本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗裂花崗巖石粉薄層抹灰砂漿。
背景技術(shù)：
隨著建筑石材加工行業(yè)的發(fā)展，我國已成為世界最大的石材生產(chǎn)、消費(fèi)和出口大國，石材開采、加工過程產(chǎn)生的廢棄石粉也日益增多、堆積成山，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，同時(shí)反向制約著石材業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)于廢棄石粉的綜合利用，國內(nèi)外已有不少研究，主要是用廢棄石粉制作陶瓷、板材、涂料以及石粉磚方面的研究，而用其制作薄層抹灰砂漿卻鮮有研究。由于花崗巖石粉超細(xì)又缺乏活性，混凝土及砂漿生產(chǎn)中利用率極低，如何巧妙地利用花崗巖石粉的細(xì)度以及石粉和砌塊材質(zhì)的相近性研制薄層抹灰砂漿，變廢為寶，是迫切要解決的問題。同時(shí)，由于廢棄石粉的加入，導(dǎo)致水泥砂漿的抗裂性能與韌性降低，為此，需要進(jìn)行增韌，本發(fā)明增韌材料用改性埃洛石，采用增韌效能優(yōu)異的改性埃洛石和羥乙基纖維素，通過多步驟表面改性反應(yīng)，將兩種增韌材料有效結(jié)合，從而形成一種獨(dú)特的復(fù)合增韌體系。制備出的改性埃洛石能在水泥砂漿中充分分散，有效發(fā)揮材料協(xié)同增韌的效果，賦予水泥砂漿良好的韌性、各向同性、抗疲勞性，是一種高性能水泥砂漿增韌材料。
綜上所述，利用花崗巖石粉完全取代天然砂或機(jī)制砂生產(chǎn)薄層抹灰砂漿具有巨大的市場潛力，既實(shí)現(xiàn)了廢棄石粉的資源化利用，又促進(jìn)了薄層抹灰砂漿的生產(chǎn)，有效解決了蒸壓加氣混凝土砌塊與抹灰砂漿的匹配問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗裂花崗巖石粉薄層抹灰砂漿，其同時(shí)具有高保水性、粘結(jié)性強(qiáng)、抗裂、施工性能良好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于高精度蒸壓加氣混凝土砌塊薄層砌筑的墻體抹灰，能實(shí)現(xiàn)抹灰層厚度不大于5mm的薄層抹灰，能從根本上解決了砌塊填充墻砌厚抹灰容易空鼓、開裂的體質(zhì)量通病。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種抗裂花崗巖石粉薄層抹灰砂漿，由以下按重量分?jǐn)?shù)計(jì)的原料組成：花崗巖石粉35%~50%，水泥25%~35%，鉛鋅礦粉10%~20%，生石膏3%~5%，改性埃洛石-羥乙基纖維素復(fù)合增韌材料7~10%，聚合物膠粉0.5~1%，聚丙烯酸酯0.05~0.08%，高效減水劑0.015~0.03%；以上各原料重量分?jǐn)?shù)之和為100%。
優(yōu)選的，所述花崗巖石粉為石材加工廠所產(chǎn)生的廢棄石粉，粒徑為0.1~1.2mm。
優(yōu)選的，水泥為強(qiáng)度為42.5普通硅酸鹽水泥。
優(yōu)選的，所述鉛鋅礦粉為鉛鋅礦渣磨細(xì)粉，粒徑為0.01~0.06mm。
優(yōu)選的，所述聚合物膠粉是veova可再分散性乳膠粉，但不僅限于該種類膠粉。
優(yōu)選的，所述高效減水劑為中濃型(na2so4含量3wt%~10wt%)萘系減水劑。
由于上述技術(shù)方案的應(yīng)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明利用膠粉的早期、水泥的中期以及石膏激活鉛鋅礦渣粉的后期三種復(fù)合交替的膠凝作用，并通過添加減水劑來保證抹灰砂漿的抗壓和粘結(jié)強(qiáng)度。此外，利用改性埃洛石-羥乙基纖維素復(fù)合增韌材料、膠粉、聚丙烯酸酯、高效減水劑的復(fù)合作用增加砂漿的保水性并利用石膏的微膨脹性和復(fù)合纖維的多向拉結(jié)避免薄抹灰層開裂。
