CN102030493A

CN102030493A - 一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料及其使用方法

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Publication number: CN102030493A
Application number: CN 201010555450
Authority: CN
Inventors: 李京川; 武廷超; 刘兮; 苏敬; 钱选清; 郭顺祥; 张宝田; 魏晓冬; 李云龙; 朱宇
Original assignee: BEIJING UNI-CONSTRUCTION SIXTH DEVELOPMENT AND CONSTRUCTION Co Ltd; BEIJING ZHUZONG GROUP Co Ltd
Current assignee: BEIJING UNI-CONSTRUCTION SIXTH DEVELOPMENT AND CONSTRUCTION Co Ltd; BEIJING ZHUZONG GROUP Co Ltd
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: CN102030493B

Abstract

一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料及其使用方法，它的原料组成及在每立方米砂浆中的用量如下：钙基膨润土15～20kg；钠基膨润土10～15kg；木质素磺酸钙1.2～1.5kg；三聚磷酸钠0.5～1.0kg。本发明既能显著改善水泥砂浆的施工和易性，又不损害其力学性能，使砂浆具有较高的拉伸粘结强度，可大幅提高砂浆抗渗性。在产品中掺加有缓凝剂成分，能在大范围内调整凝结时间。添加后可使砂浆的凝结时间延长且凝结时间可调，具有保水性好、泌水少的优点。此外，使用本发明的商品砂浆还可减少环境污染，提高工程质量，有利于提高施工效率。由于产品用量少、效果明显、成本低，非常适用于配制普通用途的砌筑、抹灰、地面、垫层等预拌砂浆和干混砂浆。

Description

一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种建筑砂浆中添加的保水增稠材料以及这种材料的使用方法。

背景技术

建筑砂浆一般强度等级较低，为保证施工可操作性，常用方法是增加水泥用量或添加白灰膏，掺加粉煤灰，添加引气剂、纤维素醚等化学外加剂。水泥是高能耗产品，加大水泥用量意味着增加收缩，掺加白灰膏损害砂浆耐水性，影响砂浆的性能。掺加粉煤灰对保水、增稠的作用不够显著。添加化学外加剂常伴随一定的副作用，使用成本也较高。而且，建筑工程上使用的砂浆常常在建筑工地由操作工人自行搅拌，进料、储存和搅拌过程扬尘、噪声污染环境严重。也增加施工现场文明施工管理的难度。工地自拌的砂浆往往采用体积配比，没有严格的原材料控制和计量，质量稳定性差。为了推广预拌砂浆和干粉砂浆，为了减少商品砂浆与施工现场自拌砂浆的价差，研究开发一种性能稳定、方便施工、成本不高的保水增稠材料是十分必要的。

发明内容

本发明提供一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料及其使用方法，要解决建筑砂浆强度等级低、施工可操作性差，所添加的增稠材料影响砂浆性能、效果不够显著、副作用大、使用成本高的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，所述材料的原料组成及在每立方米砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 15～20 kg；

钠基膨润土 10～15 kg；

减水剂 1.2～1.5kg；

缓凝剂 0.5～1.0kg。

所述钙基膨润土和钠基膨润土的技术要求如下：

细度 (0.080mm筛干筛通过率)	200目通过率≥ 90%
		含水率（105℃烘干至恒重）	≤ 8%
胶质价	≥ 100 ml/15g
		膨胀容	≥ 5.5 ml/g
抗压强度比	≥ 80%

所述缓凝剂是三聚磷酸钠、柠檬酸钠或葡萄糖酸钠。

所述减水剂是木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物或聚羧酸减水剂。

这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料的使用方法，拌制砂浆时，在每m³砂浆干料中加入15～20 kg钙基膨润土、10～15 kg钠基膨润土，再将1.2～1.5kg减水剂和0.5～1.0kg缓凝剂与水混合成溶液，将上述溶液与水一起按配比加入砂浆干料中搅拌均匀。

所述减水剂和缓凝剂与水混合的溶液含固量为30%。

本发明的有益效果如下：

本发明添加有钙基膨润土、钠基膨润土、减水剂和缓凝剂四种材料，通过合理配比，相互配合可增加砂浆稠度，提高和易性，并可调节砂浆的凝结时间，效果显著。

钙基膨润土和钠基膨润土主要作用是吸水膨胀，将水泥颗粒分离，从而增强砂浆的稠度、抗离析性和抗分层性。本发明将钙基膨润土和钠基膨润土搭配使用，在保证使用效果的同时，降低了成本。

