一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿及其制備方法：1)首先將水泥、摻和料以及砂攪拌混合均勻得混合料A；2)將偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋后均勻噴灑在混合料A表面，然后攪拌混合均勻得混合料B；3)將水、減水劑、聚合物以及防老劑混合得混合液，將混合液加入混合料B中后攪拌混合均勻得混合料C，向混合料C中加入消泡劑并靜置60～90s，然后攪拌混合均勻，得到所述聚合物改性水泥砂漿。本發(fā)明選擇了性能良好的改性聚合物以及偶聯(lián)劑、防老劑，采用了合適的加料順序以及攪拌工藝，讓聚合物砂漿真正做到了長(zhǎng)效耐腐蝕，制備方法簡(jiǎn)單易操作，適合大批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑及道路材料領(lǐng)域，涉及一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水泥砂漿以其良好的工作性能在建筑、道路工程中的加固、修補(bǔ)、防漏、防水、找平 等方面得到廣泛應(yīng)用，但是在礦化度較高、地下工程、沿海工程、隧道等場(chǎng)合，由于受到周圍 酸、堿、鹽、油污環(huán)境的影響，其性能也隨之衰減。而聚合物改性水泥砂漿作為新型建筑、道 路用材料，是通過在水泥砂漿中摻入聚合物，在水泥水化的過程中，聚合物失水成膜包裹在 水化產(chǎn)物以及未水化的水泥顆粒表面，使聚合物與水泥水化產(chǎn)物互相穿插形成一種空間網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成連續(xù)致密體系。因而具有良好的工作性能，同時(shí)還能提高水泥砂漿的柔韌性、 粘結(jié)性、抗腐蝕性能等優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于復(fù)雜環(huán)境中的防水、防腐蝕工程中。
[0003] 但聚合物改性水泥砂漿中因部分組成為聚合物，在考慮水泥砂漿防腐的同時(shí)，需 兼顧聚合物的耐久性能。故發(fā)明一種長(zhǎng)效耐腐蝕的水泥砂漿對(duì)建筑行業(yè)、道路行業(yè)意義重 大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿及其制備方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0006] -種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，該聚合物改性水泥砂漿按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下 組分：2?9份的聚合物，25?35份的水泥，3?6份的摻和料，50?55份的砂，0. 05?0. 2 份的消泡劑，〇. 2?0. 4份的減水劑，4?10份的水，0. 05?0. 1份的偶聯(lián)劑以及0. 1?0. 3 份的防老劑。
[0007] 所述聚合物為乙烯-聚醋酸乙烯酯（固含量為39% )或丙烯酸乳液（固含量為 40% )中的至少一種，質(zhì)量份數(shù)按聚合物固含量計(jì)，具有減水消泡效果，分散性好，粘結(jié)能 力強(qiáng)，可顯著提高砂漿的韌性、致密性和耐腐蝕性。
[0008] 所述水泥為42. 5R普通硅酸鹽水泥；所述摻和料為硅灰或粉煤灰中的至少一種， 改善新拌砂漿施工性能和硬化砂漿力學(xué)性能；所述砂為粒徑40?70目的石英砂，保證硬化 砂漿力學(xué)性能，提高砂漿的耐磨性能。
[0009] 所述消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑，可消除聚合物拌合過程中引入的氣泡，有效減少 硬化砂漿內(nèi)部的空隙率；所述減水劑為聚羧酸系減水劑，可在保證砂漿流動(dòng)度的前提下，減 少其用水量，提高砂漿的強(qiáng)度。
[0010] 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，使用時(shí)用無水乙醇稀釋，硅烷偶聯(lián)劑：無水乙醇的質(zhì) 量比為1:5,偶聯(lián)劑可附著在無機(jī)膠凝顆粒表面，增強(qiáng)了其與聚合物改性劑的界面粘結(jié)強(qiáng) 度。
[0011] 所述防老劑為酚類、對(duì)苯二胺類或亞磷酸酯類中的至少一種，可延緩、阻滯聚合物 成膜后的老化現(xiàn)象。
[0012] 上述耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 1)首先將水泥、摻和料以及砂攪拌混合均勻得混合料A ;
[0014] 2)將偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋后均勻噴灑在混合料A表面，然后攪拌混合均勻得混 合料B ;
[0015] 3)將水、減水劑、聚合物以及防老劑混合得混合液，將混合液加入混合料B中后攪 拌混合均勻得混合料C，向混合料C中加入消泡劑并靜置60?90s，然后攪拌混合均勻，得 到所述聚合物改性水泥砂漿。
[0016] 所述步驟1)以及步驟2)中，攪拌的時(shí)間為20?40s。
[0017] 所述步驟3)中，攪拌的時(shí)間為30?60s，攪拌轉(zhuǎn)速為140±5r/min。
