CN103819160A

CN103819160A - 一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法

Info

Publication number: CN103819160A
Application number: CN201410023722.9A
Authority: CN
Inventors: 孙振平; 董超颖
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法。由普通硅酸盐水泥、河砂、磷渣粉、矿渣粉、凹凸棒土、海泡石粉和减水剂组成。本发明不仅具有良好的施工性能，良好的抗分层性能和保水性能，而且具有较高的抗压强度、粘结强度、抗渗能力和较低的收缩性。本发明环保节能，所掺加的保水剂为在我国资源较为丰富且分布广泛的无机矿物凹凸棒土，取材容易，生产成本低，具有较高的经济效益和社会效益。

Description

一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法。

背景技术

砌筑砂浆是将砖、石、砌块等黏结成为砌体的砂浆，起着传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。

砌筑砂浆在应用时对砂浆和易性、砂浆强度和砂浆粘结力等方面都有较高的要求，所以为使砂浆拌合物的和易性满足施工要求，强度、粘结力和耐久性满足设计要求，砌筑砂浆的配合比和外加剂的使用都需要慎重选择。

目前市面上常见的砂浆保水剂可分为无机矿物类和有机高分子类。有机高分子类保水剂掺入砂浆后可以有效改善砂浆的工作性能，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。无机矿物类保水剂的原料以膨润土为主，复合有机改性剂制备而成，掺入砂浆后，对砂浆强度不会产生大的不利影响，但是其保水增稠的效果不如有机高分子类明显，这很大程度限制了这一类保水剂的进一步发展。针对市面上常用的保水剂存在的缺点，研究开发一种既能对砂浆强度有改善作用也能有效改善砂浆保水性能的保水剂一定会对砌筑砂浆的开发应用以及进一步发展产生很好的效应。

凹凸棒土简称凹土，又名坡缕石，是一种具有独特性能的层链状分子结构的含水富镁的铝硅酸盐矿物，它具有独特的2：1型页硅酸盐结构的层链状晶体结构，形成两层硅氧四面体夹一层镁(铝)氧原子八面体组成的结构单元。这样的晶体结构使其具有吸附性、胶体性、催化性、悬浮性、填充性和火山灰活性等性能，将其应用在砂浆中对改善砂浆的各项性能具有重大意义。

发明内容

本发明目的在于利用天然矿物凹凸棒土为保水剂，提供一种成本低廉，施工性能、力学性能和耐久性能好，且环保节能的以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆及其使用方法。

本发明提出的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，由普通硅酸盐水泥、河砂、磷渣粉、矿渣粉、凹凸棒土、海泡石粉和减水剂组成，各组分的重量比为：

普通硅酸盐水泥 100

河砂 400-700

磷渣粉 10-30

矿渣粉 10-30

凹凸棒土 3-15

海泡石粉 1-5

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

磷渣粉 10-25

矿渣粉 10-25

凹凸棒土 5-10

海泡石粉 2-4

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，所述磷渣粉为磷化工排出的废渣，其SiO₂质量分数大于等于30%，P₂O₅质量含量小于等于3%，比表面积大于等于340 m²/Kg。

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，所述凹凸棒土为煅烧凹凸棒土，表观密度为1950kg/m³，比表面积为905m²/kg，MgO质量分数为9.3%-10.5%，Al₂O₃质量分数为9.4%-9.8%，SiO₂质量分数为50.0%-60.8%，Na₂O质量分数为0.2%-0.5%，K₂O质量分数为1%-2%，CaO质量分数为1.8%-2.5%，TiO₂质量分数为0.32%-0.63%，MnO质量分数为0.61%-0.72%，F₂O₃质量分数为5.7%-6.7%。

