可再溶散的砂浆固结体及其制备方法以及砂浆产品和应用技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，公开了可再溶散的砂浆固结体及其制备方法以及砂浆产品和应用。所述砂浆固结体包括：水硬性无机胶凝材料、集料、可溶性粘结剂，以及任选的至少一种选自掺合料、添加剂和纤维的附加组分，所述可溶性粘结剂将所述水硬性无机胶凝材料、集料和附加组分粘结成一体；其中，所述砂浆固结体中，可溶性粘结剂的含量大于0wt％且不大于1.5wt％；粘结剂可溶于水且可溶于选自酮类、醇类、胺类、酰胺类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、腈类、醚类、醛类、砜类、酚类和酯类溶剂中至少一种的有机溶剂。该砂浆固结体能够具有良好的溶散时限，喷水即迅速溶化成湿态砂浆，方便砂浆施工，且几乎无扬尘和废料产生，具有显著的生态环保效益。

【技术实现步骤摘要】
可再溶散的砂浆固结体及其制备方法以及砂浆产品和应用
本专利技术涉及建筑砂浆领域，具体地，涉及一种可再溶散的砂浆固结体及其制备方法以及多种砂浆产品和应用。
技术介绍
干混砂浆是建筑工程用量最大的材料之一。然而，干粉状的产品形态导致干混砂浆在应用时存在两个主要问题：一是在施工现场加水拌合时产生严重的扬尘污染，二是离散状的产品形态和较大的原料密度差导致组分易离析，分布不均匀，产品质量不稳定。一种现有解决上述问题的方案是热熔成型制砂浆，在干混砂浆原料中混入具有热熔性粘结剂粉末，通过加热使热熔性粘结剂熔化，然后冷却使该粘结剂固化，从而借助所述粘结剂使包含该粘结剂的干粉料的各组分固结成一体。通过压制形成片状砂浆，在运输到施工现场后，可浇水使其溶化成湿浆状态，进行与传统砂浆相同的施工作业。该方案通过改变砂浆产品形态(从粉料到片材)，有效解决了扬尘污染和质量不稳定的问题。然而，上述技术方案存在几方面重要缺点：①制备成本高。采用热熔成型时，需引入高掺量(体积分数通常大于10％)的水溶性粘结剂，否则熔融态的水溶性粘结剂不能充分浸润砂浆原料，无法提供足够的粘结强度，导致成型后的砂浆体易破碎。高掺量的水溶性粘结剂将导致砂浆成本成倍增加，在经济性上失去应用价值。②溶化速度慢。采用热熔成型时，高掺量、粘稠的水溶性粘结剂在砂浆原料颗粒间形成了较厚的“胶膜”，遇水后溶解时间较长，导致施工作业时的效率较低。③砂浆工作性差。采用热熔成型时，常需引入高掺量的多孔轻集料作为水溶性粘结剂和其余砂浆原料之间的嵌锁连接体，否则成型后的砂浆体硬度差，易碎、易剥落。然而，高掺量的轻集料造成溶化后砂浆浆料的流动性和粘聚性显著降低，导致工作性较差，不仅影响施工效率，而且导致砂浆与作业面之间粘结效果较差，粘结强度较低。④硬化砂浆物理力学性能差。高掺量的轻集料导致加水溶化形成的砂浆拌合物再次硬化后的力学强度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有热熔法砂浆存在的上述缺陷，提供了一种可再溶散的砂浆固结体及其制备方法以及砂浆产品和应用。该可再溶散的砂浆固结体具有溶散时限小、施工流动性好、强度高的特点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术第一方面提供了一种可再溶散的砂浆固结体，包括：水硬性无机胶凝材料、集料、可溶性粘结剂，以及任选的至少一种选自掺合料、添加剂和纤维的附加组分，所述可溶性粘结剂将所述水硬性无机胶凝材料、集料和附加组分粘结成一体；其中，以所述砂浆固结体的总重为基准，所述砂浆固结体中，所述可溶性粘结剂的含量大于0wt％且不大于1.5wt％；所述可溶性粘结剂可溶于水且可溶于选自酮类、醇类、胺类、酰胺类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、腈类、醚类、醛类、砜类、酚类和酯类溶剂中的至少一种的有机溶剂。本专利技术第二方面提供一种可再溶散的砂浆固结体的制备方法，包括：(1)将干粉料与有机溶剂混合得到混合物；以及(2)将所述混合物进行有机溶剂脱除并成型，得到所述砂浆固结体；其中，所述干粉料包含水硬性无机胶凝材料、集料、可溶性粘结剂，以及任选的至少一种选自掺合料、添加剂和纤维的附加组分，所述可溶性粘结剂溶解于所述有机溶剂并将所述水硬性无机胶凝材料、集料和附加组分粘结成一体；基于所述干粉料的总重，所述干粉料中，所述可溶性粘结剂的含量大于0wt％且不大于1.5wt％；所述可溶性粘结剂可溶于水；所述有机溶剂选自酮类、醇类、胺类、酰胺类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、腈类、醚类、醛类、砜类、酚类和酯类有机溶剂中的至少一种。