CN106746948B

CN106746948B - 一种高效耐腐蚀的预拌砂浆

Info

Publication number: CN106746948B
Application number: CN201611042963.3A
Authority: CN
Inventors: 黄玲玲
Original assignee: Zhongshan Qunfa Building Materials Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Qunfa Building Materials Co., Ltd.
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2019-04-26
Anticipated expiration: 2036-11-24
Also published as: CN106746948A

Abstract

本发明涉及一种建筑用预拌砂浆材料，特别涉及一种高效耐腐蚀的预拌砂浆，该砂浆由以下重量配比的配料混合制成：5％‑20％的河砂、10％‑30％的机制砂、10％‑20％的粉煤灰、10％‑20％的粒化高炉矿渣粉、1％‑2％聚羧酸、1％‑2％的葡萄糖酸钠、5％‑15％的水泥、5％‑15％的可再分散乳胶粉、5％‑10％的高岭土、5％‑10％的电解锰渣废料，利用上述配比制作的预拌砂浆，制作出来的混凝土具有坚硬、耐腐蚀、成本低的特点具有广泛的适用性。

Description

一种高效耐腐蚀的预拌砂浆

【技术领域】

本发明涉及一种建筑用预拌砂浆材料，特别涉及一种高效耐腐蚀的预拌砂浆。

【背景技术】

传统砂浆由于现场条件的限制，一般都是现场称量，现场搅拌，并且都是人工操作，生产方式比较落后。其性能难以满足要求；特别是近年来随着混凝土砌块和各类墙板的大量应用，以及对外墙抗裂、抗渗要求的提高，对砂浆提出了更高的要求，使得传统砂浆不能够满足实际工程的要求，传统砂浆质量稳定性差。由于材料计量不够精确等原因，砂浆强度普遍偏低，且整体强度离散性大，不利于确保整个工程质量的提高；传统砂浆保水性、凝结时间短、和易性差，不易操作；物料浪费大，污染较严重，现场配置砂浆需要较大面积的细骨料堆场、石灰膏沉淀池、水泥库等，既占用了施工场地，又不利于文明施工，且在施工现场会造成大量的粉尘和噪音污染，因此，预拌砂浆成了混凝土行业发展的又一趋势。

目前，混凝土生产行业已经有不少生产预拌砂浆的方法，其应用的材料主要为：按照一定比例配比中砂、细沙等做为骨料，外加水泥、减水剂、膨胀剂、工程纤维等对预拌砂浆进行改性，例如，中国专利CN 102731039 A公开了一种预拌砂浆及其制备方法，该方法是将各种材料按照以下重量比例进行混合，制成预拌砂浆：水泥20～35％、中细砂60～79％、纤维素醚类高分子聚合物0.05～0.3％、工程纤维0.1～2.0％、膨胀剂0.1～4.0％和减水剂0.1～1.0％，该方法是为了解决现有砂浆自身干燥收缩的问题，但是该发明并没有公开能防腐蚀的混凝土的制备方法。中国专利CN 102093006 A公开了一种粉煤灰干混砂浆，该干混沙浆由以下重量配比的配料混合制成：粉煤灰25-30份；水泥0-5份；骨料65-75份；复合激发剂0.15-0.3份；保水剂0.03-0.05份；抗裂剂0.3-0.5份；该发明的粉煤灰干混砂浆直接以粉煤灰为胶凝材料，具有节能环保，材料成本低的特点，也没有公开一种能防腐蚀的混凝土制备方法。因此，本发明需要提供一种克服混凝土孔径大，不够坚硬，不耐腐蚀的技术问题的混凝土预拌砂浆。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种坚硬、抗腐蚀的混凝土预拌砂浆，为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高效耐腐蚀的预拌砂浆，砂浆由以下重量百分数的材料混合制成：5％-20％的河砂、10％-30％的机制砂、10％-20％的粉煤灰、10％-20％的粒化高炉矿渣粉、1％-2％聚羧酸、1％-2％的葡萄糖酸钠、5％-15％的水泥、5％-15％的可再分散乳胶粉、5％-10％的高岭土、5％-10％的电解锰渣废料。

