CN105776989A - 一种新型湿拌砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型湿拌砂浆，包括如下成分：气凝水凝性硅酸盐水泥：150kg/m3‑250kg/m3；粉煤灰：40kg/m3‑150kg/m3；机制砂：1280kg/m3‑1300kg/m3；水:184kg/m3‑276kg/m3。该湿拌砂浆具有空气环境凝结及开放时间后正常凝结的特性，砂浆实现开放时间内不用不凝、即用即凝效果；在开放时间内，砂浆具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率，且大大降低了生产成本，同时原材料少，生产时易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用材料的制备方法，尤其涉及一种湿拌砂浆的制备方法。
背景技术
砂浆是建筑行业中一种基本的建筑材料，在建筑工程中应用十分广泛。2007年6月，商务部、住房城乡建设部等6部委联合下发《关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知》，在这个背景下，商品湿拌砂浆迎来了发展机遇。
湿拌砂浆依托商品混凝土的生产线，充分利用商混站设备闲置时间进行夜间生产，这种特殊的生产方式决定了砂浆具有保水性能好，凝结时间和收水时间较长的特点，然而，工人已经习惯现拌砂浆收水快、干燥快的特性，往往会产生对新产品不好用的错觉；另外，商混站受自身生产条件限制，要求湿拌砂浆原材料尽可能少，以减少设备成本。
湿拌砂浆从生产点运输到现场使用，如同商品混凝土一样，对其工作性能的要求较高，要保证一定的可操作时间，砂浆在加水拌合后，在初凝以前要具有足够好的和易性、能进行正常施工、操作。为了满足湿拌砂浆的规范和施工要求，国内外大量学者对砂浆外加剂进行了研究，包括减水组分、保水增稠组分、缓凝组分、保塑剂等，忽略了从水泥本身入手解决问题。另外，根据施工要求，湿拌砂浆应做到“不用不凝、即用即凝”，湿拌砂浆凝结时间可控，无疑是一个技术难点。
公开号为CN102167559A，公开日为2011年8月31日，申请号为CN201110030886的中国发明专利申请公开了一种快干水泥砂浆及其制备方法。具体由硫铝酸盐水泥、丁苯橡胶乳液、聚氨酯乳液、减水剂、三乙醇胺、羟乙基纤维素、纤维、河沙、水等材料按一定重量配比组成。具有常温下快速干燥、早期强度高、抗裂以及耐久性好等特点。可广泛应用于堤防加固、渠道防渗、水土保持、边坡防护、以及混凝土路面快速修补等领域。但由于该砂浆含有硫铝酸盐水泥，造价成本高，而未能广泛用于民用建筑。
公开号为CN101717232A，公开日为2010年6月2日，申请号为CN200910311426.8的中国发明专利申请公开了一种由水泥、补强材料、复合隔热骨料、短纤维、憎水剂、增稠剂、可再分散粉和炉渣砂组成的高性能轻质复和砂浆，虽然该砂浆具有优良的保水、防裂、防水、防火等性能以及良好的粘结力和抗流挂性，能杜绝空鼓、开裂的产生，但是由于其原材料种类多，生产时难以控制而未被广泛推广。
这两种专利提供的砂浆也并没有做到“不用不凝、即用即凝”技术要求。
发明内容
为了克服现有水泥砂浆造价成本高以及生产难以控制的缺陷，本发明提供了一种新型湿拌砂浆及其制备方法，该湿拌砂浆能在开放时间内不用不凝、即用即凝,具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率，且大大降低了生产成本，同时原材料种类少，生产时易于控制。
一种新型湿拌砂浆，其特征在于：包括以下以重量百分比计的成分：
气凝水凝性硅酸盐水泥：150kg/m3-250kg/m3；
粉煤灰：40kg/m3-150kg/m3；
机制砂：1280kg/m3-1300kg/m3；
水:184kg/m3-276kg/m3。
所述气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥或者DS-2型水泥。
所述DS-1型水泥包括通用硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，其重量百分比如下：
通用硅酸盐水泥：69.9%-98.4%
消石灰：1%-5%
膨润土：0.5%-4%
粉煤灰：0%-21%
羟乙基纤维素醚：0.03%-0.07%
引气剂：0.005%-0.015%。
所述DS-2型水泥包括：通用硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂、硅灰和聚乙烯醇，它们的重量百分比如下：
通用硅酸盐水泥：75%-95%
消石灰：1%-7%
膨润土：1.5%-6%
粉煤灰：0%-8%
硅灰：0.5%-3.9%
引气剂：0.005%-0.015%
聚乙烯醇：003%-0.2%。
所述通用硅酸盐水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或者复合硅酸盐水泥。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中氧化钙和氧化镁的重量百分比不小于85%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300%，80μm筛余量小于8%。
所述的粉煤灰需水量比小于115%，80μm筛余量小于10%。
所述的硅灰中二氧化硅重量百分比大于85%，比表面积大于15m2/g，活性指数大于105%。
本发明具有以下优点
本发明包括气凝水凝性硅酸盐水泥（DS-1型或DS-2型）：150kg/m3-250kg/m3，粉煤灰：40kg/m3-150kg/m3，机制砂：1280kg/m3~1300kg/m3，水:184kg/m3-276kg/m3。缓凝剂（注：使用DS-1型水泥时，需额外添加减水剂）。本发明利用包含保水增稠组分、引气组分和气硬性组分的气凝水凝性水泥制备湿拌砂浆，不仅降低商混站生产成本，同时使湿拌砂浆在开放时间内柔顺性好、易上墙；砂浆施工后较快凝结，可实现不用不凝、即用即凝的效果；施工后砂浆不易空鼓、不易开裂、外观更优异，具有重大的实用性和创新性。气凝水凝性硅酸盐水泥相对于硫铝酸盐水泥大大降低了制造成本，而且本发明所含材料种类少满足商混站的要求。
本发明提供的新型湿拌砂浆开放时间长（大于8h）且开放时间内稠度损失少于15mm，施工后4h左右凝结，与普通湿拌砂浆相比，实现“不用不凝、即用即凝”的效果；在开放时间内，砂浆具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率，缩短工期；商混站制备湿拌砂浆时，只需添加砂、水和外加剂，与生产商品混凝土相比，不再增加额外设备成本。