本专利技术第三方面提供一种本专利技术的方法制得的可再溶散的砂浆固结体。本专利技术第四方面提供一种砂浆片材，包括支撑体和包裹所述支撑体的本专利技术提供的可再溶散的砂浆固结体，所述支撑体为玻璃纤维网、塑料网和金属网中的至少一种。本专利技术第五方面提供一种本专利技术的砂浆片材的应用方法，包括：将砂浆片材一侧的可再溶散的砂浆固结体洒水润湿后粘贴于作业面；将砂浆片材另一侧的可再溶散的砂浆固结体进行洒水并全部溶化；将其他材料铺贴在溶化的砂浆固结体表面，并硬化粘结；其中，所述其他材料为砂浆、砌块、砖、陶瓷砖、石材、板材、壁纸、涂料、保温材料或防水材料中的至少一种。本专利技术第六方面提供一种砂浆建材，包括基材，以及与所述基材结合在一起的本专利技术提供的可再溶散的砂浆固结体，所述基材为砌块、砖、陶瓷砖、石材、板材、壁纸、涂膜、保温材料或防水材料。本专利技术第七方面提供一种本专利技术提供的砂浆建材的应用方法，包括：向所述砂浆建材所包括的可再溶散的砂浆固结体喷水溶化，然后直接粘贴于作业面并硬化。本专利技术第八方面提供一种砂浆颗粒，所述砂浆颗粒由本专利技术提供的可再溶散的砂浆固结体造粒而得，所述砂浆颗粒的形状为球形、椭球形、立方形、柱形或锥形，所述颗粒的最大几何直径为1mm-100mm。本专利技术第九方面提供一种本专利技术提供的砂浆颗粒的应用方法，包括：将所述砂浆颗粒溶于水形成料浆，将所述料浆涂抹于作业面，直接硬化或者粘结其他材料后硬化。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种可再溶散的砂浆固结体。该固结体能够在施工时，加水即可溶散为粘稠状且具有胶粘功能的湿态砂浆，后续采用常规施工方法即能够实现砂浆的硬化粘结。本专利技术提供采用溶剂成型法制备可再溶散的砂浆固结体，由于具有更好的浸润性，可溶性粘结剂掺量较少，使得产品制造成本大幅降低；同时，由于包裹砂浆原料的“胶膜”较薄，砂浆固结体遇水后解构更为迅速，具有更快的溶散速度，更短的溶散时限，能够大幅提高施工效率。另外，本专利技术提供的砂浆固结体中不含轻集料，砂浆固结体加水溶散后形成的料浆具有更好的流动性和粘聚性，工作性更为优良，与作业面之间具有更可靠的粘结效果；同时，硬化后的砂浆具有更好的力学强度。本专利技术提供的砂浆固结体能够根据应用场景需要，预制成多种砂浆产品，如片状、条状、块状、颗粒状或其他不规则形态产品，也可与砌块、瓷砖、板材、保温材料、防水材料等预先复合成一体化产品。砂浆产品在运输至施工现场后，对其中包含的砂浆固结体进行喷水，砂浆固结体溶散为湿态砂浆，工人可直接进行粘结、砌筑、铺设等操作，省去了传统砂浆施工时的搅拌和抹浆工序。因此，本专利技术提供的砂浆固结体在应用时不存在干粉加水搅拌环节，完全杜绝了扬尘污染的发生；同时，固结体的产品形态使原料组分不会产生离析现象，组分均匀性和产品质量稳定性大幅提高；并且，预制标准化的规格尺寸可有效避免传统砂浆人工涂抹施工方式易存在的少涂、漏涂、抹浆厚度不均匀等质量通病，能够显著改善工程品质。本专利技术提供的砂浆固结体还可根据使用需要，灵活进行现场裁剪，几乎无施工垃圾残留，极为清洁环保。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术中，“溶剂成型”是指通过添加有机溶剂使可溶性粘结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可再溶散的砂浆固结体，包括：水硬性无机胶凝材料、集料、可溶性粘结剂，以及任选的至少一种选自掺合料、添加剂和纤维的附加组分，所述可溶性粘结剂将所述水硬性无机胶凝材料、集料和附加组分粘结成一体；/n其中，以所述砂浆固结体的总重为基准，所述砂浆固结体中，所述可溶性粘结剂的含量大于0wt％且不大于1.5wt％；所述可溶性粘结剂可溶于水且可溶于选自酮类、醇类、胺类、酰胺类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、腈类、醚类、醛类、砜类、酚类和酯类溶剂中的至少一种的有机溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种可再溶散的砂浆固结体，包括：水硬性无机胶凝材料、集料、可溶性粘结剂，以及任选的至少一种选自掺合料、添加剂和纤维的附加组分，所述可溶性粘结剂将所述水硬性无机胶凝材料、集料和附加组分粘结成一体；
