本发明涉及建筑材料
技术领域：
，特别是涉及一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂及制备方法。
背景技术：
我国的高速公路及普通公路网四通八达，但由于气候变化及地基结构易发生下沉等原因，路面常常会出现不规则的裂缝。随着裂缝的延伸及扩大化，路面将会加速老化而严重损坏。同时，裂缝的产生使雨水渗透到路基，使路基的损坏加速，致使道路不得不重铺或者大修。为避免道路裂缝的扩大化及其对路基的损害，保护路面平整，节约道路维护成本，延长道路使用寿命，必须对新产生的裂缝及时修补，以达到防水和防止裂缝进一步恶化的目的。另外，大量的建筑屋顶、建筑外墙接头处需要大量的嵌缝剂。嵌缝剂有两个主要功能，一是防止建筑面水渗入，水一旦沿缝渗入，将影响结构强度，进而发生开裂等现象；二是防止接缝中落入杂物，砂、石子等硬物一旦落入接缝，就会使接缝失去胀缩功能，路面或外墙随温度的升高而膨胀时，接缝处往往被挤坏。所以嵌缝剂的好坏很大程度上影响了水泥混凝土路面的质量和使用寿命。嵌缝剂必须对路面、建筑物材料具备较强的粘接力、密封性，同时固化后的还必须具备较高的伸长率及及抗拉强度等特性。在实际中，通常用橡胶沥青、环氧树脂、混凝土浆料聚氯乙烯接缝材料等进行嵌缝，并且对于新型高性能的嵌缝剂的研究和应用也成为目前的热点课题。中国发明专利申请号201611161853.9公开了一种嵌缝油膏及其制备方法，按重量份计，形成嵌缝油膏的原料包括：20-40份的石油沥青、10-30份的聚氨酯颗粒、10-30份的橡胶粉、15-40份的填料及1-2份的增粘剂；该嵌缝油膏的原料中，石油沥青、聚氨酯颗粒、橡胶粉和增粘剂的同时使用赋予了嵌缝油膏良好的塑性、耐热性和耐寒性；同时，其延伸率大，粘结性能强。加入填料，能够提高嵌缝油膏的粘结强度。中国发明专利申请号201510229290.1公开了一种路面伸缩缝嵌缝料，所述填料原料按重量份包括赤泥、氯丁橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、十二烷基硫酸钠、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、正丁醇、偶联剂、交联剂、稳定剂、增塑剂；通过赤泥与其他组分的协同作用，增强和改善伸缩缝填料的物理力学性能，提高回弹值，通过可再分散乳胶粉提高粘结能力和分子间的内聚强度，提高伸缩缝填料的柔性同时赋予伸缩缝填料优良的耐碱性和抗水性。为了提高现有对于道路、建筑面等裂缝的密封嵌缝效果，改善现有嵌缝剂易开裂、强度低的缺陷，有必要提出一种新型自修复密封柔性嵌缝剂，进而提高了嵌缝剂的力学性能和耐久性。技术实现要素：针对目前常用的嵌缝剂中，胶沥青、环氧树脂等高分子嵌缝剂易老化，而混凝土浆料存在脆性大，嵌缝强度差，易开裂的缺陷，本发明提出一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂及制备方法，从而提高了嵌缝剂的力学性能，有效防止了现有柔性嵌缝剂老化、开裂耐久性差的缺陷。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂，所述柔性嵌缝剂是将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混炼后冷冻研磨，然后将得到的复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合均化而制得。优选的，所述橡胶为丁腈橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶、再生橡胶中的一种或两种以上的组合；优选的，所述硅质物为硅灰。优选的，所述钙源为氧化钙、氢氧化钙中的一种；优选的，所述防老剂为胺、酮胺、n-苯基-α-苯胺、n-苯基-β-萘胺、对苯二胺中的一种或两种以上的组合。优选的，所述膨胀矿物为硅铝酸盐、氧化铝和硫酸钙按照质量比例1:0.5-0.8:0.6-0.8复配而成。优选的，所述复合结晶剂为柠檬酸与酒石酸按照质量比例1:0.8~1.1得到的复合物。优选的，所述纤维为硅灰石纤维、氢氧化镁纤维、玻璃纤维中的一种或两种以上的组合；优选的，所述填料为珍珠岩粉、高岭土粉、云母粉、滑石粉、石墨粉、碳酸钙中的一种或两种以上的组合。优选的，所述溶胀剂为芳烃油、环烷油与硅烷偶联剂按照质量比例1:0.9~1.1:0.02~0.05得到的复合物。本发明还提供了一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂的制备方法，具体制备方法如下：（1）将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混合后混炼，然后在-100--120℃下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒上，制得复合橡胶微粒；（2）将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合，在40-50℃下均化，形成膏状，制得自修复建筑密封柔性嵌缝剂。