CN107337408A - 一种抗裂耐磨防渗复合砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种抗裂耐磨防渗复合砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，包括以下重量份的原料：长短加强纤维20‑30份、防水添加物15‑20份、胶粉10‑20份、复合助剂10‑16份、玻璃微珠10‑14份、硅酸盐水泥65‑75份、细砂55‑65份、复合填土35‑45份、三乙醇胺1‑2份、三聚磷酸钠1‑3份。本发明的复合砂浆抗开裂、耐摩擦、防泛碱性能优越，具有较好的防水、防渗以及粘结附着力的特点，其耐冲击和保温隔音效果较为优越，还有一定的吸附污染性空气的功能；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种抗裂耐磨防渗复合砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑砂浆材料技术领域，具体涉及一种抗裂耐磨防渗复合砂浆及其制备方法。
背景技术
水泥砂浆又称灰浆，是用无机胶凝材料与细集料和水按比例拌合而成的建筑材料，多用于建筑施工中砌筑和抹灰工程，以实现建筑结构和表面防护、装饰。传统的砂浆材料一般包括水泥、水、河沙等，为了提高建筑结构砂浆层的强度和抗裂度，往往还可以掺加石膏、石灰膏或纤维性增强材料。采用水泥砂浆建造的建筑物表面在早期能够维持一定强度，但随着时间的延长，容易出现泛碱、开裂、渗漏、剥落等情况。
一方面在水工建筑工程中，处于溢流坝坝面、输水隧洞、溢洪道或护坦等部位的混凝土，常要经受高速水流或挟砂、石高速水流的冲磨，易发生磨损、空蚀等破坏现象，不仅直接或间接影响工程的正常安全运行，而且维护修补费用巨大。现有的抗冲磨材料在工程施工过程中和现场的后期性能暴露出了很多问题，如硅粉系列抗冲磨混凝土早期强度发展过快，中后期强度增长微小，水化热释放集中，干缩和自干燥收缩大，极易发生裂缝；改性环氧类抗冲磨砂浆和防护涂料仍含有较多易挥发性溶剂组分，在潮湿和有水环境下的易施工性没有得到显著改善，柔韧性仍显不足，容易空鼓、开裂和成片剥落。
另一方面，在公路与隧道的大发展中，也存在着一些有待解决的技术难题，如软地基地段的桥头跳车问题、高填土路堤的边坡稳定问题、严寒地区的冻融破坡问题，以及隧道工程的维修与填土等等，这些都对混凝土砂浆提出了较高的要求。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，该复合砂浆抗开裂、耐摩擦、防泛碱性能优越，具有较好的防水、防渗以及粘结附着力的特点，其耐冲击和保温隔音效果较为优越，还有一定的吸附污染性空气的功能；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，包括以下重量份的原料：
长短加强纤维20-30份、防水添加物15-20份、胶粉10-20份、复合助剂10-16份、玻璃微珠10-14份、硅酸盐水泥65-75份、细砂55-65份、复合填土35-45份、三乙醇胺1-2份、三聚磷酸钠1-3份。
优选地，所述抗裂耐磨防渗复合砂浆包括以下重量份的原料：
长短加强纤维25份、防水添加物17份、胶粉15份、复合助剂13份、玻璃微珠12份、硅酸盐水泥70份、细砂60份、复合填土40份、三乙醇胺1.5份、三聚磷酸钠2份。
优选地，所述长短加强纤维为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维按照重量比3:2:2组成的混合物；所述玻璃纤维长度为2-6mm，直径为5-15微米；所述水镁石纤维和聚丙烯纤维的长度为15-25 mm，直径为20-30微米。
优选地，所述防水添加物为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇按照重量比3:1:1组成的混合物。
优选地，所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉按照重量比3:2组成的混合物。
优选地，所述复合助剂为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂按照重量比3:4:2:1组成的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂、萘系高效减水剂中的一种；所述泛碱抑制剂为纳米级丙烯酸乳液；所述活性剂为熟石灰和硫酸钠按照重量比2:1组成的混合物；所述激发剂为十二烷基苯磺酸钠。
优选地，所述细砂的粒径在10-20mm之间；所述玻璃微珠的粒径为0.2-0.4mm，容重155-165kg/m3。
优选地，所述复合填土为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末按照重量比2:3:4:1组成的混合物。
本发明还提供一种抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量10-15倍的水加热到35-45℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为250-350r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为100-200r/min下搅拌30-40分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在150-200r/min下搅拌4-6分钟，再加入混合材料总重量25%-35%的水，继续搅拌10-20分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以200-300r/min下搅拌7-9分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
优选地，所述抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量12倍的水加热到40℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在180r/min下搅拌5分钟，再加入混合材料总重量30%的水，继续搅拌15分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以250r/min下搅拌8分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆添加了长短纤维，主要为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维，一方面长短纤维中的长纤维可以形成纤维网络，有效防止砂浆开裂现象的出现，其次利用长短纤维中短纤维能够有效穿过砂浆其他成分作为骨架，进一步提高了砂浆的耐磨性质以及增强了砂浆的耐冷热冲击的性能，还能够防止空鼓现象的发生。