具体实施方式
实施例1
配置M5级湿拌砂浆
在本实施例中，湿拌砂浆包括的成分为：
气凝水凝性硅酸盐水泥：150kg/m3
粉煤灰：150kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:230kg/m3
减水剂：4.5kg/m3
缓凝剂：0.40kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥，成分包括普通硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，其重量配比如下：
普通硅酸盐水泥：85%
消石灰：5.015%
膨润土：1.9%
粉煤灰：8%
引气剂：0.07%
羟乙基纤维素醚：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为85%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为350%，80μm筛余量为5%。
所述的粉煤灰需水量比为114%，80μm筛余量为8%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为86%，比表面积为16m2/g，活性指数为108%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1850kg/m3；
初始稠度91mm，静置4h稠度90mm，静置8h稠度84mm，稠度损失7mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间245min，做到“即用即凝”，缩短施工工期；
28天后的抗压强度5.8MPa。
实施例2
配置M5级湿拌砂浆
在本实施例中，湿拌砂浆包括的成分为：
气凝水凝性硅酸盐水泥：150kg/m3
粉煤灰：150kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:242kg/m3
缓凝剂：0.40kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-2型水泥，成分包括矿渣硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂、硅灰和聚乙烯醇，它们的重量配比如下：
矿渣硅酸盐水泥（水泥中矿渣含量20%）：91.995%
消石灰：1.8%
膨润土：2%
粉煤灰：4%
硅灰：0.1
引气剂：0.005%
聚乙烯醇：0.1%
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88.5%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为301%，80μm筛余量为7.5%。
所述的粉煤灰需水量比为106%，80μm筛余量为9.5%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为86%，比表面积为18m2/g，活性指数为106%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1858kg/m3；
初始稠度95mm，静置4h稠度92mm，静置8h稠度84mm，稠度损失11mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间257min，做到“即用即凝”，缩短施工工期；
28天后的抗压强度6.0MPa。
实施例3
配置M7.5级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：174kg/m3
粉煤灰：136kg/m3
机制砂：1290kg/m3
水:240kg/m3
缓凝剂：0.42kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-2型水泥，DS-2型水泥包括火山灰质硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂、硅灰和聚乙烯醇，它们的重量配比如下：
火山灰硅酸盐水泥（水泥中火山灰含量23%）：95%
消石灰：3%
膨润土：1%
粉煤灰：0%
硅灰：0.94%
引气剂：0.01%
聚乙烯醇：0.05%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为320%，80μm筛余量为6%。
所述的粉煤灰需水量比为110%，80μm筛余量为6%。
所述的硅灰中二样化硅的质量百分比为88%，比表面积为18m2/g，活性指数为110%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1848kg/m3；
初始稠度93mm，静置4h稠度93mm，静置8h稠度84mm，稠度损失9mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间289min，做到“即用即凝”，缩短施工工期；
28天后的抗压强度8.4MPa。
实施例4
配置M7.5级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：174kg/m3
粉煤灰：136kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:230kg/m3
减水剂：5kg/m3
缓凝剂：0.42kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥，成分包括PI型硅酸盐水泥水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，它们的重量配比如下：
PI型硅酸盐水泥：69.915%
消石灰：5%
膨润土：4%
粉煤灰：21%
引气剂：0.07%
羟乙基纤维素醚：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为400%，80μm筛余量为5%。
所述的粉煤灰需水量比为95%，80μm筛余量为7%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为88%，比表面积为19m2/g，活性指数为118%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1860kg/m3；
初始稠度98mm，静置4h稠度96mm，静置8h稠度84mm，稠度损失14mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间267min，能够做到“即用即凝”，缩短施工工期；
