[发明专利]一种适用于新型墙体材料的干粉砂浆外加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于新型墙体材料的环保型高效干粉砂浆外加剂及其制备方法，属于建筑 材料领域；更具体地说是以酸法制浆废液的回收产物木质素磺酸盐为原料，经改性制备而成的砂 浆外加剂及其制备方法。

背景技术

利用新型墙体材料替代粘土实心砖，可改善建筑功能，促进建筑业的技术进步，节约能源， 在废物的利用和环境保护方面均有重要的意义。在推广使用新型墙体材料中，无论是承重墙，还 是框架结构中的填充墙，普遍存在严重的墙体开裂和渗漏问题，严重影响了工程质量和正常使用， 也严重制约了新型墙体材料的推广应用。新型墙体材料开裂的主要原因是采用传统水泥砂浆或混 合砂浆自身收缩大、粘结强度低及匹配不合理。

建筑砂浆性能的优劣直接影响建筑砌体工程的质量。传统砂浆主要由水泥、砂、石灰膏和水 组成，其中石灰膏对砂浆的质量和施工性能有重要影响，该类砂浆收缩大、工作性能与保水性能 较差，易造成砌体砂浆层空鼓、开裂、强度下降等工程质量事故的发生。为此国外在砂浆生产方 式上发生了变革，不再由施工企业用水泥、砂和水现场拌和，而是由专业化的工厂按照不同用途 预制成系列化的商品干粉砂浆供施工企业选用。近几年来干粉砂浆在我国获得迅速的发展，在加 速建筑施工现代化、保证工程建设质量，保护城乡环境方面发挥了积极作用。为了保证干粉砂浆 产品质量，从而保证工程建设质量，我国针对新型墙体材料用干粉砂浆制定、发布了相应的产品 标准，如JC860-2000《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》和JC890-2000《蒸压加气混凝土用砌筑砂 浆与抹面砂浆》等。

另一方面，随着科学技术的不断发展，人们对砂浆的性能提出了各种新的要求，对保水性、 粘结性、抗裂性、防水性、抗渗性等功能的要求在增强，砂浆外加剂的发明很好地解决了这些问 题。目前，北欧、日本、澳大利亚等国家外加剂的使用率几乎达到100％，美国、加拿大、德国、 俄罗斯达等国家的使用率也大致为50％～80％；其他国家采用外加剂的比例也与日俱增。

砂浆外加剂有塑化剂、膨胀剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、防水剂、减水剂等品种。对我国 现有的建筑砂浆外加剂的应用情况进行研究，发现主要是引气型外加剂，并以松香树脂类和合成 表面活性剂等两类砂浆塑化剂为代表，而这些砂浆外加剂的实际效果并不理想，不同程度地存在 着质量问题，主要表现为：有的产品对改善砂浆的工作性能有明显效果，但砂浆强度差；有的产 品提高了粘接强度，但泌水严重、稠度差，工作性能不理想。优质砂浆外加剂对于干粉砂浆的性 能起着举足轻重的作用，而我国目前适用于干粉砂浆的专用外加剂较少，因此开发性能优良的新 型高性能砂浆外加剂是当前我国提高干粉砂浆质量和促进新型墙体材料推广中亟待解决的问题。

利用来源于可再生资源、价廉、无毒的天然高分子化合物研制开发集良好的减水增强、防水 抗裂、粘结、保温等性能于一体的高性能砂浆外加剂将成为我国新型墙材用干粉砂浆外加剂的主 要发展方向。木质素磺酸盐来源于造纸制浆废液，为无毒天然高分子化合物，常用作混凝土减水 剂，但减水率低、对抗压强度提高作用小。由于具有一定减水和引气作用，木质素磺酸盐在砂浆 外加剂中也使用较广泛，但主要作为配方中的组成物之一，如在中国专利CN 1169404A，CN 1227182C和CN 1215013C中，木质素磺酸盐与松香/松香热聚物、十二烷基硫酸钠等引气剂进行 复配，并结合硫酸钠、三乙醇胺等早强剂制成砂浆外加剂，其中木质素磺酸盐所占比例不超过45％。 《混凝土》2003年第9期“木质磺酸钙改性制备复合砂浆外加剂的试验研究”中通过将改性后的 木质素磺酸钙与改性松香皂、表面活性剂、早强剂等复配制备出适用于普通混凝土小型空心砌块、 蒸压灰砂砖及粉煤灰加气混凝土砌块的砂浆外加剂，生产工艺复杂，木质素磺酸盐利用少。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术缺陷，以来源丰富、价格低廉的可再生资源木质素磺酸盐为 原料，通过可实现的简单的改性工艺提供一种与新型墙材配套的高效干粉砂浆外加剂及其制备方 法，该外加剂具有减水、缓凝、粘结、引气和保水等作用，可提高砂浆强度、增强砂浆与墙材的 粘结性、改善砂浆的孔隙结构而增强其抗渗性，减少砂浆的温度裂缝和收缩裂缝；其引气作用还 能减少砂浆密度，有助于制备轻质砂浆，提高墙体的保温和建筑节能。

本发明的砂浆外加剂的制备方法如下：