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。

本发明提出的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆的制备方法，具体步骤如下：

按前述重量比例称取普通硅酸盐水泥、河砂、磷渣粉、矿渣粉、凹凸棒土、海泡石粉和减水剂，通过机械搅拌均匀后，既得所需产品。

本发明提出的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆的使用方法，具体步骤如下：准确称取以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆和水，先将水加入搅拌机，随着搅拌机叶片转动，将以凹凸棒土为保水剂的砌筑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、磷渣粉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。磷渣粉为磷化工固体废弃物，化学成分类似于矿渣粉，SiO₂质量分数更高，但含有一定量的P₂O₅，所以虽然早期有一定缓凝作用，但与矿渣粉复合使用，后期增强效应较理想。矿渣粉活性较高，在砂浆中可以等量替代部分水泥，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。将磷渣粉和矿渣粉复合掺加到普通硅酸盐水泥中做砌筑砂浆的胶凝组分，充分发挥各胶凝组分的优势，改善砌筑砂浆的力学性能和耐久性能。

本发明中，凹凸棒土为砌筑砂浆的保水剂。凹凸棒土具有良好的胶体性能和吸附性能，在很多领域都用它做增稠剂和粘结剂，是一种很好的保水增稠材料。凹凸棒土掺入到砂浆中除了对砂浆保水性和工作性能有一定的改善作用以外，对砂浆的力学性能和耐久性能也有显著的提高。

海泡石粉具有一定的膨胀性、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。

减水剂的加入使得浆体具有较高的流动性及稳定性。

本发明为一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，具有成本低廉，施工性能、力学性能和耐久性能好，环保节能和无收缩等优势。本发明掺加的保水剂为分布广泛且我国资源丰富的无机矿物凹凸棒土，生产成本低，取材容易，为本发明带来较好的经济效益和社会效益。

本发明制备的砌筑砂浆是以普通硅酸盐水泥、磷渣粉和矿渣粉作为胶结材料，以河砂作为细骨料，以凹凸棒土为保水剂并加入海泡石粉和减水剂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，同时具有成本低廉、力学强度和耐久性能好、收缩率低和节能环保等优势。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实例1，一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂400、磷渣粉10、S95矿渣粉10、凹凸棒土3、海泡石粉1、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。

实例2，一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂500、磷渣粉16、S105矿渣粉15、凹凸棒土5、海泡石粉2、聚羧酸系减水剂0.08的重量比配制而成。按砂浆总干重量的18%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。

实例3，一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂600、磷渣粉24、S95矿渣粉25、凹凸棒土10、海泡石粉4、萘系减水剂1.40的重量比配制而成。按砂浆总干重量的23%加水搅拌均匀，即得所需产品。性能测试结果见表1。

实例4，一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，按普通硅酸盐水泥100、河砂700、磷渣粉30、S105矿渣粉30、凹凸棒土15、海泡石粉5、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

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Claims

1.一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，其特征在于由普通硅酸盐水泥、河砂、磷渣粉、矿渣粉、凹凸棒土、海泡石粉和减水剂组成，各组分的重量比为：

普通硅酸盐水泥 100

河砂 400-700

磷渣粉 10-30

矿渣粉 10-30

凹凸棒土 3-15

海泡石粉 1-5

减水剂 0.05-2.00。

2.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，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

磷渣粉 10-25

矿渣粉 10-25

凹凸棒土 5-10

海泡石粉 2-4

减水剂 0.05-1.50。

3.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，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所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，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所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，其特征在于所述磷渣粉为磷化工排出的废渣，其SiO₂质量分数大于等于30%，P₂O₅质量含量小于等于3%，比表面积大于等于340 m²/Kg。

6.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，其特征在于所述矿渣粉为S95矿渣粉或S105矿渣粉中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，其特征在于所述凹凸棒土为煅烧凹凸棒土，表观密度为1950kg/m³，比表面积为905m²/kg，MgO质量分数为9.3%-10.5%，Al₂O₃质量分数为9.4%-9.8%，SiO₂质量分数为50.0%-60.8%，Na₂O质量分数为0.2%-0.5%，K₂O质量分数为1%-2%，CaO质量分数为1.8%-2.5%，TiO₂质量分数为0.32%-0.63%，MnO质量分数为0.61%-0.72%，F₂O₃质量分数为5.7%-6.7%。

8.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，其特征在于所述海泡石粉的细度为200目至300目。

9.根据权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆，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。

10.一种如权利要求1所述的一种以凹凸棒土为保水剂的砌筑砂浆的使用方法，其特征在于使用时加水量为砌筑砂浆总质量的10%-30%，机械搅拌均匀后即可进行施工。