一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆及其制备方法

本发明涉及聚氨酯水泥砂浆，具体为一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆及其制备方法。

背景技术：

1、聚合物改性水泥砂浆是以聚合物作为改性剂的水泥砂浆，研究主要集中在聚丙烯酸酯类、vae类、羧基橡胶以及丁苯橡胶类的乳液或者可再分散乳胶粉以及环氧树脂乳液等；

2、20世纪60年代，国外学者开始把聚氨酯材料应用于水泥基复合材料的改性研究，在德国、日本等国已经把聚氨酯改性水泥砂浆应用于工程建设；

3、我国对聚氨酯改性水泥砂浆的研究开始于70年代，但由于聚氨酯改性水泥砂浆的理论研究不完善，导致聚氨酯改性水泥砂浆在实际工程中的应用受到一定程度的限制；

4、普通的水泥砂浆是非均质、多相无机脆性材料，骨料之间的结构结合力低，水泥在硬化过程中内部会产生许多空腔，造成拉压比低，干缩变形大，耐腐蚀性、抗渗、抗高温爆裂、抗爆性能差等缺点；

5、利用聚氨酯对水泥砂浆进行改性使之在保持水泥原有的水泥材料抗压强度、抗折强度、耐老化的优点时，增加了聚氨酯抗冲击、韧性、密封性的特点，从而使水泥砂浆的抗冲击、韧性、粘结力、抗渗力、抗高温爆裂、抗爆等性能都有较大的提高，因此，我们提出一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆及其制备方法。

2、以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆制备方法，所述抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆的主要成分是水泥和细砂，在混合后加入抗爆剂、增弹剂和辅助材料，在抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆制备搅拌过程中，向其中加入玄武岩纤维、陶粒砂和硅灰，所述一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆制备方法具体制备方法如下：

3、步骤一、准备矿渣硅酸盐水泥和中砂，使用筛网将矿渣硅酸盐水泥筛分，将中砂放入球磨机中研磨，再使用清水多次清洗中砂，将中砂表面灰尘洗净后置入烘干箱中高温干燥2h，再将干燥后的中砂运出冷却，冷却后将其与矿渣硅酸盐水泥一同加入搅拌釜中干拌混合均匀，再加入水进行持续搅拌直至搅拌物变成具有一定流动性的糊状物，制得水泥底料；

4、步骤二、将水泥、石膏粉和矿粉按照质量比4:2:3的比例投入搅拌罐中干拌混合均匀，再加入水和聚酯树脂，持续搅拌至石膏粉和矿粉完全掺入水泥中并拌成流体状，制成混合水泥粗料，并将其在常温下保存并持续搅拌；

5、步骤三、将水泥底料和混合水泥粗料投入搅拌机中恒温搅拌，搅拌至无明显结团和严重粉料分离现象，制得水泥砂浆粗品，持续搅拌水泥砂浆粗品，并逐次加入抗爆剂和增弹剂，升温持续搅拌，将抗爆剂和增弹剂完全掺入水泥砂浆粗品中，制得混合砂浆粗料，取出混合砂浆粗料并将其涂覆在墙面上，混合砂浆在墙面上持续30min不脱落时减缓搅拌机的搅拌速度；

6、步骤四、在搅拌完成后，按照质量比为1:20的比例将缓凝剂投入至混合砂浆粗料中，恒温条件下搅拌至缓凝剂完全混合，制得混合砂浆成品，将混合砂浆取出置入容器中，并将瓷砖置入装有净水的容器中浸泡，在吸水完成后取出晾干，在需要铺设的墙面用水喷洒潮湿，取混合砂浆涂覆在潮湿墙面上，再将瓷砖的背面均匀涂抹背涂胶，待背涂胶干燥后，均匀涂抹混合砂浆，由下至上将瓷砖背面贴合墙壁正面，并使用空鼓槌轻捶瓷砖表面，以贴平瓷砖。

