CN106116326B - 一种自流平干粉砂浆及制法、利用该干粉砂浆制备的地坪及其施工方法 - Google Patents

一种自流平干粉砂浆及制法、利用该干粉砂浆制备的地坪及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自流平干粉砂浆及制法、利用该干粉砂浆制备的地坪及其施工方法，该干粉砂浆包括普通硅酸盐水泥、4‑8目矿物质骨料、10‑30目石英砂、60‑140目石英砂、甲基纤维素、可分散乳胶粉、高效减水剂、消泡剂、金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维；制法为将三种矿物质骨料拌合后，加入普通硅酸盐水泥、甲基纤维素、可分散乳胶粉、高效减水剂、消泡剂、金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维，拌合即可。本发明的优点为该干粉砂浆的表面抗压强度及致密度高、韧性及抗裂性强；同时其色泽饱满鲜艳，具有一定的装饰性；此外，制备工艺简单，无需复杂的合成设备，生产成本降低，环保无污染。

Description

一种自流平干粉砂浆及制法、利用该干粉砂浆制备的地坪及 其施工方法
技术领域
本发明属于地坪材料领域，尤其涉及一种自流平干粉砂浆及制法，同时还涉及利用该干粉砂浆制备的地坪及其施工方法。
背景技术
随着国家基础建设的蓬勃发展，重大工程如各种工业厂房、商圈及写字楼的建设目前已居世界前列。在各种大型工程建设中，自流平砂浆作为新型的技术和材料在国内被受重视，其已广泛应用于广场、道路建设中。然而，自流平砂浆是砂浆体系中技术要求最高及最复杂的砂浆，在制备过程中，首要解决该砂浆的各种物理性能的稳定性，如后期的强度衰减、砂浆的密实度不够、与基面混凝土粘结强度衰减出现空鼓以及开裂现象等问题。
现有的地坪材料多为普通的水泥砂浆粉料，且多为工地现拌现用、商品搅拌站生产。由于工地现场的局限性在砂浆配制过程中配制比例不均匀以及材料的不一致性、现场作业工人素质参差不齐等因素，会造成现场搅拌砂浆质量的不稳定性。而砂浆性能的优劣又决定了混凝土施工的质量，但由于现场无法保证砂浆的质量，因此，也会造成一系列的质量事故，诸如地坪起砂、平整度差，致密度差，易炸裂等问题。目前，采用水泥砂浆作为地坪材料，多为人工施工，需要经历砂浆拌制、浇筑、初平、振实、批抹、养护等过程，每种工序都耗时耗工，生产效率低下，施工成本增加，且对环境污染严重。
因此，现亟需一种不仅自流平效果佳且后期强度高、无污染的干粉砂浆。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种自流平效果佳、色泽鲜艳、后期强度高及抗折、抗裂性强的干粉砂浆；
本发明的第二目的是提供该干粉砂浆的制备方法；
本发明的第三目的是提供一种利用该干粉砂浆制备的地坪；
本发明的第四目的是提供该地坪的施工方法。
技术方案：本发明的自流平干粉砂浆按质量百分比包括如下原料：普通硅酸盐水泥40-50％、4-8目矿物质骨料8-12％、10-30目石英砂20-30％、60-140目石英砂10-20％、甲基纤维素0.05-0.1％、可分散乳胶粉1-2％、高效减水剂0.2-0.4％、消泡剂0.2-0.4％、金红石型钛白粉0.3-0.6％及高强高模聚乙烯醇纤维2-2.5％。优选的，普通硅酸盐水泥的质量百分比为42-48％；4-8目石英砂质量百分比为10-11％；10-30目石英砂质量百分比为24-28％；可分散乳胶粉的质量百分比为1.5-1.8％；高强高模聚乙烯醇纤维的质量百分比为2.2-2.4％。
进一步说，本发明的干粉砂浆还可包括质量百分比为0.8-1.2％的微硅粉及质量百分比为0.4-0.7％的碳酸锂。
本发明制备自流平干粉砂浆的方法包括如下步骤：按质量百分比将4-8目矿物质骨料、10-30目石英砂、60-140目石英砂拌合2～4min，加入普通硅酸盐水泥、甲基纤维素、可分散乳胶粉、高效减水剂、消泡剂、金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维，拌合25～35min，即可制得干粉砂浆。
本发明利用自流平干粉砂浆制成的地坪，其自下而上依次包括基面(1)、界面层(2)及水泥基自流平(3)，其中，所述水泥基自流平由自流平干粉砂浆与水按质量比1:0.25～0.4拌合而成。
本发明的地坪的施工方法，包括：首先将界面剂与水按质量比1:3～8混匀后浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，所述自流平层的厚度为5mm～5cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该干粉砂浆具备优越的自流平性，减少了后期人工及机器设备成本，采用其制备的地坪平整度高(即100米长度水平高度不超过1mm)，不仅可浸水，且其后期表面抗压强度及致密度高、韧性及抗裂性强、附着力强，可用于室内及室外；同时其色泽饱满鲜艳，具有一定的装饰性；此外，本发明的制备工艺简单，无需复杂的合成设备，生产成本降低，环保无污染。
