本发明属于粘结材料
技术领域：
，特别是涉及一种利用聚合物改性硫铝酸盐水泥基的粘结材料。
背景技术：
：近些年来，随着我国装配式混凝土结构的发展，对界面连接技术提出了新的要求。无论是在工程中的修补、加固还是在外墙保温材料或瓷砖的粘结等过程中都需要考虑所用施工材料界面的粘结性能，因此改善材料的界面粘结性能有重要的意义。由于聚合物与无机非金属材料相比具有良好的粘结力和较高的抗拉强度，故常用聚合物来改性水泥材料,以提高水泥材料的粘结性能和抗拉性能，最常见的是干粉砂浆和界面剂的应用。硫铝酸盐水泥是一种具有优异的早强、高强、抗冻、耐腐蚀和低碱等性能的特种水泥。但由于其凝结时间异常,容易产生急凝以及成本高等原因，在干粉砂浆领域很少得到应用。而利用聚合物的性质来改性硫铝酸盐水泥基材料，以提高其在界面的结合性能在目前的技术当中还鲜有报道。在现有技术中，使用聚合物的在水泥粘结材料情况摘录如下：1.中国专利：一种高性能瓷砖粘结剂，申请号：cn201410592921.1，申请日：20141036，公开号：cn104386963a，公开日：20150304，摘要：一种高性能的瓷砖粘结材料，由以下重量份数的原料制成：马来酸酐8-14份，二甲基二巯基乙酸异辛酯锡6-10份，阻燃剂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，环氧乙烷2-6份，磷酸二钠2-8份，二氧化硅4-9份，重质碳酸钙1-5份，pac聚阴离子纤维素钠盐4-9份，水泥浆10-20份。2.中国专利：粘结性组合物，申请号：cn03813084.x，申请日：20030328，公开号：cn1659112，公开日：20050824，摘要：通过向组合物中引入如下物质控制包含纤维素醚的粘结性组合物的固化时间：（1）阳离子改性或仲或叔氨基改性的纤维素醚，（2）包括单独或与一种或多种结合到氧的其它取代基相结合的羟基乙氧基取代基的纤维素醚，其中环氧乙烷摩尔取代ms羟基乙氧基是2.2-3.2和未取代脱水葡萄糖单元的百分比至多为8.5%，或环氧乙烷摩尔取代ms羟基乙氧基小于2.2和未取代脱水葡萄糖单元的百分比至多为12%。以上两项专利尽管提出了聚环氧乙烷在作为粘结材料上面有着突出的效果，但是没有明确的应用范围，特别是没有明确说明在硫铝酸盐水泥上使用能够取得很好的界面粘合效果，因此对于聚环氧乙烷在硫铝酸盐水泥的应用上技术仍处于比较模糊的阶段。另外，在现有技术中，应用在硫铝酸盐水泥上的粘结材料大致摘录如下：1.中国专利：一种stp绝热保温板用粘结砂浆粉料，申请号：cn201410470044.0，申请日：20140915，公开号：cn104211359a，公开日：20141217，摘要：一种stp绝热保温板用粘结砂浆粉料，其特征在于：包含如下重量份数的组份：低碱度硫铝酸盐水泥30~40份、石英砂50~60份、重质碳酸钙10份、甲基纤维素醚0.15份、可再分散乳胶粉3~3.5份、萘系减水剂0.1~0.2份、缓凝剂0.1~0.2份。该发明的有益效果在于：采用低碱度硫铝酸盐水泥，该水泥水化液碱度较低，能有效降低对保温板的腐蚀，保证保温性能。采用两种不同目数的石英砂混合使用，改善了石英砂的级配，降低了粘结砂浆的厚度和孔隙率。选用10万pa·s的甲基纤维素醚，既保证了粘结砂浆的粘度和保水性能，又节约了成本。该专利直接使用硫铝酸盐水泥做粘接砂浆，会出现凝结时间异常,容易产生急凝等现象，并不能有效提高界面粘合能力，而且成本也高，实用价值有限。综上所述，在现有技术中，缺少对聚合物改性硫铝酸盐水泥粘结材料的认识，没有去运用聚合物进行合理改性，因而目前在现有技术中利用硫铝酸盐水泥基作为粘结材料的界面粘合程度都不高，因此在此领域运用聚合物进行改性以期提高界面粘合能力是大势所趋。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种利用聚合物改性硫铝酸盐水泥基的粘结材料。本发明解决目前使用的装配式建筑板材、砌块之间的粘结材料早期强度低、施工工期长、易泛碱、耐老化性能差等问题，很好的平衡了材料的可施工时间、开放时间和硬化快的性能，大大缩短了工期，节省了人工成本。为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一方面，本发明公开了一种利用聚合物改性硫铝酸盐水泥基的粘结材料，原料包括以下重量份数：改性水泥750～850份，石英砂900～1350份，矿物掺合料100～120份，改性聚合物胶粉0.05%～0.08%，缓凝剂2～4份，减水剂4.5～9份，消泡剂0.05～0.1份，余量为水；所述缓凝剂为硼砂，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述消泡剂为磷酸三丁酯。按上述方案，所述改性水泥是低碱度硫铝酸盐水泥和42.5级普通硅酸盐水泥按质量比5:1混合后加入所述改性水泥总质量0.05%的二乙醇胺，经过搅拌均匀混合后，研磨至比表面积为400～500m2/kg，即可制得。优选地，所述石英砂粒径为40～60目。优选地，所述矿物掺合料矿物掺合料为粉煤灰和硅灰按质量比10:3混合而成，其中粉煤灰为ii级粉煤灰，密度为2.60~2.75g/cm3，比表面积3500~4500cm2/g。所述硅灰的粒径为0.1~0.3μm，比表面积为20~28m2/g，二氧化硅含量占所述硅灰总质量的90~92%。