[0018] 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0019] (1)本發(fā)明所述耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿在材料組成設(shè)計(jì)中，考慮到了砂漿脆 性、不耐腐蝕的劣勢(shì)，同時(shí)也考慮到聚合物本身易老化的特性，選擇了性能良好的改性聚合 物以及偶聯(lián)劑、防老劑，讓聚合物砂漿真正做到了長(zhǎng)效耐腐蝕。
[0020] (2)本發(fā)明所述耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿在制備過程中，充分考慮了砂漿與聚 合物難拌合均勻的特點(diǎn)，采用的加料順序以及攪拌工藝使得聚合物與砂漿可以充分作用， 發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。
[0021] (3)本發(fā)明所述耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿的制備方法簡(jiǎn)單易操作，適合大批量 生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方案不局限于此。
[0023] 實(shí)施例1:
[0024] 長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：乙烯-聚醋酸乙 烯酯8份；42. 5R普通硅酸鹽水泥25份；硅灰5份；石英砂52. 2份；有機(jī)硅消泡劑（例如可 以采用TSA-622-1有機(jī)硅消泡劑）0. 2份；聚羧酸系減水劑（例如可以采用C-I聚羧酸高效 減水劑）〇. 3份；水9份；硅烷偶聯(lián)劑（例如可以采用KH550)0. 1份；酚類防老劑（例如可 以采用2246)0. 2份。
[0025] 按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將25份42. 5R普通硅酸鹽水泥、5份硅灰以及52. 2份石英砂倒入 砂漿攪拌機(jī)中，手動(dòng)低速攪拌30s至混合均勻得混合料；將事先用無水乙醇稀釋過的0. 1份 硅烷偶聯(lián)劑均勻的噴灑在混合料表面，低速攪拌30s ;再倒入9份水、0. 2份酚類防老劑、0. 3 份聚羧酸系減水劑和8份乙烯-聚醋酸乙烯酯的混合液，快速攪拌30s后停90s，在停的過 程中滴入0. 2份有機(jī)硅消泡劑，然后快速攪拌60s，即得到該長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂 漿。
[0026] 實(shí)施例2 :
[0027] 長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：乙烯-聚醋酸乙 烯酯6份；42. 5R普通硅酸鹽水泥30份；硅灰4份；石英砂52份；有機(jī)硅消泡劑0. 1份；聚 羧酸系減水劑〇. 3份；水7. 2份；硅烷偶聯(lián)劑0. 1份；酚類防老劑0. 3份。
[0028] 將30份42. 5R普通硅酸鹽水泥、4份硅灰以及52份石英砂倒入砂漿攪拌機(jī)中，手 動(dòng)低速攪拌30s至混合均勻得混合料；將事先用無水乙醇稀釋過的0. 1份硅烷偶聯(lián)劑均勻 的噴灑在混合料表面，低速攪拌30s ;再倒入7. 2份水、0. 3份酚類防老劑、0. 3份聚羧酸系 減水劑和6份乙烯-聚醋酸乙烯酯的混合液，快速攪拌30s后停90s ;在停的過程中滴入0. 1 份有機(jī)硅消泡劑，然后快速攪拌60s，即得到該長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿。
[0029] 實(shí)施例3 :
[0030] 長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：丙烯酸乳液7份； 42. 5R普通硅酸鹽水泥28份；硅灰5份；石英砂50. 3份；有機(jī)硅消泡劑0. 1份；聚羧酸系減 水劑〇. 3份；水9份；硅烷偶聯(lián)劑0. 1份；酚類防老劑0. 2份。
[0031] 將28份42. 5R普通硅酸鹽水泥、5份硅灰以及50. 3份石英砂倒入砂漿攪拌機(jī)中， 手動(dòng)低速攪拌30s至混合均勻得混合料；將事先用無水乙醇稀釋過的0. 1份硅烷偶聯(lián)劑均 勻的噴灑在混合料表面，低速攪拌30s ;再倒入9份水、0. 2份酚類防老劑、0. 3份聚羧酸系 減水劑和7份丙烯酸乳液的混合液，快速攪拌30s后停90s ;在停的過程中滴入0. 1份有機(jī) 硅消泡劑，然后快速攪拌60s，即得到該長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿。
[0032] 實(shí)施例4 :
[0033] 長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：丙烯酸乳液8份； 42. 5R普通硅酸鹽水泥27份；硅灰3. 2份；石英砂52份；有機(jī)硅消泡劑0. 1份；聚羧酸系減 水劑〇. 3份；水9份；硅烷偶聯(lián)劑0. 1份；酚類防老劑0. 3份。