附图说明
图1为利用自流平干粉砂浆制成的地坪结构图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明的自流平干粉砂浆按质量百分比包括如下原料：普通硅酸盐水泥40-50％、4-8目矿物质骨料8-12％、10-30目石英砂20-30％、60-140目石英砂10-20％、甲基纤维素0.05-0.1％、可分散乳胶粉1-2％、高效减水剂0.2-0.4％、消泡剂0.2-0.4％、金红石型钛白粉0.3-0.6％及高强高模聚乙烯醇纤维2-2.5％。优选的，矿物质骨料可包括石英砂、金刚砂骨料、氧化铝骨料、锡钛合金骨料或富钢矿石骨料；可分散乳胶粉的型号可为5111L或5011N；甲基纤维素的型号可包括MT400或HPMC-500；高效减水剂的型号可采用F10；消泡剂的型号可采用P803。进一步说，本发明的干粉砂浆还可包括质量百分比为0.8-1.2％的微硅粉及质量百分比为0.4-0.7％的碳酸锂。
本发明采用普通硅酸盐水泥，未掺杂其他水泥，解决了现有地坪材料不能做太厚及不能泡水的缺陷；采用粗矿物质骨料及细石英砂混合作为骨料，与普通硅酸盐水泥进行混合，增强了干粉砂浆的抗压强度及密实度；此外，本发明添加特定型号的甲基纤维素进行增稠保水，以确保石英砂悬浮，从而增强干粉砂浆的强度；采用特定型号的可分散乳胶粉，增强了干粉砂浆的抗裂性、抗折性及韧性；添加高效减水剂F10，提高了砂浆的和易性；添加消泡剂P803，使制备的地平面层无气孔，提高了其气密性及表面性能；添加微硅粉，提高了砂浆的强度；添加金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维，不仅使制备的地坪色彩饱满、鲜艳，且提高了砂浆的后期抗裂性能；同时，本发明通过合理设计各原料之间的配比，使制备的干粉砂浆不仅自流平性能佳，且强度高。
本发明采用的原料均可从市场上购买得到，其中，型号为5111L及5011N的可分散乳胶粉、高效减水剂F10、消泡剂P803、型号为MT400及HPMC-500的甲基纤维素购自德国瓦克公司，界面剂而采用苯丙乳液5181，其购自法国阿科玛公司。
实施例1
原料：普通硅酸盐水泥42％、4-8目石英砂12％、10-30目石英砂30％、60-140目石英砂10％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 2％、高效减水剂F10 0.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.6％及高强高模聚乙烯醇纤维2.5％。
制备方法包括：将4-8目石英砂、10-30目石英砂、60-140目石英砂拌合2min，加入普通硅酸盐水泥、甲基纤维素MT400、可分散乳胶粉5111L、高效减水剂F10、消泡剂P803、金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维，拌合25min，即可制得干粉砂浆。
实施例2
制备方法与实施例1相同，不同之处在于原料的组分及含量，具体为：普通硅酸盐水泥48％、4-8目金刚砂骨料8％、10-30目石英砂20％、60-140目石英砂20％、甲基纤维素HPMC-500 0.05％、可分散乳胶粉5011L 1％、高效减水剂F10 0.2％、消泡剂P803 0.2％、金红石型钛白粉0.55％及高强高模聚乙烯醇纤维2％。
如图1所示，利用实施例1-2提供的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪自下而上依次包括基面1、界面层2及水泥基自流平3。
本发明的地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙聚合物乳液5181与水分别按质量比1:6及1:3混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.4拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为50mm。
将分别制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表1所示。
表1面层型地坪的主要性能对照表
由表1可知，本发明的干粉砂浆不仅自流平性能佳，且其抗弯强度、抗折强度及抗裂性能强，采用其制得的地坪的平整度高、综合性能强。
实施例3
设计7组平行试验，基本步骤与实施例1相同，区别在于原料的组分含量，分别为：
