CN103723970B - 一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆及其使用方法。由普通硅酸盐水泥、河砂、粉煤灰、矿渣粉、膨润土、聚丙烯酰胺、海泡石粉、消泡剂和减水剂组成。本发明不仅具有优良的施工性能，同时具有成本低、强度高、耐久性能好和收缩率小等优势。本发明环保节能，掺加的保水增稠材料以储量巨大的无机矿物膨润土为主要原料制备而成，生产成本低，便于取材，具有较好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆及其使用方法。
背景技术
抹灰砂浆是涂刷在建筑基面上起到找平或者提供保护的一类预拌砂浆的统称。预拌抹灰砂浆可分为湿拌抹灰砂浆和干混抹灰砂浆两种，其中干混抹灰砂浆是将水泥、填料、骨料和多种功能性外加剂配制而成。
由于抹灰砂浆在应用时对稠度、保水性、分层度和流动性都有较高的要求，所以为使砂浆拥有较好的工作性能，寻求与抹灰砂浆配套使用的保水增稠材料是十分重要的。
目前市面上常见的砂浆保水增稠材料可分为无机矿物类和有机高分子类。有机高分子类保水增稠材料掺入砂浆后对砂浆的工作性能有很大改善作用，但是高分子类产品的生产成本很高，掺入砂浆后会给砂浆基体带入很多气泡，大幅度降低砂浆的强度，都些都严重影响其进一步发展。无机矿物类保水增稠材料掺入砂浆后对砂浆强度不会产生不利影响，适当的掺加比例还可能对砂浆强度有优化效果，同时无机矿物类产品多为天然矿物，生产成本较低，但是其保水增稠的效果不如有机高分子类明显，这也限制着无机矿物类保水增稠材料的进一步发展。由于市面上常用的保水增稠材料都存在着明显的优缺点，所以采取有机、无机材料复合而成的保水增稠材料一定会对抹灰砂浆的开发应用以及进一步发展产生很好的效应。
膨润土的主要矿物组成为蒙脱石，蒙脱石特殊的晶体结构由两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氧八面体晶片组成。由于蒙脱石这种特殊的晶体结构，使其具有阳离子交换性、膨胀性、粘结性、胶体性等性质，同样膨润土也具有以上性质。膨润土在掺入砂浆后，可以改善砂浆的保水性能，降低砂浆的分层度，同时对砂浆的强度不产生不利影响。
聚丙烯酰胺是一种水溶性线性高分子，在适宜的低浓度下，聚合物溶液可视为网状结构，链间机械的缠结和氢键共同形成网状节点；浓度较高时，由于溶液含有许多链一链接触点，使得PAM溶液呈凝胶状，所以聚丙烯酰胺可以用作高效的絮凝剂、增稠剂和流度控制剂等。将其应用于砂浆中可以显著改善砂浆的工作性能。
发明内容
本发明目的在于利用天然矿物膨润土和有机高分子类聚丙烯酰胺复合而成的保水增稠材料，提供一种成本低、工作性能高、力学性能好、耐久性能高、环保节能的以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆及其使用方法。
本发明提出的以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，由普通硅酸盐水泥、河砂、粉煤灰、矿渣粉、膨润土、聚丙烯酰胺、海泡石粉、消泡剂和减水剂组成，各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥100
河砂400-700
粉煤灰10-30
矿渣粉10-30
膨润土10-15
聚丙烯酰胺0.05-0.50
海泡石粉1-5
消泡剂0.06-0.60
减水剂0.05-2.00。
各组份较佳的重量比为：
普通硅酸盐水泥100
河砂500-650
粉煤灰10-25
矿渣粉10-25
膨润土10-15
聚丙烯酰胺0.08-0.40
海泡石粉2-4
消泡剂0.08-0.60
减水剂0.05-1.50。
本发明中，所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
本发明中，所述河砂为中砂，细度模数为2.5-3.0，堆积密度为(1450-1650)Kg/m3。
本发明中，所述粉煤灰为级高钙粉煤灰，其游离氧化钙质量百分数小于和等于3.0%，烧失量小于和等于5.0%。
本发明中，所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的一种。
本发明中，所述膨润土为钙基膨润土，细度为300目，MgO质量分数为0.20%-0.80%，Al2O3质量分数为10.0%-18.0%，SiO2质量分数为50%-65%，SO3质量分数为0.1%-0.3%，K2O质量分数为1%-3%，CaO质量分数为0.1%-0.5%，TiO2质量分数为0.5%-1%，MnO质量分数为0.02%-0.05%，F2O3质量分数为5%-7%。
本发明中，所述聚丙烯酰胺平均分子量为400万-2000万。
本发明中，所述海泡石粉的细度为200目至300目。
本发明中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
本发明中，所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系减水剂中的一种。
本发明提出的以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆的制备方法，具体步骤如下：
按前述重量比例称取普通硅酸盐水泥、河砂、粉煤灰、矿渣粉、膨润土、聚丙烯酰胺、海泡石粉、消泡剂和减水剂，通过机械搅拌均匀后，既得所需产品。
本发明提出的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆的使用方法，具体步骤如下：准确称取以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆和水，先将水加入搅拌机，随着搅拌机叶片转动，将以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆匀速投入搅拌机。搅拌均匀后即可施工。加水量为本发明材料重量的10%-30%。
