无机接缝材料存在易开裂，粘接不牢固等缺点，而有机接缝材料存在污染环境、易老化等缺点。
因此，需要研究新的接缝砂浆，使其具有施工性能好、不易开裂以及粘接强度高等特性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种接缝砂浆，该接缝砂浆成本低，粘结强度高、不易开裂，具有良好的接缝效果和施工性能。
本发明的第二目的在于提供一种上述接缝砂浆的制备方法，该方法简单，易操作，利于接缝砂浆的规模化生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明提出一种接缝砂浆，按重量份数计，其原料包括300-500重量份的硅酸盐水泥、100-150重量份的粉煤灰、100-120重量份的石膏、80-100重量份的蛭石、30-50重量份的纤维素醚、20-40重量份的丁苯乳液、20-40重量份的荷叶疏水剂、10-20重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及10-20重量份的电解镁渣。
本发明还提出一种接缝砂浆的制备方法，按配比混合硅酸盐水泥、粉煤灰、石膏、蛭石、纤维素醚、丁苯乳液、荷叶疏水剂、乙酰柠檬酸三丁酯以及电解镁渣即可。
本发明较佳实施例提供的接缝砂浆及其制备方法的有益效果包括：
本发明较佳实施例提供的接缝砂浆成本低，粘结强度高、不易开裂，具有良好的接缝效果和施工性能。所提供的制备方法简单，易操作，利于接缝砂浆的规模化生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的接缝砂浆及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例所提供的接缝砂浆，按重量份数计，其原料包括300-500重量份的硅酸盐水泥、100-150重量份的粉煤灰、100-120重量份的石膏、80-100重量份的蛭石、30-50重量份的纤维素醚、20-40重量份的丁苯乳液、20-40重量份的荷叶疏水剂、10-20重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及10-20重量份的电解镁渣。
在一些优选的实施方式中，接缝砂浆的原料包括350-450重量份的硅酸盐水泥、120-140重量份的粉煤灰、105-115重量份的石膏、85-95重量份的蛭石、35-45重量份的纤维素醚、25-35重量份的丁苯乳液、25-35重量份的荷叶疏水剂、12-18重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及14-16重量份的电解镁渣。
在一些更优选的实施方式中，接缝砂浆的原料包括400重量份的硅酸盐水泥、130重量份的粉煤灰、110重量份的石膏、90重量份的蛭石、40重量份的纤维素醚、30重量份的丁苯乳液、30重量份的荷叶疏水剂、15重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及15重量份的电解镁渣。
其中，硅酸盐水泥凝结硬化速度较快，干缩小，耐磨性好，在本申请中主要影响砂浆的和易性、硬化性质、强度以及收缩率等。
粉煤灰为工业废渣，将其作为接缝砂浆的原料之一，可与硅酸盐水泥共同配合改善砂浆的和易性，提高砂浆强度，尤其是提高砂浆后期强度。此外，在接缝砂浆中掺入粉煤灰还可降低砂浆的碱性，从而减少墙体泛霜现象。
作为可选地，本申请中，每100重量份的粉煤灰中含有40-50重量份的sio2、25-30重量份的al2o3、8-12重量份的fe2o3、2-3重量份的cao、0.6-0.8重量份的so3、1-1.2重量份的na2o以及0.05-0.08重量份的sro。
具有上述化学成分的粉煤灰在砂浆，先以物理作用(微集料作用)为主，改变砂浆的颗粒级配以及和易性，然后在后期以化学作用为主，在硅酸盐水泥的水化产物氢氧化钙的激发下，粉煤灰中的活性组分二氧化硅和三氧化二铝与硅酸盐水泥中的氢氧化钙进行二次反应，生成水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，以填充砂浆空隙，增加砂浆的密实度，从而使砂浆后期强度显著提高。
石膏的加入可调节硅酸盐水泥的凝结硬化速度，以利于提高与粉煤灰的作用效果。未掺入石膏或石膏掺量不足时，硅酸盐水泥会发生瞬凝现象；而石膏的加入量过多，则会促使水泥凝结加快，甚至引起接缝砂浆的开裂和破坏。作为可选地，本申请中石膏的溶解速度为10-20g/min。
将蛭石作为接缝砂浆的原料之一，有利于提高接缝砂浆的抗压强度、抗折强度和粘结强度，同时还能使接缝砂浆具有较佳的保温性能。