进一步的，所述河砂粒径大小为0.20mm-0.40mm。

进一步的，所述机制砂粒径大小为1mm-2.5mm。

进一步的，所述粉煤灰的粒径为0.5mm-1mm。

进一步的，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物。

进一步的，所述高岭土用气流磨进行研磨，研磨到平均粒径为0.5-1μm。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明使用河砂、机制砂、粉煤灰做为骨料，在骨料中添加废弃的粒化高炉矿渣粉、电解锰渣、高岭土、水泥做为辅料，使用聚羧酸、葡萄糖酸钠做为减水剂，使用可再分散乳胶粉做为保护剂使得本发明所生产的预拌砂浆具有耐腐蚀性，粒化高炉矿渣粉是高炉炼铁时的副产品，常被做为废料丢弃，但是高炉矿渣粉由于经过高温煅烧有很好的抗热能力，可用来做为预拌砂浆的辅料，提高混凝土的抗热、抗腐蚀能力，还能降低成本，但是矿渣粉不能多加，多加增大水泥颗粒之间的空隙，降低水泥的凝胶速率，同时，本发明还将利用废弃的电解锰渣来制作预拌砂浆，电解锰渣废料价格低廉，如果能利用此废料来做预拌砂浆，将会大大降低砂浆的成本，电解锰渣中含有金属，具有较强的拉伸能力和抗压性，但由于含有锰元素容易受到酸、碱的侵蚀，被酸、碱侵蚀后会形成缝隙会破坏混凝土的承重能力，不适合用来做预拌砂浆，因此，本发明在预拌砂浆中添加纳米高岭土，纳米高岭土能够有效的填充水泥颗粒的空隙，促进水泥水化形成C-S-H凝胶，凝胶可以将CH，AFt等晶体以及对电解锰渣、粒化高炉矿渣粉进行包裹，形成保护膜，使CH，AFt晶体没有足够的生长空间，结晶化控制在一个合适的状态，使砂浆基体的微观结构更加均匀、密实，提高混凝土的抗腐蚀能力，但是，纳米高岭土不能多加，多加会导致纳米高岭土颗粒之间极易发生团聚现象，难以在水泥浆中分散均匀，导致砂浆的微观结构向疏松状态转化，使其抗压强强度随纳米高岭土含量的增加而逐步减少。本发明通过粉煤灰、电解锰渣、粒化高炉矿渣粉等掺合料进行优化颗粒级配改善混凝土的颗粒结构，提高混凝土的电阻率，缓解对混凝土耐久性的破坏，但是效果并不明显，因此，发明还通过添加可分散性乳胶粉做为水溶性可再分散粉末，由于乳胶粉具有高粘结性等独特特性，可以进一步加强混凝土中各成分的粘结能力，提高混凝土的粘合能力，同时可分散乳胶粉可在晶体、聚团表面形成保护膜，提高混凝土的抗渗性，从而达到提高混凝土耐腐蚀性的目的。

2、混凝土的砂石做为预拌砂浆骨料的主要成分粒径不能过大，过大会造成不能粘连，达不到抗腐蚀的效果，同时，粒径也不能太小，太小则会造成不坚固，使用水泥超标。经发明人不断研究发现，选用粒径大小为0.20mm-0.40mm的砂石能起到抗挤压、防腐蚀的最好效果。

3、混凝土的机制砂和粉煤灰主要是骨料成分里的掺合料，能起到改善骨料的颗粒结构，提高骨料的抗压能力，因此，预拌砂浆质量的好坏与骨料掺合料的粒径大小有密不可分的关系，粒径过大不容易粘结，粒径过小会造成耗材，对水泥的使用量会超标，经发明人试验发现机制砂粒径大小为1mm-2.5mm，粉煤灰的粒径为0.5mm-1mm时，预拌砂浆制成的混凝土能起到耐腐蚀的目的。

4、可再分散乳胶粉选用PVA可再分散性乳胶粉，即为乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物，醋酸乙烯酯的共聚物具有很好的可再分散性，当其遇水后很容易重新乳化，进而能够得到分散均匀的聚合物乳液和骨料等一起拌合后能够很好的分散于水泥浆体和骨料表面，此表层不易被酸、碱、盐等腐蚀，从而进一步保护了骨料和掺合料成分，起到耐腐蚀的作用。

5、本发明选用纳米级的高岭土，高岭土是一种非金属矿物质，纳米级的高岭土粒径小、细腻、具有良好的可塑性和耐火性更容易填充水泥颗粒的空隙，促进水泥水化形成C-S-H凝胶，使砂浆基体的微观结构更加均匀、密实，提高混凝土的抗腐蚀能力。

【具体实施方式】

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1：

取砂粒径大小为0.20mm的河砂20％、砂粒径大小为1mm的机制砂30％、粒径为0.5mm-1mm的粉煤灰10％、10％的粒化高炉矿渣粉、1％的聚羧酸、1％的葡萄糖酸钠、10％的水泥、8％的可再分散乳胶粉、平均粒径为0.5-1μm的高岭土5％、5％的电解锰渣废料进行搅拌混合，加入水，待搅拌料完全湿透并有少许水溢出后，将搅拌好的砂浆混凝土放入尺寸为30cm×15cm×15cm的试件模具中成型，共生产试件3块，3块试件分别在湿气中常温养护1d，水中标准养护28d后测定抗压强度、抗渗强度、收缩率，水中标准养护28d后将3块试件分别浸入：自来水、5％的Na₂SO₄溶液、5％NaOH，养护15周，测试其膨胀率。