其中，以所述砂浆固结体的总重为基准，所述砂浆固结体中，所述可溶性粘结剂的含量大于0wt％且不大于1.5wt％；所述可溶性粘结剂可溶于水且可溶于选自酮类、醇类、胺类、酰胺类、脂肪烃、芳香烃、卤代烃、腈类、醚类、醛类、砜类、酚类和酯类溶剂中的至少一种的有机溶剂。


2.根据权利要求1所述的砂浆固结体，其中，以所述砂浆固结体的总重为基准，所述砂浆固结体中，所述水硬性无机胶凝材料的含量为10-70wt％、所述集料的含量为15-88wt％、所述可溶性粘结剂的含量为0.2-1.5wt％、所述掺合料的含量为0-40wt％、所述添加剂的含量为0-10wt％以及所述纤维的含量为0-6wt％；
优选，所述水硬性无机胶凝材料的含量为15-45wt％、所述集料的含量为45-75wt％、所述可溶性粘结剂的含量为0.4-1.2wt％、所述掺合料的含量为5-30wt％、所述添加剂的含量为0.2-6wt％以及所述纤维的含量为0-3wt％。


3.根据权利要求1或2所述的砂浆固结体，其中，所述可溶性粘结剂选自黄原胶、乙酸酯淀粉、淀粉醚和合成水溶性聚合物中的至少一种；
优选地，所述淀粉醚选自羟甲基淀粉、羟乙基淀粉和羟丙基淀粉中的至少一种；
优选地，所述合成水溶性聚合物选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯甲酰胺、聚马来酸酐、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸(盐)、聚甲基丙烯酸(盐)、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚乙烯醇基共聚物、聚乙二醇基共聚物、丙烯酰胺基共聚物、乙烯甲酰胺基共聚物、马来酸酐基共聚物、N-乙烯基吡咯烷酮基共聚物、丙烯酸(盐)基共聚物、甲基丙烯酸(盐)基共聚物和二甲基二烯丙基氯化铵基共聚物中的至少一种。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的砂浆固结体，其中，所述有机溶剂选自丙酮、丁酮、戊酮、环己酮、甲基环己酮、3-甲基2-丁酮、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、环己醇、甲基环己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、二乙二醇、二丙酮醇、二甘醇、三甘醇、1,6-己二醇、聚乙二醇400、2,2’-硫代二乙醇、2-氨基-2-甲基丙醇、乙醛缩二甲醇、丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、环己胺、苯胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨乙基乙醇胺、吡啶、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二甲基亚砜、戊烷、己烷、硝基甲烷、硝基乙烷、甲基肼、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、氯丙烷、氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、2-氯-2-甲基丙烷、2-氯-2-甲基丁烷、溴丙烷、三氯乙烯、苯酚、二噁烷、三噁烷、乙醚、丙醚、异丙醚、甲基正丁基醚、苯甲醚、乙二醇醚、二氯乙醚、石油醚、甲基呋喃、四氢呋喃、吗啉、丁醛、异丁醛、甲苯、二甲苯、1,3-二氧五环、二氧六环、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、γ-丁内酯和乳酸乙酯中的至少一种。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的砂浆固结体，其中，所述砂浆固结体的溶散时限为20s以下，优选为5-20s；
优选地，所述砂浆固结体的破坏强度为0.3MPa以上，优选为0.3-2MPa；
优选地，所述砂浆固结体遇水溶散形成的浆料的流动度为170-26...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟碧川，罗文斌，王新平，陈伯如，郑阳，商宇飞，
申请(专利权)人：中国建筑标准设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11