1、普通硅酸盐水泥40％、4-8目氧化铝骨料11％、10-30目石英砂26.32％、60-140目石英砂18％、甲基纤维素MT400 0.08％、可分散乳胶粉5111L 1.5％、高效减水剂F100.3％、消泡剂P803 0.3％、金红石型钛白粉0.3％及高强高模聚乙烯醇纤维2.2％；
2、普通硅酸盐水泥42％、4-8目氧化铝骨料12％、10-30目石英砂30％、60-140目石英砂10％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 2％、高效减水剂F10 0.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.6％及高强高模聚乙烯醇纤维2.5％；
3、普通硅酸盐水泥45％、4-8目氧化铝骨料11％、10-30目石英砂24％、60-140目石英砂14.72％、甲基纤维素MT400 0.08％、可分散乳胶粉5111L 1.6％、高效减水剂F100.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.5％及高强高模聚乙烯醇纤维2.3％；
4、普通硅酸盐水泥47％、4-8目氧化铝骨料9％、10-30目石英砂28％、60-140目石英砂12.25％、甲基纤维素MT400 0.05％、可分散乳胶粉5111L 1％、高效减水剂F10 0.2％、消泡剂P803 0.2％、金红石型钛白粉0.3％及高强高模聚乙烯醇纤维2％；
5、普通硅酸盐水泥50％、4-8目氧化铝骨料10％、10-30目石英砂23％、60-140目石英砂11.8％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 1.8％、高效减水剂F10 0.2％、消泡剂P803 0.2％、金红石型钛白粉0.5％及高强高模聚乙烯醇纤维2.4％；
6、普通硅酸盐水泥35％、4-8目氧化铝骨料15％、10-30目石英砂15％、60-140目石英砂25％、甲基纤维素MT400 1％、可分散乳胶粉5111L 3％、高效减水剂F10 1％、消泡剂P803 1％、金红石型钛白粉1％及高强高模聚乙烯醇纤维3％；
7、普通硅酸盐水泥55％、4-8目氧化铝骨料5％、10-30目石英砂35％、60-140目石英砂3％、甲基纤维素MT400 0.02％、可分散乳胶粉5111L 0.5％、高效减水剂F10 0.1％、消泡剂P803 0.1％、金红石型钛白粉1％及高强高模聚乙烯醇纤维1.18％。
利用实施例3提供的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙乳液5181与水分别按质量比1:8及1:5混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.25拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为5mm。
将制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表2所示。
表2面层型地坪的主要性能对照表
由表2可知，采用第1-5制成的地坪的抗弯强度、抗压强度、耐磨性、耐蚀性均优于第6-7组制成的地坪，其中，以第2-4组的性能最佳，由此可知，采用本发明的原料组分含量制成的干粉砂浆的综合性能较强，同时，本发明加入高强高模聚乙烯醇纤维，进一步提高了干粉砂浆的抗裂性能。
实施例4
原料：普通硅酸盐水泥40.5％、4-8目氧化铝骨料12％、10-30目石英砂30％、60-140目石英砂10％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 2％、高效减水剂F100.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.6％、高强高模聚乙烯醇纤维2.5％、微硅粉0.8％及碳酸锂0.7％。
制备方法包括：先将4-8目氧化铝骨料、10-30目石英砂、60-140目石英砂、微硅粉拌合4min，再加入普通硅酸盐水泥、甲基纤维素MT400、可分散乳胶粉5111L、高效减水剂F10、消泡剂P803、金红石型钛白粉、碳酸锂及高强高模聚乙烯醇纤维，拌合35min，即可制得干粉砂浆。
实施例5
基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，具体为：普通硅酸盐水泥40.4％、4-8目锡钛合金骨料12％、10-30目石英砂30％、60-140目石英砂10％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 2％、高效减水剂F10 0.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.6％、高强高模聚乙烯醇纤维2.5％、微硅粉1.2％及碳酸锂0.4％。