7、作为本发明的进一步方案：所述辅助材料为聚酯树脂，聚酯树脂在搅拌时能够与矿渣硅酸盐水泥颗粒充分混合。

8、作为本发明的进一步方案：所述增弹剂包括橡胶颗粒和聚氨脂弹性体，抗爆剂为三聚氰胺和硼酸的混合物。

9、作为本发明的进一步方案：所述步骤一中，筛分矿渣硅酸盐水泥使用的筛网目数为200目～400目，使用球磨机将中砂研磨为大小5mm～10mm的颗粒。

10、作为本发明的进一步方案：所述步骤一中，将矿渣硅酸盐水泥和中砂按质量比为7:3的比例搅拌混合，将中砂置入烘干箱中以温度为100℃烘干30min，烘干完成后将其运出冷却至25℃。

11、作为本发明的进一步方案：所述步骤二中，将矿渣硅酸盐水泥、石膏粉、矿粉、水和聚酯树脂按质量比为4:2:3:8:2的比例搅拌均匀，聚酯树脂混合较为缓慢，在制备混合水泥粗料时的搅拌温度需要控制在25℃～35℃，搅拌速率需要控制在250r/min～350r/min，搅拌时间为2h～3h，搅拌完成后在25℃的温度条件下以80r/min的搅拌速率持续搅拌。

12、作为本发明的进一步方案：所述步骤三中，将水泥底料、混合水泥粗料、抗爆剂和增弹剂按质量比为15:12:3:2的比例搅拌均匀，其中抗爆剂和增弹剂为后续加入，在逐次加入抗爆剂和增弹剂后，需要以1℃/min的升温速率和150r/min的搅拌速率搅拌30min，搅拌的最高温度为60℃。

13、作为本发明的进一步方案：所述步骤三中，向墙面涂覆混合砂浆粗料前，需要用水浸湿墙面，并在混合砂浆粗料能够保持30min不从墙面脱落时，减缓搅拌速率至80r/min。

14、作为本发明的进一步方案：所述步骤四中，混合砂浆粗料加入缓凝剂后的搅拌速度为150r/min～200r/min，搅拌30min～50min后，制得混合砂浆成品，使用空鼓槌将瓷砖捶平，并将空气压出。

15、另外，我们还提出一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆，所述一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆根据权利要求1-9任一项所述的一种抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆制备方法获得。

16、采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、1.本发明提供的抗爆高弹聚氨酯水泥砂浆制备方法，通过在水泥砂浆中添加抗爆剂、增弹剂等成分，显著提高了水泥砂浆的抗爆性能和弹性，抗爆剂中的三聚氰胺和硼酸混合物能够有效吸收爆炸冲击能量，减少爆炸对建筑物的破坏，而增弹剂中的橡胶颗粒和聚氨脂弹性体则赋予了水泥砂浆良好的弹性变形能力，使其在受到外力作用时能够更好地缓冲和恢复，提高了整体的韧性和耐久性，这对于一些可能面临爆炸风险的特殊场所，如化工厂、加油站等，具有重要的安全意义，同时，弹性的提升也使得水泥砂浆在使用过程中不易出现裂缝和破损，延长了建筑物的使用寿命；

18、2.该制备方法中对原材料的处理和配比进行了精心设计，使用矿渣硅酸盐水泥和特定目数筛网筛分后的水泥，以及经过球磨机研磨和清洗烘干的中砂，保证了原材料的质量和均匀性，通过精确控制各成分的比例，如矿渣硅酸盐水泥和中砂的质量比，以及水泥、石膏粉、矿粉等在不同步骤中的比例关系，使得最终制备的水泥砂浆具有稳定的性能和优良的品质，这种严格的配比和处理过程确保了水泥砂浆在强度、粘结力等方面的出色表现，能够满足不同建筑工程的需求，为建筑物提供可靠的结构支撑；

19、3.在施工工艺方面，本发明也有独特之处，例如，在将混合砂浆涂覆到墙面上时，先浸湿墙面，确保了砂浆与墙面的良好粘结，并且当混合砂浆能够在墙面上保持一定时间不脱落时才减缓搅拌速度，这有助于提高施工效率和质量，在铺贴瓷砖时，通过一系列细致的操作，如将瓷砖浸泡、涂抹背涂胶等，确保了瓷砖与水泥砂浆的牢固粘结，避免了空鼓等质量问题的出现，同时，缓凝剂的使用控制了水泥砂浆的凝结时间，方便施工操作，整体而言，该制备方法和施工工艺的结合，不仅提高了水泥砂浆本身的性能，还优化了施工过程，为建筑工程的高质量完成提供了有力保障。