（2）本发明的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆添加的防水添加剂，主要为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇，其能和砂浆中的其他成分紧密相连，有效堵塞可能出现的细小微孔，提高了材料的防水、防渗性能。
（3）本发明的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆使用的胶粉，主要为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉，一方面可以有效提高砂浆各成分的粘结程度，大大增强砂浆的耐磨和抗雨水冲击的性能，另一方面可以减少砂浆搅拌过程中的气泡现象，保证砂浆拌合物硬化后表面光洁，无空洞。
（4）本发明的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆添加的复合助剂，主要为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂，其中减水剂能够减少水的使用量，泛碱抑制剂能有效防止混凝土砂浆随着时间的延长而出现的泛碱现象，所述活性剂和激发剂能够有效提高砂浆的固化速率以及其稳定性和耐久性。
（5）本发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆添加的填土，主要为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末，一方面其可以减少砂浆中其他成分的使用量，降低成本，另一方面其可以有效吸收空气中的有害物质，达到了生态环保的效果。
（6）本发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆抗开裂、耐摩擦、防泛碱性能优越，具有较好的防水、防渗以及粘结附着力的特点，其耐冲击和保温隔音效果较为优越，还有一定的吸附污染性空气的功能；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，包括以下重量份的原料：
长短加强纤维20份、防水添加物15份、胶粉10份、复合助剂10份、玻璃微珠10份、硅酸盐水泥65份、细砂55份、复合填土35份、三乙醇胺1份、三聚磷酸钠1份。
本实施例中的长短加强纤维为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维按照重量比3:2:2组成的混合物；所述玻璃纤维长度为2-6mm，直径为5-15微米；所述水镁石纤维和聚丙烯纤维的长度为15-25 mm，直径为20-30微米。
本实施例中的防水添加物为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉按照重量比3:2组成的混合物。
本实施例中的复合助剂为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂按照重量比3:4:2:1组成的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述泛碱抑制剂为纳米级丙烯酸乳液；所述活性剂为熟石灰和硫酸钠按照重量比2:1组成的混合物；所述激发剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例中的细砂的粒径在10-20mm之间；所述玻璃微珠的粒径为0.2-0.4mm，容重155-165kg/m3。
本实施例中的复合填土为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末按照重量比2:3:4:1组成的混合物。
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量10倍的水加热到35℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为250r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为100r/min下搅拌30分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在150r/min下搅拌4分钟，再加入混合材料总重量25%的水，继续搅拌10分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以200r/min下搅拌7分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
实施例2.
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，包括以下重量份的原料：
长短加强纤维30份、防水添加物20份、胶粉20份、复合助剂16份、玻璃微珠14份、硅酸盐水泥75份、细砂65份、复合填土45份、三乙醇胺2份、三聚磷酸钠3份。
本实施例中的长短加强纤维为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维按照重量比3:2:2组成的混合物；所述玻璃纤维长度为2-6mm，直径为5-15微米；所述水镁石纤维和聚丙烯纤维的长度为15-25 mm，直径为20-30微米。
本实施例中的防水添加物为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉按照重量比3:2组成的混合物。
本实施例中的复合助剂为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂按照重量比3:4:2:1组成的混合物；所述减水剂为氨基磺酸盐系高效减水剂；所述泛碱抑制剂为纳米级丙烯酸乳液；所述活性剂为熟石灰和硫酸钠按照重量比2:1组成的混合物；所述激发剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例中的细砂的粒径在10-20mm之间；所述玻璃微珠的粒径为0.2-0.4mm，容重155-165kg/m3。
本实施例中的复合填土为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末按照重量比2:3:4:1组成的混合物。
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量15倍的水加热到45℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为350r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为200r/min下搅拌40分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在200r/min下搅拌6分钟，再加入混合材料总重量35%的水，继续搅拌20分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以300r/min下搅拌9分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
实施例3.