在本申请中，蛭石包括第一蛭石和第二蛭石，第一蛭石是将蛭石原料于600-700℃的条件下煅烧40-60min而得，第二蛭石将蛭石原料于80-85℃的条件下酸溶液浸泡4-5h而得。所得的第二蛭石晶片遭到破坏，呈现出多孔特征，颗粒通道中的杂质被溶出，孔道疏通，从而有利于吸附质分子的扩散，提高吸附能力。上述两种蛭石配合后，能够根据砂浆的实际情况对应吸收砂浆中过多的自由水分，从而阻碍砂浆的失水速率，为砂浆中硅酸盐水泥的后续水化提供充足的水分，以进一步改善砂浆的性能。
较佳地，上述第一蛭石与第二蛭石的重量比为2-3:1-2。在此配比下，第一蛭石和第二蛭石能够与其余原料均匀混合，其它原料能够部分填充于蛭石的空隙中，以调节蛭石的吸水性能。
纤维素醚在本申请中主要用于增加接缝砂浆的黏性，提高砂浆的保水能力、稠度和触变性，以利于接缝砂浆找平和固化。较佳地，本申请中，纤维素醚的聚合度可以为1200-1500。上述聚合度下的纤维素醚可以有效调节接缝砂浆的凝结过程，防止基材过快过多的吸收水分并阻碍水分的蒸发，以保证水泥水化时逐步释放水分。
丁苯乳液可减小接缝砂浆中的微裂缝尺寸和数量，形成乳液失水后的“微纤维”空间网络结构，从而提高砂浆的密实性。
荷叶疏水剂在本申请中主要起疏水作用，较佳地，荷叶疏水剂的粒径为0.1-0.15μm，该粒径范围下更利于提高接缝砂浆的疏水、憎水、和防水性，从而有效防止水份渗透，并且，荷叶疏水基还能够降低接缝砂浆的开裂性。
乙酰柠檬酸三丁酯的加入，能够减少拌合用水量，改善砂浆的和易性，增强砂浆的保水性。
电解镁渣与粉煤灰能够起到性能互补的效果，在水化过程中可以抵消部分提及不稳定引起的变性。其次，镁渣具有较高的内部孔隙度，在本申请的配比下，能够充分容纳粉煤灰，提高二者的配合效果，从而提高接缝砂浆的机械强度。
较佳地，本申请中电解镁渣的粒径例如可以为6-8μm，该粒度范围下电解镁渣所具有的孔隙大小能够稳定的容纳粉煤灰，使二者稳定配合。并且，上述粒径有利于减小电解镁渣与其他原料之间的接触间隙，提高接缝砂浆的机械强度。
承上，通过上述各原料成分的配合，一方面能够降低接缝砂浆的成本低，另一方面还能使接缝砂浆粘结强度高、不易开裂，具有良好的接缝效果和施工性能。
此外，本发明实施例还提供了一种上述接缝砂浆的制备方法，直接按配比混合硅酸盐水泥、粉煤灰、石膏、蛭石、纤维素醚、丁苯乳液、荷叶疏水剂、乙酰柠檬酸三丁酯以及电解镁渣即可。该制备方法简单，易操作，适于接缝砂浆的规模化生产。
较佳地，在制备过程中，可先混合粉煤灰与电解镁渣，然后再与其余原料混合，以使粉煤灰先与电解镁渣结合，提高二者配合后所起到的改善接缝砂浆机械强度的效果。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种接缝砂浆，其原料含有300重量份的硅酸盐水泥、100重量份的粉煤灰、100重量份的石膏、80重量份的蛭石、30重量份的纤维素醚、20重量份的丁苯乳液、20重量份的荷叶疏水剂、10重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及10重量份的电解镁渣。
其中，每100重量份的粉煤灰中含有40重量份的sio2、25重量份的al2o3、8重量份的fe2o3、2重量份的cao、0.6重量份的so3、1重量份的na2o以及0.05重量份的sro。
石膏的溶解速度为10g/min。纤维素醚的聚合度为1200。荷叶疏水剂的粒径为0.1μm。电解镁渣的粒径为6μm。
蛭石含有重量比为2：1的第一蛭石和第二蛭石。第一蛭石是将蛭石原料于600℃的条件下煅烧60min而得，第二蛭石将蛭石原料于80℃的条件下酸溶液浸泡5h而得。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：原料含有500重量份的硅酸盐水泥、150重量份的粉煤灰、120重量份的石膏、100重量份的蛭石、50重量份的纤维素醚、40重量份的丁苯乳液、40重量份的荷叶疏水剂、20重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及20重量份的电解镁渣。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：原料含有350重量份的硅酸盐水泥、120重量份的粉煤灰、105重量份的石膏、85重量份的蛭石、35重量份的纤维素醚、25重量份的丁苯乳液、25重量份的荷叶疏水剂、12重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及14重量份的电解镁渣。