CN101580363B - 一种可用于防静电的水泥基自流平材料 - Google Patents

一种可用于防静电的水泥基自流平材料 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种可用于防静电的水泥基自流平材料，包括下列组分及按重量份数的含量：水泥35～75份，砂40～80份，塑化剂0.5～2.0份，流化剂0.5～2.0份，早强剂2.5～5.0份，缓凝剂2.5～5.0份，消泡剂1.2～3.5份，膨胀剂0.5～3.0份，抗韧剂1.0～2.5份，保水剂0.2～0.8份，防静电剂5.0～20.0份。本发明的有益效果在于：(1)耐磨性好，提高了材料的使用寿命；(2)徐变量低，与基础的弹性模量及热膨胀系数一致；(3)该材料可以进行较低温条件下施工；(4)施工及使用过程中不产生任何毒害气体和废弃物，环保性好。

Description

一种可用于防静电的水泥基自流平材料
技术领域
本发明涉及一种防静电材料。具体来说是一种用于电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航空与军事等领域的车间、库房和停车场等基础表面消除静电影响的面层水泥基自流平材料。
背景技术
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷并带正电，得到电子的物体由于多余的负电子而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，积累的电荷就会使物体带上静电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电，当静电积累到一定程度时就会发生放电。具体来讲静电产生的原因可以分为：1)摩擦、碰撞、剥离；2)静电感应；3)电容改变；4)压电效应；5)电磁辐射感应等五种类型。静电放电对于我们的日常生活影响还不是很大，却给电子行业带来不可估计的损失。
在电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航空与军事等领域由于静电放电会在车间、库房和停车场等基础的表面形成大量的静电荷，进而形成静电场，从电子元器件的制造，到印刷电路板生产过程、设备制造过程、设备使用过程、设备维修过程，可以说电子产品生产的每一个环节，都有静电放电现象，这样会严重影响生产的正常运转，也会严重干扰电子系统的正常运行，给企业的正常运转带来不可估计的损失和危害。
为了消除静电的危害，新建工程都要考虑防静电问题。防止静电的主要措施有：
1)接地。接地就是将静电通过一条导线的连接放入大地。
2)静电屏蔽。用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响。最通常的方法是用静电屏蔽袋作为保护。
3)中和电荷。绝缘体往往是易产生静电的，对绝缘体静电的消除，用接地方法是无效的，通常采用的方法是离子中和，即在工作环境中使用离子风机，离子气枪。
其中接地措施最直接有效。目前工程上应用比较常见的是在基础面层上做环氧防静电自流平或聚氨酯防静电自流平。现有的技术也存在一些缺陷，主要表现在：
(1)环保性差。有机溶剂具有较大挥发性，在通风条件差的环境下，对施工人员的健康构成极大的危害。且工作人员长期处于有机挥发物含量较高的工作环境，对工作人员的健康也形成潜在的危害。
(2)耐磨性差。有机自流平地坪在抵抗叉车对车间地面的磨损方面相对较差。
(3)徐变不一致。环氧和聚氨酯的热膨胀系数以及弹性模量和基础混凝土材料不一致，造成徐变不一致。
(4)低温条件下不能施工。
(5)投资较高。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提供一种耐磨性好、环保经济的、防静电的水泥基自流平材料。可用于电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航空与军事等领域的车间、库房和停车场等基础表面的面层材料。
本发明所采用的技术方案是：将水泥、砂、塑化剂、流化剂等各种化学添加剂以及防静电剂组分经过优化复配，经混料机混合均匀即可。其组分按重量份数配比如下：
组分1：水泥35～75份
组分2：砂40～80份
组分3：塑化剂0.5～2.0份
组分4：流化剂0.5～2.0份
组分5：早强剂2.5～5.0份
组分6：缓凝剂2.5～5.0份
组分7：消泡剂1.2～3.5份
组分8：膨胀剂0.5～3.0份
组分9：抗韧剂1.0～2.5份
组分10：保水剂0.2～0.8份
组分11：防静电剂5.0～20.0份。
上述的水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5；砂为人工石英砂或天然砂，细度为0.1～0.5mm连续级配，莫氏硬度大于7；塑化剂为聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯、或乙烯月桂酸乙烯等可分散乳胶粉，粘度不小于60000mPa·s；流化剂为干酪素、聚羧酸、萘系高效减水剂或三聚氰胺高效减水剂；早强剂为硫酸钠、或氯化钠等无机化和物；缓凝剂为二水石膏、硼砂或酒石酸；消泡剂为有机硅；膨胀剂为微胶囊生石灰，它是将20份(重量比)生石灰与1份(重量比)饱和脂肪酸按一定比例共混粉磨至细度＜0.63mm；抗韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯；保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000；防静电剂为细度为200～300目的炭黑或石墨与细度为400～600目的锌粉按1∶1(重量比)进行混合，搅拌均匀即可使用。
本发明的作用机理是：以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥为胶结剂，将骨料胶结在一起；膨胀剂和抗韧剂协同作用，起到补偿水泥基材料固化过程中的化学收缩以及干燥收缩，防止出现裂纹和空鼓等现象；保水剂起到显著改善和易性、施工性、粘结性的作用。早强剂和缓凝剂起到调节材料施工的可操作时间及硬化速率作用。防静电剂均匀分散在整个体系中，在外电场的作用下，防静电剂粒子在胶凝体系中定向分布，在自流平材料中形成一个导电通路，把空气中多余的静电荷通过面层下面的接地装置导走，引入大地。
依据标准测试本发明的主要性能指标如下表所示：
  项目   性能
  颜色   灰色
  松散密度   1.3～1.4kg/L(干粉料)
  固化时间   初凝：30～60min；终凝：45～100min
  施工时间   20～40min
  耐磨性   ≤2.0mg
  粘结强度   1.5MPa～2.5MPa
  抗压强度   3d：10.0MPa～15.0MPa，28d：30.0MPa～40.0MPa
  抗折强度   3d：4.0MPa～10.0MPa，28d：30MPa～40MPa
  收缩性   ≤0.02％
  流动性   200mm～240mm
  表面电阻   104～106欧姆
  衰减时间   0.2s～0.5s
(注释：测试条件为温度：20～23℃，湿度：50～60％)
施工时，检测混凝土基础表面，有疏松部位予以剔除，进行修补；基础混凝土的抗拉强度大于1.5MPa。用90％的丙烯酸乳液封闭混凝土表面，待乳液表干后，用宽10mm的铜箔，间距为300mm，相互搭接形成方格网络。长度为1000mm，直径为25mm的光园钢筋作为接地装置。铜箔的方格网络与接地装置在车间的边角处相连。将本发明所制备的材料加入19％～21％(重量百分比)的水，采用强制式搅拌机拌和成自流砂浆，用专用的自流平施工机具摊铺，边摊铺边用消泡辊刮涂。
本发明的有益效果在于：(1)耐磨性好，提高了材料的使用寿命；(2)徐变量低，与基础的弹性模量及热膨胀系数一致；(3)该材料可以进行较低温条件下施工；(4)施工及使用过程中不产生任何毒害气体和废弃物，环保性好。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明做进一步的说明，下述各实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制。
实施例1
选取水泥42公斤，砂60公斤，塑化剂0.8公斤，流化剂1.0公斤，早强剂3.2公斤，缓凝剂4.0公斤，消泡剂1.9公斤，膨胀剂2.2公斤，抗韧剂2.1公斤，保水剂0.25公斤，防静电剂17公斤。将上述原材料投入强制式搅拌机中，搅拌均匀后即可。在施工现场，按照材料加入20％(重量百分比)的水，用强制式搅拌机搅拌3min，拌合均匀即可使用，用专门的双螺旋自流平施工机具泵送施工，施工完毕后立即养护，7天后即可投入使用。
实施例2
选取水泥75公斤，砂40公斤，塑化剂2.0公斤，流化剂0.5公斤，早强剂5.0公斤，缓凝剂2.5公斤，消泡剂3.5公斤，膨胀剂3.0公斤，抗韧剂1.0公斤，保水剂0.8公斤，防静电剂20公斤。将上述原材料投入强制式搅拌机中，搅拌均匀后即可。在施工现场，按照材料加入21％(重量百分比)的水，用强制式搅拌机搅拌3min，拌合均匀即可使用，用专门的双螺旋自流平施工机具泵送施工，施工完毕后立即养护，7天后即可投入使用。
实施例3
选取水泥35公斤，砂80公斤，塑化剂0.5公斤，流化剂2.0公斤，早强剂2.5公斤，缓凝剂5.0公斤，消泡剂1.2公斤，膨胀剂0.5公斤，抗韧剂2.5公斤，保水剂0.2公斤，防静电剂5公斤。将上述原材料投入强制式搅拌机中，搅拌均匀后即可。在施工现场，按照材料加入19％(重量百分比)的水，用强制式搅拌机搅拌3min，拌合均匀即可使用，用专门的双螺旋自流平施工机具泵送施工，施工完毕后立即养护，7天后即可投入使用。
实施例4
所述水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5；砂为人工石英砂或天然砂，细度为0.1～0.5mm连续级配，莫氏硬度大于7；塑化剂为聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯、乙烯月桂酸乙烯等可分散乳胶粉，粘度不小于60000mPa·s；流化剂为干酪素、聚羧酸、萘系高效减水剂或三聚氰胺高效减水剂；早强剂为硫酸钠、氯化钠等无机化和物；缓凝剂为二水石膏、硼砂或酒石酸；消泡剂为有机硅；膨胀剂为微胶囊生石灰，它是将20份(重量比)生石灰与1份(重量比)饱和脂肪酸按一定比例共混粉磨至细度＜0.63mm；抗韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯；保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000；防静电剂为细度为200～300目的炭黑或石墨与细度为400～600目的锌粉按1∶1(重量比)进行混合，搅拌均匀即可使用。其它与实施例1-3相同。