实施例2：

取砂粒径大小为0.40mm的河砂10％、砂粒径大小为2.5mm的机制砂20％、粒径为0.5mm-1mm的粉煤灰15％、15％的粒化高炉矿渣粉、1.5％的聚羧酸、1.5％的葡萄糖酸钠、15％的水泥、5％的可再分散乳胶粉、平均粒径为0.5-1μm的高岭土7％、10％的电解锰渣废料进行搅拌混合，加入水，待搅拌料完全湿透并有少许水溢出后，将搅拌好的砂浆混凝土放入尺寸为30cm×15cm×15cm的试件模具中成型，共生产试件3块，3块试件分别在湿气中常温养护1d，水中标准养护28d后测定抗压强度、抗渗强度、收缩率，水中标准养护28d后将3块试件分别浸入：自来水、5％的Na₂SO₄溶液、5％NaOH，养护15周，测试其膨胀率。

实施例3：

取砂粒径大小为0.30mm的河砂5％、砂粒径大小为1.5mm的机制砂15％、粒径为0.5mm-1mm的粉煤灰20％、20％的粒化高炉矿渣粉、2％的聚羧酸、2％的葡萄糖酸钠、5％的水泥、15％的可再分散乳胶粉、平均粒径为0.5-1μm的高岭土10％、6％的电解锰渣废料进行搅拌混合，加入水，待搅拌料完全湿透并有少许水溢出后，将搅拌好的砂浆混凝土放入尺寸为30cm×15cm×15cm的试件模具中成型，共生产试件3块，3块试件分别在湿气中常温养护1d，水中标准养护28d后测定抗压强度、抗渗强度、收缩率，水中标准养护28d后将3块试件分别浸入：自来水、5％的Na₂SO₄溶液、5％NaOH，养护15周，测试其膨胀率。

对照组：

按照常规配方制取混凝土，成分及重量组分为：粉煤灰25-30份；水泥0-5份；骨料65-75份；复合激发剂0.15-0.3份；保水剂0.03-0.05份；抗裂剂0.3-0.5份加入水，待搅拌料完全湿透并有少许水溢出后，将搅拌好的砂浆混凝土放入尺寸为30cm×15cm×15cm的试件模具中成型，共生产试件3块，3块试件分别在湿气中常温养护1d，水中标准养护28d后测定抗压强度、抗渗强度、收缩率，水中标准养护28d后将3块试件分别浸入：自来水、5％的Na₂SO₄溶液、5％NaOH，养护15周，测试其膨胀率。

实验结果验证：

对上述实施例1-3与对照组制作出来的试件分别记为DL1、DL2、DL3，28d水标准保养后进行抗压强度、抗渗强度、收缩率测试，分别浸入：自来水、5％的Na₂SO₄溶液、5％的NaOH，养护15周后测试其膨胀率，结果见下表2和表3。

表2 28d试件质量测试结果表

由上表可以看出：实施例生产的试件抗压强度与抗渗强度明显高于对照组，收缩率明显低于对照组，说明按照本发明生产的混凝土砂浆有很好的抗压性，同时，由于掺合料配比恰当，收缩率比常规混凝土要低。

表3不同溶剂下膨胀率的测定结果(×10^-4)

由上表数据可知，使用实施例1-3的生产方法生产的混凝土试块在自来水、酸、碱条件下其膨胀率都比对照组的低，证明用本发明生产的混凝土试件比普通方法生产的试件更具有抗腐蚀能力。

综上所述，按照本发明的材料配比生产出来的预拌砂浆比常规方法生产出来的预拌砂浆更坚硬、耐腐蚀，同时各项用量指标都能达到国家要求，同时本发明还使用了粒化高炉矿渣粉、电解锰渣废料等，能有效的降低成本，具有普适性，实现物美价廉。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种高效耐腐蚀的预拌砂浆，其特征在于，砂浆由以下重量百分数的材料混合制成：5％-20％的河砂、10％-30％的机制砂、10％-20％的粉煤灰、10％-20％的粒化高炉矿渣粉、1％-2％的聚羧酸、1％-2％的葡萄糖酸钠、5％-15％的水泥、5％-15％的可再分散乳胶粉、5％-10％的高岭土、5％-10％的电解锰渣废料；

所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物；

所述高岭土用气流磨进行研磨，研磨到平均粒径为0.5-1μm。

2.根据权利要求1所述的高效耐腐蚀预拌砂浆，其特征在于，所述河砂粒径大小为0.20mm-0.40mm。

3.根据权利要求1所述的高效耐腐蚀预拌砂浆，其特征在于，所述机制砂粒径大小为1mm-2.5mm。

4.根据权利要求1所述的高效耐腐蚀预拌砂浆，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为0.5mm-1mm。