利用实施例4-5提供的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙乳液5181与水分别按质量比1:7及1:4混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.3拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为25mm。
将制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表3所示。
表3面层型地坪的主要性能对照表
由表3可知，在干粉砂浆原料中加入微硅粉及碳酸锂，其抗弯强度、抗压强度、耐磨性及耐蚀性能提高，且在制备该干粉砂浆时，在拌合石英砂后加入微硅粉拌合，再加入普通硅酸盐水泥拌合，能够增强普通硅酸盐水泥与石英砂之间的结合力，从而提高干粉砂浆的强度，增强采用该干粉砂浆制成的地坪的抗压及抗弯强度。
实施例6
基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，具体为：普通硅酸盐水泥42％、4-8目富钢矿石骨料10％、10-30目石英砂24％、60-140目石英砂17.4％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 1.5％、高效减水剂F10 0.4％、消泡剂P803 0.4％、金红石型钛白粉0.6％、高强高模聚乙烯醇纤维2.2％、微硅粉0.9％及碳酸锂0.5％。
实施例7
基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，具体为：普通硅酸盐水泥48％、4-8目富钢矿石骨料9％、10-30目石英砂25％、60-140目石英砂11.65％、甲基纤维素MT400 0.05％、可分散乳胶粉5111L 1.5％、高效减水剂F10 0.2％、消泡剂P803 0.2％、金红石型钛白粉0.3％、高强高模聚乙烯醇纤维2.4％、微硅粉1.1％及碳酸锂0.6％。
利用实施例6-7提供的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙乳液5181与水分别按质量比1:7及1:4混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.35拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为35mm。
将制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表4所示。
表4面层型地坪的主要性能对照表
由表4可知，本发明的干粉砂浆不仅自流平性能佳，且其抗弯强度、抗折强度及抗裂性能强，采用其制得的地坪的平整度高、综合性能强。
实施例8
基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，具体为：普通硅酸盐水泥44％、4-8目石英砂8.5％、10-30目石英砂22.5％、60-140目石英砂18.73％、甲基纤维素MT400 0.07％、可分散乳胶粉5111L 1.6％、高效减水剂F10 0.25％、消泡剂P803 0.25％、金红石型钛白粉0.4％、高强高模聚乙烯醇纤维2.3％、微硅粉0.85％及碳酸锂0.55％。
实施例9
基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，具体为：普通硅酸盐水泥41％、4-8目石英砂9.6％、10-30目石英砂29％、60-140目石英砂14.13％、甲基纤维素MT4000.07％、可分散乳胶粉5111L 1.75％、高效减水剂F10 0.2％、消泡剂P803 0.2％、金红石型钛白粉0.3％、高强高模聚乙烯醇纤维2.1％、微硅粉1％及碳酸锂0.65％。
利用实施例6-7提供的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙乳液5181与水分别按质量比1:7及1:4混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.35拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为35mm。
将制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表5所示。
表5面层型地坪的主要性能对照表
由表5可知，本发明的干粉砂浆不仅自流平性能佳，且其抗弯强度、抗折强度及抗裂性能强，采用其制得的地坪的平整度高、综合性能强。
实施例10
设计4组平行试验，基本步骤与实施例4相同，区别在于原料的组分含量，分别为：