28天后的抗压强度8.7MPa。
实施例5
配置M10级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：200kg/m3
粉煤灰：100kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:240kg/m3
减水剂：5kg/m3
缓凝剂：0.45kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥，成分包括PⅡ型硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，它们的重量配比如下：
PⅡ型硅酸盐水泥：77.915%
消石灰：5%
膨润土：4%
粉煤灰：13%
引气剂：0.07%
羟乙基纤维素醚：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为320%，80μm筛余量为7.5%。
所述的粉煤灰需水量比为108%，80μm筛余量为7%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为86%，比表面积为16m2/g，活性指数为114%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1832kg/m3；
初始稠度90mm，静置4h稠度82mm，静置8h稠度77mm，稠度损失13mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间257min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度6.0MPa。
实施例6
配置M10级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：200kg/m3
粉煤灰：100kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:240kg/m3
缓凝剂：0.45kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-2型水泥，成分包括复合硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和硅灰，它们的重量配比如下：
复合硅酸盐水泥（水泥中混合材含量30%）：94.885%
消石灰：3%
膨润土：1%
粉煤灰：0%
硅灰：1%
引气剂：0.015%
聚乙烯醇：0.1%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为330%，80μm筛余量为4%。
所述的粉煤灰需水量比为106%，80μm筛余量为6%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为86.5%，比表面积为16.5m2/g，活性指数为112%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1840kg/m3；
初始稠度98mm，静置4h稠度89mm，静置8h稠度83mm，稠度损失15mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间276min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度12.3MPa。
实施例7
配置M15级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：220kg/m3
粉煤灰：80kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:240kg/m3
减水剂：5.5kg/m3
缓凝剂：0.47kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥，该水泥成分包括普通硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，它们的重量配比如下：
普通硅酸盐水泥：90%
消石灰：3%
膨润土：0.965%
粉煤灰：6%
引气剂：0.03%
羟乙基纤维素醚：0.005%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为345%，80μm筛余量为7%。
所述的粉煤灰需水量比为105%，80μm筛余量为5.8%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为88.5%，比表面积为16.8m2/g，活性指数为125%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1800kg/m3；
初始稠度97mm，静置4h稠度90mm，静置8h稠度85mm，稠度损失12mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间260min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度16.8MPa。
实施例8
配置M15级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：220kg/m3
粉煤灰：80kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:240kg/m3
缓凝剂：0.47kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-2型水泥，DS-2型水泥成分包括粉煤灰硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和硅灰，它们的重量配比如下：
粉煤灰硅酸盐水泥（水泥中粉煤灰含量30%）：94.895%
消石灰：2%
膨润土：1.5%
粉煤灰：0
硅灰：1.5%
引气剂：0.005%
聚乙烯醇：0.1%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89.5%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为303%，80μm筛余量为6%。
所述的粉煤灰需水量比为114%，80μm筛余量为9%。
