[发明专利]一种粘结砂浆及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种粘结砂浆及其制备方法和应用，所述粘结砂浆包括A组分和B组分的组合；所述A组分以重量份计包括如下组分：水泥35～50份，纤维素醚0.2～0.5份，石英砂45～70份；所述B组分以重量份计包括如下组分：改性丙烯酸乳液30～60份，亲水基团改性石墨烯分散液3～5份，助剂5～10份；所述改性丙烯酸乳液的T_g＜0℃；所述亲水基团改性石墨烯中亲水基团的质量百分含量为12～40％。所述粘结砂浆具有优异的抗冻性和低温成膜性，可以满足‑15～5℃低温环境下的正常施工要求，而且在低温和常温下均具有高粘结强度、优异的抗开裂性和柔韧性，符合绿色产品的评价标准，能够全面满足外墙保温系统安全性的要求。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种粘结砂浆及其制备方法和应用。

背景技术

粘结砂浆是外墙保温系统的重要组成部分，它的主要作用是为保温层提供优异的粘结力和良好的抗开裂性，将保温层牢牢地附着在基层墙体上，是外墙保温系统安全性的重要承担者。普通的粘结砂浆的主要成份包括普通硅酸盐水泥、砂石、可再分散性乳胶粉和纤维素醚，其中，普通硅酸盐水泥通过持续的水化作用为系统提供持久的粘结力，可再分散性乳胶粉通过均匀分散和自身的成膜效果为系统提供优异的抗开裂性。

然而，普通硅酸盐水泥的充分水化作用在5℃以上的温度条件下进行，可再分散性乳胶粉的玻璃化转变温度(T_g)通常也在5℃以上；因此，在冬季施工周期或低温条件下，容易存在施工后粘结砂浆的干燥时间长、强度增长慢的问题，甚至粘结砂浆层因冬季低温而结冰、待来年温度回升后材料结构的提前破坏，从而出现体系丧失粘结强度、容易开裂的现象，严重制约冬季施工和外墙保温系统安全性。

向粘结砂浆中引入防冻助剂是目前解决低温施工的主要方法，例如CN105481315A公开了一种快干粘结砂浆及制备方法，所述快干粘结砂浆包括如下组分：42.5级硅酸盐水泥30～40份、石英砂40～50份、重质碳酸钙10份、甲基纤维素醚0.1～0.25份、萘系减水剂0.1份、聚合物胶粘剂5～20份、调凝剂0.1～1份和防冻剂0.1～0.8份；所述防冻剂包括强电解质无机盐类、水溶性有机化合物类、有机化合物与无机盐复合类中的任意一种。CN105036667A公开了一种防冻干混砂浆的制备方法，包括以下重量的组分：水泥15～20份、尾矿骨料50～70份、天然砂10～15份、硫酸锌5～10份、减水剂1～2份、有机膨润土增稠流变助剂1～1.5份、膨胀剂1～1.5份、纤维素醚1～2份、乳胶粉1～2份、防冻剂1.05～1.4份；所述防冻剂为亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、乙二醇的一种或几种的混合物。CN107619224A公开了一种抗裂保温的再生骨料砂浆及其制备方法，该砂浆的组分为：水泥15～22份、粉煤灰2～3份、橡胶粉8～10份、竹纤维3～5份、重质碳酸钙8～16份、再生细骨料30～50份、可再分散性乳胶粉2～3份、有机硅树脂溶液0.01～0.04份、保水剂0.1～0.2份、防冻剂0.1～0.5份、颜料0.1～5份；所述防冻剂为亚硝酸钠和硝酸钠的混合物，二者质量比为4:1。上述砂浆中，防冻剂的使用能在一定程度上解决砂浆在低温下的使用和施工问题，改善其抗冻性。

目前应用于砂浆中的防冻剂主要包括无机盐类和小分子有机物类；其中，无机盐类包括氯化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、氯化钙、亚硝酸钙等；小分子有机物类以乙二醇、丙二醇为主。上述防冻剂的理论作用是通过降低水的凝结温度来适当延长水泥与液态水的作用时间；但在实际操作过程中，氯化钠等无机盐类无法解决添加剂与原材料体系的相容性问题，而且对粘结强度具有负面增长的影响；乙二醇、丙二醇等小分子有机物为防冻剂的砂浆体系普遍存在高VOC的环保问题，对施工人群和居住人群具有健康隐患。更为重要的是，现有的防冻剂以及砂浆无法解决可再分散性乳胶低温成膜差、水泥材料难以充分水化的问题，砂浆层依然面临着很大的开裂和脱落风险。

因此，开发一种兼具良好的抗冻性、抗开裂性和粘结性的砂浆，是本领域亟待解决的问题。

发明内容