1、普通硅酸盐水泥42％、4-8目石英砂12％、10-30目石英砂20％、60-140目石英砂19.6％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 1.5％、高效减水剂F10 0.3％、消泡剂P803 0.3％、金红石型钛白粉0.5％、高强高模聚乙烯醇纤维2.2％、微硅粉0.8％及碳酸锂0.7％。
2、普通硅酸盐水泥43％、4-8目石英砂10.5％、10-30目石英砂22.5％、60-140目石英砂16.7％、甲基纤维素MT400 0.75％、可分散乳胶粉5111L 1.7％、高效减水剂F100.35％、消泡剂P803 0.35％、金红石型钛白粉0.45％、高强高模聚乙烯醇纤维2.1％、微硅粉1.2％及碳酸锂0.4％。
3、普通硅酸盐水泥43％、4-8目石英砂10.5％、10-30目石英砂22.5％、60-140目石英砂18.7％、甲基纤维素MT400 0.75％、可分散乳胶粉5111L 1.7％、高效减水剂F100.35％、消泡剂P803 0.35％、金红石型钛白粉0.45％、高强高模聚乙烯醇纤维2.1％、微硅粉0.6％及碳酸锂1％。
4、普通硅酸盐水泥42％、4-8目石英砂12％、10-30目石英砂20％、60-140目石英砂19.4％、甲基纤维素MT400 0.1％、可分散乳胶粉5111L 1.5％、高效减水剂F10 0.3％、消泡剂P803 0.3％、金红石型钛白粉0.5％、高强高模聚乙烯醇纤维2.2％、微硅粉1.5％及碳酸锂0.2％。
将1-4组制备的干粉砂浆制成面层型自流平地坪，该地坪的施工方法包括：将界面剂苯丙乳液5181与水分别按质量比1:7及1:4混匀后依次浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例1:0.35拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可，其中，该自流平层的厚度为35mm。
将制得的地坪进行性能检测，获得的结果如表6所示。
表6面层型地坪的主要性能对照表
由表6可知，添加本发明范围内的微硅粉及碳酸锂制得的干粉砂浆不仅自流平性能佳，且其抗弯强度、抗折强度及抗裂性能强，采用其制得的地坪的平整度高、综合性能强；而采用本发明范围外的微硅粉及碳酸锂制得的干粉砂浆，虽然其自流平性能佳，但后期的强度较差，综合性能较差。

Claims (10)

1.一种自流平干粉砂浆，其特征在于按质量百分比包括如下原料：普通硅酸盐水泥40-50％、4-8目矿物质骨料8-12％、10-30目石英砂20-30％、60-140目石英砂10-20％、甲基纤维素MT400 0.05-0.1％、可分散乳胶粉5111L 1-2％、高效减水剂0.2-0.4％、消泡剂0.2-0.4％、金红石型钛白粉0.3-0.6％及高强高模聚乙烯醇纤维2-2.5％。
2.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥的质量百分比为42-48％。
3.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述4-8目石英砂质量百分比为10-11％。
4.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述10-30目石英砂质量百分比为24-28％。
5.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述可分散乳胶粉的质量百分比为1.5-1.8％。
6.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述高强高模聚乙烯醇纤维的质量百分比为2.2-2.4％。
7.根据权利要求1所述的自流平干粉砂浆，其特征在于：所述干粉砂浆还包括质量百分比为0.8-1.2％的微硅粉及质量百分比为0.4-0.7％的碳酸锂。
8.一种制备权利要求1所述的自流平干粉砂浆的方法，其特征在于包括如下步骤：按质量百分比将4-8目矿物质骨料、10-30目石英砂、60-140目石英砂拌合2～4min，加入普通硅酸盐水泥、甲基纤维素、可分散乳胶粉、高效减水剂、消泡剂、金红石型钛白粉及高强高模聚乙烯醇纤维，拌合25～35min，即可制得干粉砂浆。
9.一种利用权利要求1所述的自流平干粉砂浆制成的地坪，其特征在于：该地坪下而上依次包括基面(1)、界面层(2)及水泥基自流平(3)，其中，所述水泥基自流平由自流平干粉砂浆与水按质量比1:0.25～0.4拌合而成。
10.根据权利要求9所述地坪的施工方法，其特征在于：首先将界面剂与水按质量比1:3～8混匀后浸润于基面上，形成界面层，随后将自流平干粉砂浆与水按比例拌合后得到水泥基自流平材料，并将该水泥基自流平材料直接浇注于界面层上，待其自动流平形成自流平层即可。
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