[发明专利]一种装配式预制构件无机粘结材料、制备方法及应用

说明书

本发明提供一种装配式预制构件无机粘结材料及其制备方法和应用，所述无机粘结材料，由组分A和组分B配制而成；其中，组分A由如下重量份的原料组成：镁化物50‑100份，粉煤灰15‑35份，高效减水剂0.5‑1.5份，复合缓凝剂6‑12份；组分B由如下重量份的原料组成：磷酸盐15‑30份，石英砂50‑120份，纤维0.5‑5份，耐水剂1‑3份，pH稳定剂3‑6份。本发明制备得到的装配式预制构件无机粘结材料，其凝固时间可调、粘结强度高、抗拉强度高、粘结耐久性好、低收缩、耐侯性好、耐高温性能好、成本低廉、环境友好等优点。

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，尤其涉及一种装配式预制构件无机粘结材料、制备方法及应用。

背景技术

最近几年，随着我国房地产业、桥梁和隧道等工程建设行业的迅猛发展以及住宅产业化日益受到高度重视，住宅、桥梁和隧道用装配式预制构件开始悄然复苏。装配式预制构件是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源。对装配式结构体系而言，构件间的节点连接构造是其中的关键工序之一，改善构件界面的粘结性能对于构件的连续性和结构的整体稳固性具有重要的意义。随着装配式预制构件应用范围和规模不断扩大，对混凝土界面粘结剂的要求也日益严苛。在现有的技术中，混凝土界面粘结剂主要由以下几类：普通水泥基粘结剂、有机高分子聚合物基粘结剂、改性特种水泥基粘结剂。

在普通水泥基粘结剂方面，专利申请CN 106747065 A公开了一种防水粘结材料及其应用。该粘结剂的主要配料是：硅酸盐水泥、超细矿渣粉、脱销粉煤灰、河砂等。该粘结剂防水性能较好，但其凝结硬化时间较长，早期强度较低且粘结强度有限，低温环境下应用受限。该粘结剂只适用于外墙保温材料或瓷砖的粘结，难以满足大尺寸混凝土构件粘结强度的性能要求。专利申请CN 106892630 B公开了一种水泥混凝土路面修补材料及其制备方法，该粘结剂主要配料是硅酸盐水泥、高铝水泥、混凝土粘结剂、细砂等，通过在普通硅酸盐水泥中添加高铝水泥，使该粘结剂具有较高的早期强度，但其耐高温性能较差，后期收缩较大，容易产生收缩裂缝。

可见，上述现有技术中，发明人发现，普通水泥基粘结剂大都存在早期强度低、粘结性能差、粘结时间长、易收缩、使用环境受限等问题。

在有机高分子聚合物基粘结剂方面，专利申请CN 103923588 B公开了一种混凝土预制件嵌缝粘结剂，其主要配料是环氧树脂、乙二胺、丙酮、邻苯二甲酸二丁酯、钛白粉、滑石粉等。此类材料早期强度较高，但耐候性较差，在潮湿环境下粘结强度低，且该粘结剂与混凝土的热膨胀系数和弹性模量不匹配，耐久性差，同时有一定毒性，危害人体健康与环境。专利申请CN 102746822 B公开了一种高分子沥青基防水粘结材料及其制备工艺、施工工艺，其主要配料是改性乳化沥青、水性环氧树脂、水性环氧固化剂、PA热熔胶。此类粘结剂防水性能较好，但耐高温性较差，且施工工艺复杂，材料与施工成本较高。

可见，上述现有技术中，发明人发现，有机高分子聚合物基粘结剂大都存在成本高、有毒、环保性差、耐久性差、施工复杂等问题。

在改性特种水泥基粘结剂方面，专利申请CN 1415573 A公开了一种超快硬道路修补材料，其主要配料是氧化镁、粉煤灰、磷酸二氢铵、硼砂等。该粘结材料具有凝结硬化快、与材料性能匹配好等特点，但其粘结强度有限，体积稳定性不高，且凝结太快，凝结时间调控性较差，难以满足大尺寸混凝土构件粘结强度和时间的性能要求。专利申请CN103570265 A公开了一种磷酸钾镁水泥基混凝土胶粘剂及其制备方法，粘结剂的主要配料是死烧氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、石灰石粉、粉煤灰等。本技术通过复合缓凝剂调控磷酸镁水泥的凝结时间，以及通过掺入矿物掺合料改善水泥的体积稳定性和强度。专利申请CN 106966687 A公开了一种无流动性速凝强粘结力磷酸盐水泥修补材料及其制备方法，其主要配料是砂子、磷酸二氢铵、氧化镁、粉煤灰、聚羧酸高效减水剂等。此类粘结剂具有速凝快硬早强的特点，但因其流动性差无法对深层嵌缝进行粘结。