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，包括以下重量份的原料：
长短加强纤维25份、防水添加物17份、胶粉15份、复合助剂13份、玻璃微珠12份、硅酸盐水泥70份、细砂60份、复合填土40份、三乙醇胺1.5份、三聚磷酸钠2份。
本实施例中的长短加强纤维为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维按照重量比3:2:2组成的混合物；所述玻璃纤维长度为2-6mm，直径为5-15微米；所述水镁石纤维和聚丙烯纤维的长度为15-25 mm，直径为20-30微米。
本实施例中的防水添加物为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇按照重量比3:1:1组成的混合物。
本实施例中的胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉按照重量比3:2组成的混合物。
本实施例中的复合助剂为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂按照重量比3:4:2:1组成的混合物；所述减水剂为萘系高效减水剂；所述泛碱抑制剂为纳米级丙烯酸乳液；所述活性剂为熟石灰和硫酸钠按照重量比2:1组成的混合物；所述激发剂为十二烷基苯磺酸钠。
本实施例中的细砂的粒径在10-20mm之间；所述玻璃微珠的粒径为0.2-0.4mm，容重155-165kg/m3。
本实施例中的复合填土为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末按照重量比2:3:4:1组成的混合物。
本实施例的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量12倍的水加热到40℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在180r/min下搅拌5分钟，再加入混合材料总重量30%的水，继续搅拌15分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以250r/min下搅拌8分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
本发明一种的抗裂耐磨防渗复合砂浆抗开裂、耐摩擦、防泛碱性能优越，具有较好的防水、防渗以及粘结附着力的特点，其耐冲击和保温隔音效果较为优越，还有一定的吸附污染性空气的功能；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，包括以下重量份的原料：
长短加强纤维20-30份、防水添加物15-20份、胶粉10-20份、复合助剂10-16份、玻璃微珠10-14份、硅酸盐水泥65-75份、细砂55-65份、复合填土35-45份、三乙醇胺1-2份、三聚磷酸钠1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述抗裂耐磨防渗复合砂浆包括以下重量份的原料：
长短加强纤维25份、防水添加物17份、胶粉15份、复合助剂13份、玻璃微珠12份、硅酸盐水泥70份、细砂60份、复合填土40份、三乙醇胺1.5份、三聚磷酸钠2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述长短加强纤维为玻璃纤维、水镁石纤维、聚丙烯纤维按照重量比3:2:2组成的混合物；所述玻璃纤维长度为2-6mm，直径为5-15微米；所述水镁石纤维和聚丙烯纤维的长度为15-25 mm，直径为20-30微米。
4.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述防水添加物为高级脂肪酸钙、防水密封硅脂、聚乙烯醇按照重量比3:1:1组成的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉按照重量比3:2组成的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述复合助剂为减水剂、泛碱抑制剂、活性剂、激发剂按照重量比3:4:2:1组成的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂、萘系高效减水剂中的一种；所述泛碱抑制剂为纳米级丙烯酸乳液；所述活性剂为熟石灰和硫酸钠按照重量比2:1组成的混合物；所述激发剂为十二烷基苯磺酸钠。
7.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述细砂的粒径在10-20mm之间；所述玻璃微珠的粒径为0.2-0.4mm，容重155-165kg/m3。
8.根据权利要求1或2所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆，其特征在于，所述复合填土为凹凸棒土、高岭土、膨润土、麦饭石粉末按照重量比2:3:4:1组成的混合物。
9.一种制备如权利要求1或2所述的抗裂耐磨防渗复合砂浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量10-15倍的水加热到35-45℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为250-350r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为100-200r/min下搅拌30-40分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在150-200r/min下搅拌4-6分钟，再加入混合材料总重量25%-35%的水，继续搅拌10-20分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以200-300r/min下搅拌7-9分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
10.根据权利要求9所述的一种抗裂耐磨防渗复合砂浆的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将胶粉重量12倍的水加热到40℃，加入胶粉、三乙醇胺、三聚磷酸钠，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合物A待用；
步骤三，将硅酸盐水泥、细砂、复合填土、防水添加物加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料B；
步骤四，将步骤二制备的混合物A、步骤三制得的混合料B混合复合助剂加入搅拌机中，在180r/min下搅拌5分钟，再加入混合材料总重量30%的水，继续搅拌15分钟，再加入长短加强纤维、玻璃微珠，以250r/min下搅拌8分钟，得到发明的抗裂耐磨防渗复合砂浆。
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