本發(fā)明所述花崗巖石粉薄層抹灰砂漿大量利用了廢棄物花崗巖石粉和鉛鋅礦渣粉，不僅對廢棄物實(shí)現(xiàn)了資源化利用，從原材料降低了生產(chǎn)成本，而且緩解了建設(shè)用砂緊張問題。與此同時(shí)抹灰總厚度在5mm以下，甚至不抹灰直接批膩?zhàn)?，減少了單位面積砂漿用量，不僅綜合降低成本，而且能實(shí)現(xiàn)與蒸壓加氣混凝土砌塊的完美結(jié)合。此外，砂漿具有高保水性、抗裂、粘結(jié)性強(qiáng)且施工性能良好，可進(jìn)行干法施工，可避免加氣混凝土墻體后期的“吐水”現(xiàn)象。
改性埃洛石-羥乙基纖維素復(fù)合增韌材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將經(jīng)活化處理的埃洛石和氯化亞砜分散在有機(jī)溶劑j中，在30-50℃下攪拌5-12h后，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于60-80℃下超聲8-12h，然后以3500-5000rpm的轉(zhuǎn)速離心20-30min，分離固體并經(jīng)有機(jī)溶劑k洗凈后，再在30-40℃下真空干燥24-48h；
2）將經(jīng)步驟1）處理的埃洛石、雙官能團(tuán)有機(jī)化合物和3-甲基吡啶在有機(jī)溶劑j中混合，在40-50℃下攪拌3-12h后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下、在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于80-90℃下超聲反應(yīng)5-8h后，蒸除3-甲基吡啶和溶劑j，再經(jīng)混合溶劑l洗凈后，在10-20℃下真空干燥24-36h；
3）將經(jīng)步驟2）處理后的埃洛石和三聚氯氰在四氫呋喃中混合，在0-10℃下攪拌12-24h，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于0-10℃下超聲2-6h后，再在0-10℃下反應(yīng)30-72h后，經(jīng)四氫呋喃洗凈，在10-15℃下真空干燥24-48h；
4）將經(jīng)步驟3）處理的埃洛石在n-甲基吡咯烷酮中溶解后，加入到溶解有羥乙基纖維素的吡啶溶液中，在10-20℃下攪拌3-10h，在40khz、200kw的超聲波清洗機(jī)中于10-20℃下超聲1-3h，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至40-60℃恒溫反應(yīng)24-48h后，再升溫至83-95℃恒溫反應(yīng)24-48h，蒸除溶劑，用水洗凈后，在50℃下真空干燥24-48h后得到改性埃洛石產(chǎn)品。
上述步驟1）中經(jīng)活化處理的埃洛石用量為1-20kg，氯化亞砜用量為5-50kg；有機(jī)溶劑j用量為30-200l。
上述步驟1）中的有機(jī)溶劑j為二甲苯、n-甲基吡咯烷酮或n,n’-二甲基甲酰胺中的一種。
上述步驟1）中的有機(jī)溶劑k為四氫呋喃或丙酮中的一種。
上述步驟2）中的埃洛石用量為3-20kg，雙官能團(tuán)有機(jī)化合物用量為1-5kg，3-甲基吡啶用量為1-5l，有機(jī)溶劑j用量為50-200l。
上述步驟2）中的雙官能團(tuán)有機(jī)化合物為乙二醇和1,3-丙二醇中的一種。
上述步驟2）中的混合溶劑l由乙醇、丙酮和水組成，其中乙醇、丙酮和水的體積比為3:1:6。
上述步驟3）中的埃洛石用量為2-18kg，三聚氯氰用量為0.5-5kg，四氫呋喃用量為50-200l。
上述步驟4）中的埃洛石用量為2-15kg，n-甲基吡咯烷酮用量為50-260l，羥乙基纖維素用量為1-5kg，吡啶用量為20-80l。
上述步驟4）中的羥乙基纖維素的粘均分子量為5000-30000，取代度為0.5-2.5。
活化處理的埃洛石的制備方法包括以下步驟：
（1）取埃洛石，經(jīng)機(jī)械粉碎處理并用400目篩選后待用；