由于膨润土矿是一种多种用途的矿产，其质量和应用领域主要取决于其中蒙脱石含量和属性类型及其晶体化学特性。不同细度、含水率、胶介质的钙基膨润土和钠基膨润土，其物理化学性质有较大不同，功能也不同，但已有技术并未限制其技术参数，导致产品性能稳定性较差。本发明对钙基膨润土和钠基膨润土技术参数做出了具体限定，在起到砂浆增稠作用的同时，还可增强砂浆的和易性，十分有利于建筑砂浆使用。

木质素磺酸钙本身具有强力的分解性、粘结性、蟹合性，可使砂浆具有一定的塑化分散性，延缓砂浆的凝结速度，改善砂浆和易性，提高工程质量。

三聚磷酸钠是一种无机物表面活性剂，多用于合成洗涤剂，少数用于食品及工业用水的软化处理。在砂浆中添加三聚磷酸钠可与木质素磺酸钙相互配合，进一步增加砂浆的和易性，同时调节砂浆的凝结时间，添加量增大时可使凝结时间延长。

本发明既能显著改善水泥砂浆的施工和易性，又不损害其力学性能，使砂浆具有较高的拉伸粘结强度，可大幅提高砂浆抗渗性，对7d、28d抗压强度无明显影响。在产品中掺加有缓凝剂成分，能在大范围内调整凝结时间。添加后可使砂浆的凝结时间延长且凝结时间可调，具有保水性好、泌水少的优点。此外，使用本发明的商品砂浆还可减少环境污染，提高工程质量，有利于提高施工效率。由于产品用量少、效果明显、成本低，非常适用于配制普通用途的砌筑、抹灰、地面、垫层等预拌砂浆和干混砂浆。

同干混砂浆相比，预拌湿砂浆的优点是生产和现场使用设备简单，砂子不需预烘干，因而成本较低。本发明也可用于预拌湿砂浆中，由于产品用量少、成本低，可降低砂浆的使用成本、节约资金，具有良好的经济效益和市场前景。

通过试验对比，掺加本发明拌合的砂浆与不掺任何外加剂的砂浆相比，掺加本发明的砂浆和易性好，操作手感较粘，触变性好，气泡少，还可以根据施工要求调节凝结时间。不仅改善了砂浆的可操作性，砂浆1小时泌水率也从4.3%减少到2.4%，分层度从16mm大幅降到1mm，说明砂浆的性能得到了较大提高。

具体实施方式　

实施例一，这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，它的原料组成及在每m??砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 15kg；

钠基膨润土 10kg；

木质素磺酸钙 1.2kg；

三聚磷酸钠 0.5kg。

实施例二，这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，它的原料组成及在每m??砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 20 kg；

钠基膨润土 15 kg；

木质素磺酸钙 1.5kg；

三聚磷酸钠 1.0kg。

实施例三，这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，它的原料组成及在每m??砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 16 kg；

钠基膨润土 13kg；

木质素磺酸钠 1.3kg；

柠檬酸钠 0.8kg。

实施例四，这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，它的原料组成及在每m??砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 18kg；

钠基膨润土 12kg；

聚羧酸减水剂 1.4kg；

葡萄糖酸钠 0.6kg。

实施例五，这种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，它的原料组成及在每m??砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 17 kg；

钠基膨润土 11 kg；

萘磺酸盐甲醛缩合物 1.3kg；

三聚磷酸钠 0.9kg。

上述实施例一至五中钙基膨润土和钠基膨润土的技术要求如下：

上述实施例一至五中的用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料的使用方法，拌制砂浆时，在每m³砂浆干料中加入15～20 kg钙基膨润土、10～15 kg钠基膨润土，再将1.2～1.5kg减水剂和0.5～1.0kg缓凝剂与水混合成溶液，将上述溶液与水一起加入砂浆干料中搅拌均匀。

所述减水剂和缓凝剂与水混合的溶液含固量为30%。

砂浆拌合水用量可根据砂浆稠度（通常为80～100mm）进行控制，由于本发明中含有减水组分，用水量会有所下降，通常在270kg/m³左右。三聚磷酸钠的掺量为1.0kg/m³时，砂浆在常温下的凝结时间为12～14h；掺量为0.7kg/m³时，砂浆在常温下的凝结时间为8～10h；可根据水泥用量及大气温度适当进行调整。