[0034] 將27份42. 5R普通硅酸鹽水泥、3. 2份硅灰以及52份石英砂倒入砂漿攪拌機(jī)中， 手動(dòng)低速攪拌30s至混合均勻得混合料；將事先用無水乙醇稀釋過的0. 1份硅烷偶聯(lián)劑均 勻的噴灑在混合料表面，低速攪拌30s ;再倒入9份水、0. 3份酚類防老劑、0. 3份聚羧酸系 減水劑和8份丙烯酸乳液的混合液，快速攪拌30s后停90s ;在停的過程中滴入0. 1份有機(jī) 硅消泡劑，然后快速攪拌60s，即得到該長(zhǎng)效耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿。
[0035] 實(shí)施例5 :
[0036] 普通聚合物改性水泥砂漿（不加防老劑、偶聯(lián)劑），按質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分： 乙烯-聚醋酸乙烯酯8份；42. 5R普通硅酸鹽水泥25. 1份；硅灰5份；石英砂52. 4份；有機(jī) 硅消泡劑〇. 2份；聚羧酸系減水劑0. 3份；水9份。
[0037] 按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將25. 1份42. 5R普通硅酸鹽水泥、5份硅灰以及52. 4份石英砂倒 入砂漿攪拌機(jī)中，手動(dòng)低速攪拌30s至混合均勻得混合料；再倒入9份水、0. 3份聚羧酸系 減水劑和8份乙烯-聚醋酸乙烯酯的混合液，快速攪拌30s后停90s，在停的過程中滴入0. 2 份有機(jī)硅消泡劑，然后快速攪拌60s，即得到普通聚合物改性水泥砂漿。
[0038] 發(fā)明效果：
[0039] 將實(shí)施例1、2、3、4以及5中制備的聚合物改性水泥砂漿成型后，采取前三天濕養(yǎng)， 之后全程干養(yǎng)，測(cè)其7d、28d的抗折、抗壓、粘結(jié)強(qiáng)度，如表1所示。將養(yǎng)護(hù)28天之后的試件， 進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，腐蝕環(huán)境分別為：5%的鹽酸溶液、飽和硫酸鈉溶液浸泡28d、40°C連續(xù)烘烤 28d。腐蝕后測(cè)試其抗折、抗壓及質(zhì)量損失，如表2所示。
[0040] 表1聚合物改性水泥砂漿力學(xué)性能
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：該聚合物改性水泥砂漿按質(zhì)量份數(shù) 計(jì)包括以下組分：2?9份的聚合物，25?35份的水泥，3?6份的摻和料，50?55份的 砂，0. 05?0. 2份的消泡劑，0. 2?0. 4份的減水劑，4?10份的水，0. 05?0. 1份的偶聯(lián) 劑以及0. 1?0.3份的防老劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：所述聚合物為 乙烯-聚醋酸乙烯酯或丙烯酸乳液中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：所述水泥為 42. 5R普通硅酸鹽水泥；所述摻和料為硅灰或粉煤灰中的至少一種；所述砂為粒徑40?70 目的石英砂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：所述消泡劑為 有機(jī)硅類消泡劑；所述減水劑為聚羧酸系減水劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：所述偶聯(lián)劑為 娃燒偶聯(lián)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿，其特征在于：所述防老劑為 酚類、對(duì)苯二胺類或亞磷酸酯類中的至少一種。
7. -種制備如權(quán)利要求1所述耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿的方法，其特征在于：包括 以下步驟： 1) 首先將水泥、摻和料以及砂攪拌混合均勻得混合料A ; 2) 將偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋后均勻噴灑在混合料A表面，然后攪拌混合均勻得混合料 B ； 3) 將水、減水劑、聚合物以及防老劑混合得混合液，將混合液加入混合料B中后攪拌混 合均勻得混合料C，向混合料C中加入消泡劑并靜置60?90s，然后攪拌混合均勻，得到所 述聚合物改性水泥砂漿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種制備耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿的方法，其特征在于：所 述步驟1)以及步驟2)中，攪拌的時(shí)間為20?40s。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種制備耐腐蝕聚合物改性水泥砂漿的方法，其特征在于：所 述步驟3)中，攪拌的時(shí)間為30?60s，攪拌轉(zhuǎn)速為140±5r/min。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK104496350SQ201410728713
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】陳華鑫, 張敏, 況棟梁, 宋莉芳, 高盼, 尹艷平, 李廷 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)