（2）在兩個(gè)相同的12l尼龍罐中各裝入55顆直徑為5mm的不銹鋼球和50顆直徑為10mm的不銹鋼球，然后分別加入經(jīng)步驟（1）處理后的埃洛石5kg，再分別滴加500ml無水乙醇，并用尼龍蓋密封；將兩個(gè)球磨罐對稱地放入行星式球磨機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為300rpm、且每60分鐘自動轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)方向的條件下球磨45-50h后，得到平均長度為180-200nm的短切埃洛石；
（3）取步驟（2）得到的短切埃洛石加入到ph為8、濃度為12wt%的tween40的水溶液中超聲20h，過濾，用水洗凈后，于65-67℃下真空干燥24h后待用。
所述的埃洛石為市售，其主要規(guī)格：性狀：白色粉末；密度：2.4-2.5g/cm3；組成成分：sio2：58.23、al2o3：40.96、fe2o3：0.34、tio2：0.15、p2o5：0.14；管外徑：40-60nm；管內(nèi)徑：15-20nm；長度：<1.1μm；比表面積：52.6m2/g。
所述的tween40(casno.9005-66-7)為市售，其主要規(guī)格：性狀：琥珀色油狀液體；酸值(kohmg/g)：≤2.0；羥值(kohmg/g)：85-100；hlb值：15.5；皂化值(kohmg/g)：40-55；水份(%)：≤2.5。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案有如下有益效果：
1）本發(fā)明所提供的水泥砂漿增韌用改性埃洛石對環(huán)境友好，在水中具有良好的分散性。該改性埃洛石的制備條件容易滿足，且原料來源豐富，成本較低；
2）本發(fā)明的水泥砂漿增韌用改性埃洛石，采用增韌效能優(yōu)異的改性埃洛石和羥乙基纖維素，通過多步驟表面改性反應(yīng)，將兩種增韌材料有效結(jié)合，從而形成一種獨(dú)特的復(fù)合增韌體系。制備出的改性埃洛石能夠在水泥砂漿中充分分散，有效發(fā)揮材料協(xié)同增韌的效果，賦予水泥砂漿整體具有良好的韌性、各向同性、抗疲勞性，是一種高性能水泥砂漿增韌材料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
實(shí)施例1
本發(fā)明所述的花崗巖石粉薄層抹灰砂漿，以重量百分比計(jì)，原材料組分為：花崗巖石粉40%，水泥30%，鉛鋅礦粉17%，生石膏4%，改性埃洛石增韌材料8.32%，聚合物膠粉0.6%，聚丙烯酸酯0.05%，高效減水劑0.03%。
改性埃洛石-羥乙基纖維素復(fù)合增韌材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將經(jīng)活化處理的埃洛石20kg和氯化亞砜25kg在100l二甲苯中，在40℃下攪拌8h后，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于70℃下超聲10h，然后以4000rpm的轉(zhuǎn)速離心25min，分離固體并經(jīng)四氫呋喃洗凈后，再在35℃下真空干燥32h；
2）將經(jīng)步驟1）處理的埃洛石15kg、乙二醇3kg和3-甲基吡啶3l在100l二甲苯中混合，在45℃下攪拌8h后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下、在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于85℃下超聲反應(yīng)6h后，蒸除3-甲基吡啶和二甲苯，再經(jīng)混合溶劑l洗凈后，在15℃下真空干燥30h；
3）將經(jīng)步驟2）處理后的埃洛石10kg和三聚氯氰3kg在100l四氫呋喃中混合，在5℃下攪拌16h，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于5℃下超聲4h后，再在5℃下反應(yīng)48h后，經(jīng)四氫呋喃洗凈，在12℃下真空干燥32h；
