CN104211339A - 抗渗预拌砂浆及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗渗预拌砂浆及其生产方法，其特征在于：它包括以下重量份数的原料：其中，人工砂70—80份；水泥12—13份；Ⅱ级粉煤灰8—10份；添加剂0.1—1份。本发明能显著提高预拌砂浆的抗渗性、抗裂性、减缩性、保水率、防水性及密实的效果，抗渗级别达到12级，能使砂浆颗粒之间粘结更紧密且形成包裹而达到抗渗同时可减少收缩30%以上，可广泛用于高层建筑的顶层及地下室、泳池、水渠、隧道、电缆沟工程及建筑构造物和土木构造物的防水防渗。

Description

抗渗预拌砂浆及其生产方法

技术领域

本发明属于预拌砂浆的加工领域，特别是涉及一种可广泛用于高层建筑的顶层及地下室、泳池、水渠、隧道、电缆沟工程及建筑构造物和土木构造物防水防渗用的抗渗预拌砂浆及其生产方法。

背景技术

砂浆是建筑工程中应用量大、使用面广的建筑材料之一，广泛应用于建筑物的砌筑与抹面等工程。我国当前的建筑工程中60％以上建筑物仍在沿用砖、砌块等墙体材料，砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂浆仍以水泥砂浆或混合砂浆为主。

随着建筑业技术进步和文明施工要求的提高，现场拌制砂浆日益显示出其固有缺陷，如砂浆质量不稳定、材料浪费大、砂浆品种单一、文明施工程度低以及污染环境等。因此，采用工业化生产的预拌砂浆势在必行，它是保证建筑工程质量、提高建筑施工现代化平、实现资源综合利用、减少城市污染、改善大气环境、发展散装水泥、实现可持续发展的项实在措施。

另外，目前我国每年建筑用砂约需6亿t左右，绝大多数地区用的是天然河砂。天然河砂资源是一种地方资源，在短时间内不可再生且不宜长距离运输。随着环境保护政策的实施，同时由于天然河砂的过度开采会对生态环境造成破坏，我国不少地区开始限采或禁采天然河砂，可用天然河砂资源减少，砂的质量下降且价格越来越高。而随着城市建设步伐的加快，旧房拆除后的建筑垃圾越来越多，处理这些建筑垃圾要耗费大量的人力物力，且污染环境。

砂浆的裂缝和渗水是建筑工程中非常普遍的现象，裂缝的发生和扩展，将会引起建筑物墙体渗漏和粉刷层脱落，进而导致内层混凝土或砌体的碳化侵蚀，使后期建筑物的整体强度降低，危害建筑物的使用寿命，严重的将会引起建筑物使用功能丧失。房屋建筑的裂缝及渗漏不但给人民生活带来不便，还给国家造成很大的经济损失。据统计，我国每年仅用于渗漏水维修的费用就在20亿元以上。每年砂浆的使用量将达到7.5亿m3。如果建筑砂浆具有抗裂防渗性能，将减少因砂浆开裂和渗漏而带来的巨额维护与修复费用，节约大量的建设资金， 因此砂浆对抗裂防渗的功能有较高的要求。

普通砂浆的抗渗性能、抗裂性能较差，不能满足砌块砌体对砂浆性能的要求，从国内外的研究来看，目前主要的解决办法是通过外加组分或者助剂等材料进行改性，由此制得的主要抗渗砂浆种类有：（1）聚合物砂浆，聚合物作为一种外加组分在水泥基胶凝材料中得到了广泛的应用，包括聚合物乳胶、可再分散性聚合物粉末，其优点是聚合物的加入可以改善或提高水泥砂浆和混凝土的强度、变形性能、粘结性、防水性和耐久性等性能。但是在传统聚合物砂浆配制方法中。聚合物掺量 ( 固体分 ) 一般占水泥重量的5～15%，每方砂浆或混凝土的成本将增加数百元以至上千元；同时，由于聚合物的亲水性不够，易产生泌水，往往需添加保水剂，从而使砂浆的成本更高，使得聚合物砂浆难以为广大的建筑市场接受。（2）纤维增强砂浆，纤维应用于水泥砂浆和混凝土中，由于其化学稳定性好，能够有效控制砂浆和混凝土由收缩而引起的裂缝问题，改善它们的抗裂、抗渗性能，提高抗冻能力；同时具有掺加工艺简单、价格低廉、施工方便等优点，但由于其价格高，目前在市场上难以推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种显著提高抗渗性、抗裂性、减缩性、保水率、防水性及密实的效果的抗渗预拌砂浆及其生产方法。