Claims (10)

1.一种可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，由下列组分按重量份数组成：
水泥35～75份
砂40～80份
塑化剂0.5～2.0份
流化剂0.5～2.0份
早强剂2.5～5.0份
缓凝剂2.5～5.0份
消泡剂1.2～3.5份
膨胀剂0.5～3.0份
抗韧剂1.0～2.5份
保水剂0.2～0.8份
防静电剂5.0～20.0份；
所述防静电剂为细度为200～300目的炭黑或石墨与细度为400～600目的锌粉按重量比1∶1均匀混合；所述膨胀剂为微胶囊生石灰，它是将20份生石灰与1份饱和脂肪酸按重量比共混粉磨至细度＜0.63mm。
2.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5。
3.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述砂为人工石英砂或天然砂，细度为0.1～0.5mm连续级配，莫氏硬度大于7。
4.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述塑化剂为聚乙烯醇、乙烯醋酸乙烯、或乙烯月桂酸乙烯，粘度不小于60000mPa·s。
5.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述流化剂为干酪素、聚羧酸、萘系高效减水剂或三聚氰胺高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述早强剂为硫酸钠或氯化钠。
7.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述缓凝剂为二水石膏、硼砂或酒石酸。
8.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅。
9.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述抗韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯。
10.根据权利要求1所述的可用于防静电的水泥基自流平材料，其特征在于，所述保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000。
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