优选地，所述改性聚合物胶粉为聚环氧乙烷与甘油按质量比10:1在一定温度下水化所得；所述聚环氧乙烷为白色粉末，分子量为800~1000万，在250℃温度下，在质量分数为1%的水溶液中粘度为5000～5500mpa•s，密度为1.15～1.26g/cm3。另一方面，本发明公开了一种利用聚合物改性硫铝酸盐水泥基的粘结材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌4~8min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）聚合物改性硫铝酸盐水泥，性能更加优异。本发明创造性使用聚环氧乙烷来改性硫铝酸盐水泥，使其具有优异的界面粘合能力，继而成为一种性能优异的新型粘结材料。本发明所使用的聚环氧乙烷经发明人反复试验选取最优条件下的聚合物，对水有增稠特性，可通过交联反应形成具有高度保水能力的凝胶，因而具有高度的润滑能力和湿粘着性，对多种基材包括粉煤灰和二氧化硅表现出极强的亲和力，从而进一步的提高基材之间的界面粘合能力。同时将聚环氧乙烷制成砂浆后拥有优良的粘结性能，砂浆早期强度增长速度较快，在长期试验中改性砂浆抗压、抗折强度相比对比普通砂浆没有显著下降，与普通砂浆几乎维持在同一水平的强度等级，在工程应用中可保证获得良好的修补效果，又不会因本体强度低而使应用范围受限。（2）制备方法简单，节省成本。本发明所制备的粘结材料制备方法简单，容易实现，仅仅通过搅拌混合即可制得，无需太多复杂的操作加以配合，也没有严格的条件限制，同时使用聚合物的用量小，水灰比大，更加有利于硫铝酸盐水泥的节省，是一种经济适用的新型粘结材料。（3）节能环保，变废为宝。本发明将工业生产剩余的粉煤灰和硅灰重复利用与砂浆粘结材料之中，不仅减少了因这些材料废弃而产生的工业污染，而且突破以往技术思维的局限，让粉煤灰和硅灰与聚环氧乙烷具有较强的亲和力，进而改善砂浆性能，增强界面间的粘结能力。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。以下将对本发明的优选实例所使用的组分进行详细的描述，详见表1。表1：实施例1~5的聚合物改性硫铝酸盐水泥基材料的粘结材料的配方（以下所用组分重量单位以kg计）实施例改性水泥（kg）矿物掺合料（kg）石英砂（kg）聚合物胶粉（kg）硼砂（kg）聚羧酸减水剂（kg）磷酸三丁酯（kg）水（kg）实施例1750120900524.50.05200实施例28001009006360.06216实施例385012010008480.08230实施例485012012008490.08213实施例580010013508491190实施例1组分：本实施例各组分的配比如表1中的实施例1所示。制备方法：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌4min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。实施例2组分：本实施例各组分的配比如表1中的实施例2所示。制备方法：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌8min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。实施例3组分：本实施例各组分的配比如表1中的实施例3所示。制备方法：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌5min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。实施例4组分：本实施例各组分的配比如表1中的实施例4所示。制备方法：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌7min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。实施例5组分：本实施例各组分的配比如表1中的实施例5所示。制备方法：（1）按所需重量份数称取聚合物胶粉、减水剂、消泡剂，加水混合，制得混合物a，备用；（2）另按所需重量份数的称取改性水泥、石英砂、矿物掺合料、缓凝剂，混合得混合物b，备用；（3）将步骤（2）所得混合物b继续混合搅拌，在搅拌状态下逐渐加入混合物a，搅拌6min，直至搅拌形成均匀的浆体，即可制得所述硫铝酸盐水泥基的粘结材料。对比例1为某市售常用粘结材料。将以上实施例及对比例按照jc-t547-2005标准进行性能测试，其结果如下下表2所示：表2实施例性能对比测试检测项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比实施例124小时拉拔强度（mpa）2.21.82.82.11.91.528天拉拔强度（mpa）4.13.64.33.93.73.2粘合剂扯离强度n/mm2（14天sc）0.190.160.200.190.180.12粘合剂扯离强度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由以上实施例的性能测试数据可以看出，本发明所制备的粘接材料在性能方面要优于普通砂浆粘结材料，且抗压、抗折能力强，易于进行薄层施工。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12