本发明中，普通硅酸盐水泥、粉煤灰和矿渣粉组成复合胶凝体系，其中普通硅酸盐水泥是主要的胶凝组分。粉煤灰使用的是一级高钙粉煤灰，其氧化钙成分较高，具有一定量的水硬性晶体矿物，同时又含有潜在活性物质，在砂浆中具有一定的减水效果，并能够加快砂浆早期强度的发展，改善砂浆的抗渗性能。矿渣粉活性较高，在砂浆中可以等量替代30%-50%的水泥，在砂浆中使用时可以明显降低水化热，改善砂浆的孔结构，提高砂浆抗渗抗冻性能。将粉煤灰和矿渣粉复合掺加到普通硅酸盐水泥中做抹灰砂浆的胶凝组分，充分发挥各胶凝组分的优势，改善抹灰砂浆的力学性能和耐久性能。
本发明中，膨润土和聚丙烯酰胺为抹灰砂浆的保水增稠材料。膨润土采用的是钙基膨润土，其价格便宜，储量巨大，在抹灰砂浆中通过物理吸附作用起到保水增稠的作用，改善砂浆的工作性能。由于膨润土本身具有粘结性、可塑性和润滑性等特点，所以在砂浆中膨润土不仅可以改善砂浆的工作性能，还可以对砂浆强度有一定的积极效用。聚丙烯酰胺是较常用的一种高分子类保水增稠材料，与其他高分子类保水增稠材料相比，聚丙烯酰胺成本较低且具有较好的保水增稠效果。采用膨润土和聚丙烯酰胺复合掺加作为抹灰砂浆的保水增稠材料，既降低了砂浆的生产成本，改善了砂浆的工作性能，同时还可以对抹灰砂浆的强度不造成严重损失。
海泡石具有一定的膨胀性、可塑性和粘结性，在抹面砂浆中可以改善砂浆工作性能，缓解砂浆的干缩现象。
消泡剂的加入能减少新拌砂浆的含气量。
减水剂的加入使得浆体具有较高的流动性及稳定性；
本发明为一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，具有优良的施工性能，成本低、强度高、耐久性能好和无收缩等优势。本发明掺加的保水增稠材料是利用储量巨大的无机矿物膨润土为主要原料制备而成，生产成本低，便于取材，使砂浆具有较好的经济效益和社会效益。
本发明制备的抹灰砂浆是以普通硅酸盐水泥、粉煤灰和矿渣粉作为胶结材料，以河砂作为细骨料，以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料并加入减水剂、消泡剂和海泡石粉作为改善砂浆工作性能外加剂制备而成。它具有优良的施工性能，同时具有较高的力学强度、收缩率低、耐久性能好和降低成本等优势。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1，一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂400、粉煤灰10、S95矿渣粉10、膨润土10、聚丙烯酰胺0.05、海泡石粉1、消泡剂0.06、聚羧酸系减水剂0.05的重量比配制而成。按砂浆总干重量的10%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例2，一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂500、粉煤灰18、S105矿渣粉15、膨润土12、聚丙烯酰胺0.10、海泡石粉2、消泡剂0.10、聚羧酸系减水剂0.10的重量比配制而成。按砂浆总干重量的20%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例3，一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂600、粉煤灰25、S95矿渣粉25、膨润土15、聚丙烯酰胺0.40、海泡石粉4、消泡剂0.40、萘系减水剂1.50的重量比配制而成。按砂浆总干重量的25%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
实施例4，一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂700、粉煤灰30、S105矿渣粉30、膨润土15、聚丙烯酰胺0.50、海泡石粉5、消泡剂0.60、萘系减水剂2.00的重量比配制而成。按砂浆总干重量的30%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。
表1实施例性能测试结果
Claims (7)
1.一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于由普通硅酸盐水泥、河砂、粉煤灰、矿渣粉、膨润土、聚丙烯酰胺、海泡石粉、消泡剂和减水剂组成，各组分的重量比为：
普通硅酸盐水泥100
河砂400-700
粉煤灰10-30
矿渣粉10-30
膨润土10-15
聚丙烯酰胺0.05-0.50
海泡石粉1-5
消泡剂0.06-0.60
减水剂0.05-2.00；
其中：所述膨润土为钙基膨润土，细度为300目，MgO质量分数为0.20%-0.80%，Al2O3质量分数为10.0%-18.0%，SiO2质量分数为50%-65%，SO3质量分数为0.1%-0.3%，K2O质量分数为1%-3%，CaO质量分数为0.1%-0.5%，TiO2质量分数为0.5%-1%，MnO质量分数为0.02%-0.05%，F2O3质量分数为5%-7%；所述聚丙烯酰胺分子量为400万-2000万；所述海泡石粉的细度为200目至300目；所述消泡剂为有机硅消泡剂。
2.根据权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于各组份的重量比为：
普通硅酸盐水泥100
河砂500-650
粉煤灰10-25
矿渣粉10-25
膨润土10-15
聚丙烯酰胺0.08-0.40
海泡石粉2-4
消泡剂0.08-0.60
减水剂0.05-1.50。
3.根据权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于所述河砂为中砂，细度模数为2.5-3.0，堆积密度为(1450-1650)kg/m3。
5.根据权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆，其特征在于所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系减水剂中的一种。
7.一种如权利要求1所述的一种以膨润土和聚丙烯酰胺为保水增稠材料的抹灰砂浆的使用方法，其特征在于使用时加水量为抹灰砂浆总质量10%-30%，机械搅拌均匀后即可进行施工。
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