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：原料含有450重量份的硅酸盐水泥、140重量份的粉煤灰、115重量份的石膏、95重量份的蛭石、45重量份的纤维素醚、35重量份的丁苯乳液、35重量份的荷叶疏水剂、18重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及16重量份的电解镁渣。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：原料含有400重量份的硅酸盐水泥、130重量份的粉煤灰、110重量份的石膏、90重量份的蛭石、40重量份的纤维素醚、30重量份的丁苯乳液、30重量份的荷叶疏水剂、15重量份的乙酰柠檬酸三丁酯以及15重量份的电解镁渣。
实施例6
本实施例与实施例5的区别在于：
每100重量份的粉煤灰中含有50重量份的sio2、30重量份的al2o3、12重量份的fe2o3、3重量份的cao、0.8重量份的so3、1.2重量份的na2o以及0.08重量份的sro。
石膏的溶解速度为20g/min。纤维素醚的聚合度为1500。荷叶疏水剂的粒径为0.15μm。电解镁渣的粒径为8μm。
蛭石含有重量比为3：2的第一蛭石和第二蛭石。第一蛭石是将蛭石原料于700℃的条件下煅烧40min而得，第二蛭石将蛭石原料于85℃的条件下酸溶液浸泡4h而得。
实施例7
本实施例与实施例5的区别在于：
每100重量份的粉煤灰中含有45重量份的sio2、28重量份的al2o3、10重量份的fe2o3、2.5重量份的cao、0.7重量份的so3、1.1重量份的na2o以及0.06重量份的sro。
石膏的溶解速度为15g/min。纤维素醚的聚合度为1400。荷叶疏水剂的粒径为0.12μm。电解镁渣的粒径为7μm。
蛭石含有重量比为2.5：1.5的第一蛭石和第二蛭石。第一蛭石是将蛭石原料于650℃的条件下煅烧50min而得，第二蛭石将蛭石原料于82℃的条件下酸溶液浸泡4.5h而得。
实施例8
本实施例提供一种接缝砂浆的制备方法，按配比混合硅酸盐水泥、粉煤灰、石膏、蛭石、纤维素醚、丁苯乳液、荷叶疏水剂、乙酰柠檬酸三丁酯以及电解镁渣即可。
实施例9
本实施例提供一种接缝砂浆的制备方法，其与实施例8的区别在于：先混合粉煤灰与电解镁渣，然后再与硅酸盐水泥、石膏、蛭石、纤维素醚、丁苯乳液、荷叶疏水剂及乙酰柠檬酸三丁酯混合。
试验例1
按照实施例8提供的制备方法对实施例1-7提供的原料进行制备，得到足够多的接缝砂浆。按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》测定接缝砂浆的性能，其结果如表1所示。
表1性能测定结果
由表1可以看出，实施例1-7提供的接缝砂浆具有较佳的性能。对比实施例1-5，其结果显示，实施例5所得的接缝砂浆综合性能最佳，说明该实施例对应的各原料配比最佳。对比实施例5-7可以看出，实施例7所得的接缝砂浆综合性能最佳，说明该实施例对应的各原料的条件最佳。
试验例2
以实施例7为例，设置对照组，其中对照组1中仅含第一蛭石(第二蛭石的量用第一蛭石补充)，对照组2中仅含第二蛭石(第一蛭石的量用第二蛭石补充)，对照组3中的第一蛭石与第二蛭石的重量比为1:2，对照组4中的第一蛭石与第二蛭石的重量比为4:1，对照组5中不含丁苯乳液，对照组6中不含荷叶疏水剂，对照组7中不含乙酰柠檬酸三丁酯，对照组8中不含电解镁渣，对照组9采用实施例9提供的制备方法制备。按照试验例1中的测定标准和方法，测定接缝砂浆的性能，其结果如表2所示。
表2性能测定结果
由表2可以看出，对照1-4均较实施例7提供的接缝砂浆性能更差，说明本申请方案中蛭石同时含有第一蛭石和第二蛭石，且将第一蛭石与第二蛭石的重量比控制在2-3:1-2范围内能够有效提高接缝砂浆的保水率、粘结强度、抗折强度、抗压强度和密实性。
对照5-8均较实施例7提供的接缝砂浆性能更差，说明本申请方案中含有丁苯乳液、荷叶疏水剂、乙酰柠檬酸三丁酯和电解镁渣能够有效提高接缝砂浆的保水率、粘结强度、抗折强度、抗压强度和密实性。
对照组9较实施例7提供的接缝砂浆性能更佳，说明制备方法中先混合粉煤灰与电解镁渣，然后再与其余原料混合能够有利于提高接缝砂浆的保水率、粘结强度、抗折强度、抗压强度和密实性。
综上所述，本发明实施例提供的接缝砂浆成分配比合理，成本低，粘结强度高、不易开裂，具有良好的接缝效果和施工性能。所提供的制备方法简单，易操作，利于接缝砂浆的规模化生产。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。