4）將經(jīng)步驟3）處理的埃洛石10kg在100ln-甲基吡咯烷酮中溶解后，加入到溶解有3kg羥乙基纖維素的60l吡啶溶液中，在15℃下攪拌6h，在40khz、200kw的超聲波清洗機(jī)中于15℃下超聲2h，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至50℃恒溫反應(yīng)32h后，再升溫至90℃恒溫反應(yīng)32h，蒸除溶劑，用水洗凈后，在50℃下真空干燥32h后得到改性埃洛石產(chǎn)品。
所測性能指標(biāo)為：保水率98.5%，抗壓強(qiáng)度6.76（mpa），粘結(jié)強(qiáng)度0.47（mpa），收縮率0.12%。
實(shí)施例2
本發(fā)明所述的花崗巖石粉薄層抹灰砂漿，以重量百分比計(jì)，原材料組分為：花崗巖石粉37%，水泥31%，鉛鋅礦粉19%，生石膏5%，改性埃洛石增韌材料7.12%，聚合物膠粉0.8%，聚丙烯酸酯0.05%，高效減水劑0.03%。
改性埃洛石-羥乙基纖維素復(fù)合增韌材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將經(jīng)活化處理的埃洛石20kg和氯化亞砜25kg在200ln-甲基吡咯烷酮中，在50℃下攪拌5h后，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于60℃下超聲12h，然后以3500rpm的轉(zhuǎn)速離心30min，分離固體并經(jīng)四氫呋喃洗凈后，再在30℃下真空干燥48h；
2）將經(jīng)步驟1）處理的埃洛石20kg、1,3-丙二醇5kg和3-甲基吡啶5l在200ln-甲基吡咯烷酮中混合，在40℃下攪拌12h后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下、在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于80℃下超聲反應(yīng)8h后，蒸除3-甲基吡啶和n-甲基吡咯烷酮，再經(jīng)混合溶劑l洗凈后，在20℃下真空干燥24h；
3）將經(jīng)步驟2）處理后的埃洛石15kg和三聚氯氰5kg在150l四氫呋喃中混合，在0℃下攪拌24h，在20khz、100kw的超聲波清洗機(jī)中于0℃下超聲6h后，再在0℃下反應(yīng)72h后，經(jīng)四氫呋喃洗凈，在10℃下真空干燥48h；
4）將經(jīng)步驟3）處理的埃洛石15kg在100ln-甲基吡咯烷酮中溶解后，加入到溶解有5kg羥乙基纖維素的80l吡啶溶液中，在10℃下攪拌10h，在40khz、200kw的超聲波清洗機(jī)中于10℃下超聲3h，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至40℃恒溫反應(yīng)48h后，再升溫至83℃恒溫反應(yīng)48h，蒸除溶劑，用水洗凈后，在50℃下真空干燥24h后得到改性埃洛石產(chǎn)品。
所測性能指標(biāo)為：保水率97.6%，抗壓強(qiáng)度9.98（mpa）,粘結(jié)強(qiáng)度0.52（mpa），收縮率0.11%。
將上述材料按照比例加入砂漿攪拌機(jī)中混合攪拌均勻后，即得本發(fā)明的預(yù)拌干粉薄層抹灰砂漿。實(shí)際施工時(shí)，按照水料比1:4.5摻水?dāng)嚢?~5min即可使用。經(jīng)工程實(shí)測，實(shí)例1~3所得的花崗巖石粉薄層抹灰砂漿，不僅保水性高、粘結(jié)性強(qiáng)、抗裂，而且施工性能良好，抹灰層厚度在5mm以下，可以節(jié)約大量的人工費(fèi)和材料費(fèi)，大大縮短了工期。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其他形式的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。