本发明与普通砂浆稠化粉的对比试验及结果分析如下：

对比试验（1），，单位；kg/m³

分析：

（1）24/3成型4组，粉料总量363kg/m3，粉/砂=1：4；31/3成型5组，粉料总量365-385kg/m3，粉/砂=1：4～3.7。光用水泥和粉煤灰的砂浆和易性差，掺用稠化粉或本发明(HY)的砂浆都能起到改善和易性、减少泌水的效果。

（2）24/3成型的4组试件似乎表示掺加稠化粉或本发明(HY)后强度损失较大，实际上主要原因是中途变更了砂子。31/3成型的5组试件使用相同的砂子，7d强度不相上下，说明添加少量产品HY对砂浆强度没有多大影响。掺加增稠粉的S-5的7d强度数据离散大（36；19；27kN），否则，强度也不会太低。

（3）三种产品HY相比，HY-1性能更好，掺量少，需水小，虽稠度较大，但7d强度最高。

（4）从24/3成型的4组试块28d强度看，掺HY的后期强度增长较多。28d比7d的强度增长率分别是：空白砂浆81%，掺上海稠化粉的103%，单掺HY的126%，掺HY及碱和胶粉的119%。

（5）从31/3和7/4成型的几组试块7d强度看，同时掺加HY和减水剂的砂浆比掺减水剂的空白砂浆降低很少，只掺木钙和HY的砂浆比空白砂浆强度还要高，7d强度就能达到7～9Mpa。

对比试验（2），单位；kg/m³

分析：（1）掺加柠檬酸钠和木质素磺酸钙对凝结时间影响大，S-20、S-21、S-22可作为凝结时间12h的M10配比的基础。

适当减少柠檬酸钠和木质素磺酸钙掺量，找到凝结时间8h的M10配比。

多加高效减水剂对延长凝结时间无效。

（2）掺加稠化粉或HY对保水性有一定改善，HY的改善作用更大。

对比试验(3)，单位；kg/m³

分析：（1）从10/5成型的试件看，①S-27与S-28配比基本相同，前者掺25kg/m3HY-4，后者掺35kg/m3稠化粉，稠化粉比HY-4需水量少，但掺HY-4的砂浆泌水率、保水性都好于稠化粉。②保8h凝结时间，柠檬酸钠掺0.7kg/m3适宜，木钙用1kg/m3就可以。③换成42.5水泥后,除S-28外，7d强度都偏低。S-29（M15）、S-30（M20）28d强度不够。

（2）保水性测试指标差距小。

（3）强度等级高的砂浆可考虑用高效减水剂，以减少水泥用量。

对比试验(4)，单位；kg/m³

注：HY-5为宣化中级本发明。

分析：（1）使用HY-5的52#砂浆需水量和泌水率较小，操作手感更好。应请瓦工、抹灰工评价人工砂配制的保水增稠粉砂浆、空白砂浆的可操作性。

Claims

1.一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，其特征在于：所述材料的原料组成及在每立方米砂浆中的用量如下：

钙基膨润土 15～20 kg；

钠基膨润土 10～15 kg；

减水剂 1.2～1.5kg；

缓凝剂 0.5～1.0kg。

2.根据权利要求1所述的用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，其特征在于：所述钙基膨润土和钠基膨润土的技术要求如下：

Figure 2010105554509100001DEST_PATH_IMAGE001

。

3.根据权利要求1或2所述的用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，其特征在于：所述缓凝剂是三聚磷酸钠、柠檬酸钠或葡萄糖酸钠。

4.根据权利要求1或2所述的用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料，其特征在于：所述减水剂是木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物或聚羧酸减水剂。

5.一种用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料的使用方法，其特征在于：拌制砂浆时，在每m??砂浆干料中加入15～20 kg钙基膨润土、10～15 kg钠基膨润土，再将1.2～1.5kg减水剂和0.5～1.0kg缓凝剂与水混合成溶液，将上述溶液与水一起按配比加入砂浆干料中搅拌均匀。

6.根据权利要求5所述的用于改善砂浆凝结时间和操作性的材料的使用方法，其特征在于：所述减水剂和缓凝剂与水混合的溶液含固量为30%。