优选的，步骤（1）中所述复合橡胶微粒中，橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂的质量比例为100:20-24:23-26:15-18:2-4。优选的，步骤（2）中所述柔性嵌缝剂中，复合橡胶微粒、复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂的质量比例为100:2-3:12-16:13-17:30-35:2-4。现有嵌缝剂存在易开裂、强度低的缺陷，限制了其应用。鉴于此，本发明提出一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂及制备方法，将橡胶与硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混炼，然后在冷冻条件下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒形成复合橡胶微粒；然后将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂均化，得到呈膏状的一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂。本发明提供的膏状物嵌缝剂，力学性能好，易于加工，具有优异的自修复功能，可广泛用于建筑物的道路嵌缝、屋顶嵌缝、外嵌缝等，适合于混凝土、沥青等多种基材的嵌缝，有效克服了现有柔性嵌缝剂老化、开裂耐久性差的缺陷。本发明提出一种自修复建筑密封柔性嵌缝剂及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、本发明通过将橡胶与硅质物、膨胀矿物、钙源固定在橡胶微粒中，并将复合结晶剂复合在其中，从而形成柔性嵌缝剂，该嵌缝剂嵌缝后，受拉伸等外力出现裂纹后，橡胶微粒形成的橡胶体被拉伸或开裂，在外界水条件下以及复合结晶剂作用下，其中的硅质与钙源自动形成致密结晶物，从而实现自修复。2、本发明中通过加入纤维，有效提升了力学性能，同时漂珠的加入使得膏状嵌缝剂具有良好的滑动性，易于施工。3、本发明制得的膏状物嵌缝剂，可广泛用于建筑物的道路嵌缝、屋顶嵌缝、外嵌缝等，适合于混凝土、沥青等多种基材的嵌缝，有效克服了现有柔性嵌缝剂老化、开裂耐久性差的缺陷。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。实施例1（1）将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混合后混炼，然后在-112℃下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒上，制得复合橡胶微粒；橡胶为丁腈橡胶；硅质物为硅灰；钙源为氧化钙、氢氧化钙；防老剂为胺；膨胀矿物为硅铝酸盐、氧化铝和硫酸钙按照质量比例1:0.7:0.7复配而成；复合橡胶微粒中，橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂的质量比例为100:23:25:17:3；（2）将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合，在44℃下均化，形成膏状，制得自修复建筑密封柔性嵌缝剂；复合结晶剂为柠檬酸与酒石酸按照质量比例1:0.9得到的复合物；纤维为硅灰石纤维；填料为珍珠岩粉；溶胀剂为芳烃油、环烷油与硅烷偶联剂按照质量比例1:1:0.03得到的复合物；柔性嵌缝剂中，复合橡胶微粒、复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂的质量比例为100:2:13:15:33:3。测试方法：将本实施例制备获得的膏状嵌缝剂，制成长50mm、两头宽10mm、中间宽6mm、厚2mm的试样，在标准试验条件下放置28d后，进行试验：首先按jc/t 976-2005 在xl-100a型万能拉力机上进行拉伸强度测试，试验速度为500mm/min，测试5次计算平均值；然后将断裂试样拼接，观察自修复情况，待完全自修复后，记录自修复时间，同时重复进行拉伸强度试验，得到结果如表1所示；老化试验在atlas人工气候加速老化试验仪中进行，辐照波长为300-400nm，老化时间定为180h，黑板温度计温度为65 ℃，喷水时间为18min,二次喷水之间的干燥间隔为102min，试样老化后按照上述方法进行拉伸强度试验，并观察裂缝情况，得到结果如表1所示。对比例1对比例1与实施例1相比，未添加复合结晶剂，制得的嵌缝剂采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。