所述的硅灰中二氧化硅的质量百分比为86.5%，比表面积为17.8m2/g，活性指数为121%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1830kg/m3；
初始稠度93mm，静置4h稠度90mm，静置8h稠度85mm，稠度损失8mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间289min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度17.3MPa。
实施例9
配置M20级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：260kg/m3
粉煤灰：40kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水：250kg/m3。
缓凝剂：0.48kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-2型水泥，DS-2型水泥成分包括普通硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂、硅灰和聚乙烯醇，它们的重量配比如下：
普通硅酸盐水泥：85%
消石灰：2.5%
膨润土：1.685%
粉煤灰：8%
硅灰：2.7%
引气剂：0.015%
聚乙烯醇：0.1%。
所述的消石灰为钙质消石灰，氧化钙和氧化镁的重量百分比为86.5%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为304%，80μm筛余量为7.5%。
所述的粉煤灰需水量比为110%，80μm筛余量为8.5%。
所述的硅灰中二氧化硅重量百分比为86%，比表面积为17m2/g，活性指数为105.5%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1840kg/m3；
初始稠度97mm，静置4h稠度92mm，静置8h稠度87mm，稠度损失10mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间291min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度22.4MPa。
实施例10
配置M20级湿拌砂浆
气凝水凝性硅酸盐水泥：260kg/m3
粉煤灰：40kg/m3
机制砂：1300kg/m3
水:240kg/m3
减水剂：5.5kg/m3
缓凝剂：0.48kg/m3。
所采用的气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥，该水泥成分包括普通硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，它们的重量配比如下：
普通硅酸盐水泥：90%
消石灰：3%
膨润土：0.965%
粉煤灰：6%
引气剂：0.03%
羟乙基纤维素醚：0.005%。
所述的消石灰为钙质消石灰，氧化钙和氧化镁的重量百分为88%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为302%，80μm筛余量为6.8%。
所述的粉煤灰需水量为112%，80μm筛余量为8.5%。
所述的硅灰中二氧化硅重量百分为86.5%，比表面积为16m2/g，活性指数为106.5%。
本实施例制得的新型湿拌砂浆的技术指标为：
出机容重1851kg/m3；
初始稠度91mm，静置4h稠度86mm，静置8h稠度81mm，稠度损失10mm，实现8h内“不用不凝”的效果，砂浆触变性好；
施工后凝结时间295min，凝结时间与普通湿拌砂浆（8h）相比，做到“即用即凝”，从而缩短施工工期；
28天后的抗压强度23.1MPa。
因此，从上述几个实施例总结如下表：
Claims (9)
1.一种新型湿拌砂浆，其特征在于：包括以下以重量百分比计的成分：
气凝水凝性硅酸盐水泥：150kg/m3-250kg/m3；
粉煤灰：40kg/m3-150kg/m3；
机制砂：1280kg/m3-1300kg/m3；
水:184kg/m3-276kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述气凝水凝性硅酸盐水泥为DS-1型水泥或者DS-2型水泥。
3.根据权利要求2所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述DS-1型水泥包括通用硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂和羟乙基纤维素醚，其重量百分比如下：
通用硅酸盐水泥：69.9%-98.4%
消石灰：1%-5%
膨润土：0.5%-4%
粉煤灰：0%-21%
羟乙基纤维素醚：0.03%-0.07%
引气剂：0.005%-0.015%。
4.根据权利要求2所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述DS-2型水泥包括：通用硅酸盐水泥、消石灰、膨润土、粉煤灰、引气剂、硅灰和聚乙烯醇，它们的重量百分比如下：
通用硅酸盐水泥：75%-95%
消石灰：1%-7%
膨润土：1.5%-6%
粉煤灰：0%-8%
硅灰：0.5%-3.9%
引气剂：0.005%-0.015%
聚乙烯醇：003%-0.2%。
5.根据权利要求3或4所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述通用硅酸盐水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或者复合硅酸盐水泥。
6.根据权利要求3或4所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中氧化钙和氧化镁的重量百分比不小于85%。
7.根据权利要求3或4所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300%，80μm筛余量小于8%。
8.根据权利要求3或4所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述的粉煤灰需水量比小于115%，80μm筛余量小于10%。
9.根据权利要求4所述的一种新型湿拌砂浆，其特征在于：所述的硅灰中二氧化硅重量百分比大于85%，比表面积大于15m2/g，活性指数大于105%。
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