本发明是这样实现的：

一种抗渗预拌砂浆，其特征在于，它包括以下重量份数的原料：其中，人工砂70—80份、水泥12—13份、Ⅱ级粉煤灰8—10份、添加剂0.1—1份；

所述的人工砂为由废弃的建筑废渣、冶金矿渣、矿石、耐火材料、铝凡土熟料、金刚砂和玻璃原料经过破碎、制砂、干燥、筛选后制得。

以上所述的添加剂包括以下重量比的原料，高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为50—55：15—20：5—10：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

以上所述的引气剂是造纸黑液与糖蜜反应液，其制备方法是：固含量为40-60%的造纸黑液重量1份与甘蔗糖蜜重量1份加入重量1份的70-90%的浓硫酸反应0.5-1小时得到。

以上所述的人工砂的石粉的重量百分含量为8-15%。

本发明抗渗预拌砂浆的生产方法，包括以下步骤：将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品。

人工砂的石粉含量在8-15%时可降低砂浆的用水量，对混凝土强度硬度不大，明显提高混凝土早期抗裂、抗氯离子渗透、抗碳化及抗冻性能，可以填充水泥颗粒空隙，明显降低混凝土空隙，提高混凝土密实性。

本发明采用两种类型的高性能聚羧酸减水剂，一种以主链为甲基丙烯酸，侧链为羧酸基团和MPEG(Methoxy polyethylene glycol)，聚酯型结构；另外一种为主链为聚丙烯酸，侧链为Vinyl alcohol polyethylene glycol，聚醚型结构；高性能聚羧酸减水剂的固含量为40%。

本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明的抗渗预拌砂浆的工业化生产使砂浆的质量得到了保证，简化了施工现场的制备环节，大大改善了施工现场的工作环境，提高了建筑物的质量，更节省了大量的人力。同时，利用粉煤灰节约能源，减少环境污染；在工地现场可用多少取多少，避免现场材料的浪费；另外，可降低工地噪声和扬尘的污染，推动文明工地的建设。

1、本发明抗渗预拌砂浆的添加剂能够显著提高抗渗性、抗裂性、减缩性、保水率防水性及密实的效果，抗渗级别达到12级，能使砂浆颗粒之间粘结更紧密且形成包裹而达到抗渗同时可减少收缩30%以上，尤其在恶劣环境下，可以减少收缩，这对于有效控制开裂极为重要。

2、本发明的抗渗预拌砂浆早期强度发展迅速，即使在冬季也只需较短的养护龄期，保证了工程进展速度；具有长期的耐久性；抗化学腐蚀性强，可用于各种特殊工程中；它在高减水率、高强度基础上同时具备工作性能优异、易泵送、易密实等优良的施工性能。

3、本发明选用的引气剂和消泡剂效果好，特别是采用造纸黑液与糖蜜反应液，成本低，能够进行废物利用。造纸黑液中含有大量的木质素，与糖蜜加硫酸反应后能够得到抵御水分子渗透的物质，还有使砂浆产生一定的粘稠物，不容易开裂。

4、 本发明的引气剂还利用造纸黑液本身含有的糖分和无机盐，其中糖分可以减少硬化砂浆中由于水化温升产生的裂缝，对改善砂浆抗渗性有利；而无机盐成分则使砂浆早强，有利于提高砂浆的抗压强度。

5、本发明抗渗预拌砂浆中的人工砂和粉煤灰利用铁厂废渣、脱硫灰渣和钢渣、工业尾矿及废弃的建筑废渣、冶金矿渣、矿石、耐火材料、铝凡土熟料、金刚砂和玻璃原料等一般工业固体废物制作，可减少对天然砂的使用，工业废物的综合利用不仅仅是促进社会可持续发展，而且对推进循环经济起到了重大的作用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作以下说明。

实施例1

（一）原料及重量：

人工砂70份、水泥12份、Ⅱ级粉煤灰8份、添加剂0.1份；

所述添加剂包括以下重量比的原料：高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为50：15：5：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

（二）制作

将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品，本发明的预拌砂浆在使用时只需加入占砂浆总量12-16%的水，搅拌均匀即可使用。

实施例2

（一）原料及重量：

人工砂75份、水泥12份、Ⅱ级粉煤灰9份、添加剂0.5份；

所述添加剂包括以下重量比的原料：高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为52：16：6：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

（二）制作

将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品，本发明的预拌砂浆在使用时只需加入占砂浆总量12-16%的水，搅拌均匀即可使用。