实施例2（1）将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混合后混炼，然后在-100℃下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒上，制得复合橡胶微粒；橡胶为异戊橡胶；硅质物为硅灰；钙源为氢氧化钙；防老剂为酮胺；膨胀矿物为硅铝酸盐、氧化铝和硫酸钙按照质量比例1:0.5:0.6复配而成；复合橡胶微粒中，橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂的质量比例为100:20:23:15:2；（2）将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合，在40℃下均化，形成膏状，制得自修复建筑密封柔性嵌缝剂；复合结晶剂为柠檬酸与酒石酸按照质量比例1：0.8得到的复合物；纤维为氢氧化镁纤维；填料为高岭土粉；溶胀剂为芳烃油、环烷油与硅烷偶联剂按照质量比例1:0.9:0.02得到的复合物；柔性嵌缝剂中，复合橡胶微粒、复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂的质量比例为100:2:12:13:30:2。采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。对比例2对比例2与实施例2相比，未添加纤维，制得的嵌缝剂采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。实施例3（1）将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混合后混炼，然后在-120℃下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒上，制得复合橡胶微粒；橡胶为丁苯橡胶；硅质物为硅灰；钙源为氧化钙；防老剂为n-苯基-α-苯胺；膨胀矿物为硅铝酸盐、氧化铝和硫酸钙按照质量比例1:0.8:0.8复配而成；复合橡胶微粒中，橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂的质量比例为100:20:23:15:2；（2）将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合，在50℃下均化，形成膏状，制得自修复建筑密封柔性嵌缝剂；复合结晶剂为柠檬酸与酒石酸按照质量比例1:1.1得到的复合物；纤维为玻璃纤维；填料为云母粉；溶胀剂为芳烃油、环烷油与硅烷偶联剂按照质量比例1:1.1:0.05得到的复合物；柔性嵌缝剂中，复合橡胶微粒、复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂的质量比例为100:3:16:17:35:4。采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。对比例3对比例3与实施例3相比，未添加钙源，制得的嵌缝剂采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。实施例4（1）将橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂混合后混炼，然后在-110℃下研磨为微细颗粒，使硅质物、膨胀矿物、钙源牢固粘附在橡胶微粒上，制得复合橡胶微粒；橡胶为天然橡胶；硅质物为硅灰；钙源为氢氧化钙；防老剂为对苯二胺；膨胀矿物为硅铝酸盐、氧化铝和硫酸钙按照质量比例1:0.6:0.7复配而成；复合橡胶微粒中，橡胶、硅质物、膨胀矿物、钙源、防老剂的质量比例为100:22:24:16:3；（2）将复合橡胶微粒与复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂混合，在45℃下均化，形成膏状，制得自修复建筑密封柔性嵌缝剂；复合结晶剂为柠檬酸与酒石酸按照质量比例1:1得到的复合物；纤维为硅灰石纤维、氢氧化镁纤维、玻璃纤维；填料为珍珠岩粉、高岭土粉、云母粉、滑石粉、石墨粉、碳酸钙；溶胀剂为芳烃油、环烷油与硅烷偶联剂按照质量比例1:1:0.04得到的复合物；柔性嵌缝剂中，复合橡胶微粒、复合结晶剂、漂珠、纤维、填料、溶胀剂的质量比例为100:2:14:15:32:3。采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。对比例4对比例4与实施例4相比，未添加硅质物，制得的嵌缝剂采用实施例1的方法进行测试，测试结果如表1所示。表1：性能指标初始拉伸强度（mpa）自修复后拉伸强度（mpa）自修复时间（min）老化后拉伸强度（mpa）老化试验裂缝情况实施例12.262.21232.01无裂缝对比例12.041.34821.89细微裂缝实施例22.252.22222.02无裂缝对比例21.651.42291.13较多裂缝实施例32.282.23212.04无裂缝对比例32.072.01361.68细微裂缝实施例42.232.17241.98无裂缝对比例42.051.93391.58细微裂缝当前第1页12