实施例3

（一）原料及重量：

人工砂78份、水泥13份、Ⅱ级粉煤灰9份、添加剂0.8份；

所述添加剂包括以下重量比的原料：高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为54：18：8：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

（二）制作

将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品，本发明的预拌砂浆在使用时只需加入占砂浆总量12-16%的水，搅拌均匀即可使用。

实施例4

（一）原料及重量：

人工砂80份、水泥13份、Ⅱ级粉煤灰10份、添加剂1份；

所述添加剂包括以下重量比的原料：高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为55：20：10：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

（二）制作

将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品，本发明的预拌砂浆在使用时只需加入占砂浆总量12-16%的水，搅拌均匀即可使用。

 

工程应用实例

南宁市南湖隧道工程项目，全长1.25公里，地下工程采用本发明的抗渗预拌砂浆，2011年1月通车至今，无渗水、开裂等现象，工程质量良好，无任何用户投诉问题。

 

本发明主要技术指标：

说明本发明的抗渗预拌砂浆的凝结时间、稠度、保水率、抗压强度、收缩率等技术指标均符合国家标准和行业标准。

传统砂浆与预拌砂浆综合对比：

	传统砂浆	预拌砂浆
			搅拌	现场人手配混及搅拌导致质量不稳定，难以控制使用时间，常有现场浇水增加塑性的现象，导致浆体品质降低。	工厂预拌，无需现场配混，只需加入适量水分稍作拌合，足够的使用时间，能使用大型的专业搅拌设备。
施工	往往需要大量的基面浇水或界面处理，不能进行机械施工，劳动强度高，施工效率低，对施工人员技术依赖性强，容易产生下坠变形并要对分多层施工，需要浇水养护。	底层无须特别处理，可以机械施工，效率高，浆体本身有较强的出粘力，减少浆体散落，具有良好的施工性和抗下坠性能，保水性能优异。
			质量	高收缩率，经常产生裂缝，结构疏松，容易产生渗漏，与底层粘结力较弱，空鼓率高。	减少裂缝，与底层有较高的粘结力，不空鼓，较低收缩率，高致密性，抗渗能力强，耐久性高。
损耗	粘连力差，施工容易散落，保水能力差，容易造成失水、风干，造成浪费。	粘连立大，减少施工时浆体散落，损耗极低，保水力强，不易造成浪费。
			材料的储运	要在工地现场储存多种原材料，并需要较大的贮存空间转运灰浆到施工现场需要额外流程和工序。	统一包装或散装到达工地，易于储存和装卸，弹性控制用量，随用随配，材料贮存于施工现场附件，易于管理，并于施工点搅拌，无需运送。
文明施工	搅拌、储存和施工过程中遗留大量散落的废料，灰尘大，需要大量劳动力清理施工现场残留的干硬浆体。	减少清理废料的需要，只需清理包装纸袋，现场干净清洁。

Claims (5)

1.一种抗渗预拌砂浆，其特征在于，它包括以下重量份数的原料：其中，人工砂70—80份、水泥12—13份、Ⅱ级粉煤灰8—10份、添加剂0.1—1份；

所述的人工砂为由废弃的建筑废渣、冶金矿渣、矿石、耐火材料、铝凡土熟料、金刚砂和玻璃原料经过破碎、制砂、干燥、筛选后制得。

2.根据权利要求1所述的抗渗预拌砂浆，其特征在于：所述的添加剂包括以下重量比的原料，高性能聚羧酸减水剂：三氯化铁：葡萄糖酸钠：消泡剂：引气剂的重量比为50—55：15—20：5—10：2：0.5，所述的高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。

3.根据权利要求1所述的抗渗预拌砂浆，其特征在于：所述的引气剂是造纸黑液与糖蜜反应液，其制备方法是：固含量为40-60%的造纸黑液重量1份与甘蔗糖蜜重量1份加入重量1份的70-90%的浓硫酸反应0.5-1小时得到。

4.根据权利要求1所述的抗渗预拌砂浆，其特征在于：所述的人工砂的石粉的重量百分含量为8-15%。

5.权利要求1所述的抗渗预拌砂浆的生产方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：将人工砂、水泥、Ⅱ级粉煤灰、添加剂按重量份数称量后，先将Ⅱ级粉煤灰和添加剂放入混合机进行搅拌混合，再将水泥加入混合机搅拌混合，最后将人工砂加入混合机搅拌混合后进入成品包装罐内，检验包装，得到产品。