CN107651893B - 一种防辐射装饰水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防辐射装饰水泥,属于建筑材料技术领域。所述装饰水泥包括以下按重量份计的原料:防辐射水泥40~50份,膨胀剂0~4份,偏高岭土4~10份,硅粉2~6份,晶须1~3份,可再分散性乳胶粉5~10份,减水剂1~2份,消泡剂0.3~1.0份,纤维素醚0.1~0.15份,重晶石粉25~30份;所述防辐射水泥为钡水泥、锶水泥或含硼水泥中的一种。本发明的水泥无返碱和开裂的问题,且具有良好的和易性和耐腐蚀性能,同时具有很强的防辐射性能。

Description

一种防辐射装饰水泥
技术领域
本发明涉及一种水泥,尤其涉及一种防辐射装饰水泥,属于建筑材料技术领域。
背景技术
工业建筑多为混凝土结构、钢混结构、钢结构等,其外墙材料可能是钢板、木板或钙硅板等,为了更和谐地与外界环境保持一致,水泥本身的青灰色能够更好地融入环境,也更符合现代人的审美风格,越来越多的清水混凝土建筑业印证了这一点。现有的装饰水泥包括白色水泥和彩色水泥,主要用于建筑工程。可配制成彩色灰浆或制造各种彩色和白色混凝土。与天然的装饰材料相比,具有使用方便,易于调节色彩和价格低廉等优点,但其粘接力较差,受到冲击容易与钢板、木板等表面脱落,由于相接触的材料的表面吸水性不同,容易出现开裂、返碱等问题。
现有技术中的装饰水泥如公开号为CN106186743A,名称为“一种装饰水泥”的发明专利,该专利公开的水泥由以下重量份数的原料制成:硅酸盐水泥12-22份,电气石粉4-7份,N-烷基酰肌氨酸盐2-4份,玻璃纤维0.2-0.7份,水化硅酸钙0.3-0.5份,氯化钙0.2-0.7份,EVA乳液15-20份,中和剂2-4份,防腐剂3-5份,乙二醇2-4份,异丁烯4-6份,高岭土3-7份,纤维6-9份,聚氨酯硬泡颗粒15-23份,硅酸铝12-24份,三聚氢胺树脂10-16份,间苯二酚15-25份。
该专利原料中的EVA乳液为液体,不能与其他粉体混合销售,使用不便,且对质量控制不利;玻璃纤维的脆性较大,耐磨性较差;硅酸铝具有一定的危害性,可能引起皮肤和眼睛发炎,水泥生产过程中的安全性不高;另外,水泥组分中大量的化工原料对环境也是不友好的。
又如公开号为CN102807345A,名称为“一种纳米改性硅酸盐水泥基饰面砂浆及其制备方法”的发明专利,其组分及质量百分比为:水泥12%~17%,矿物掺合料3%~8%纳米材料,0.2%~0.6%重钙8%~12%,石英砂0%~70%乳胶粉1.5%~2.2%纤维素醚0.6%~1%颜料0.4%~1%,其他添加剂0.2%~0.4%。
该专利重点解决泛碱现象,使同时具有好的耐沾污性及耐候性。纳米二氧化硅虽然具有较高的活性和尺寸效应,但其售价昂贵,导致砂浆成本大幅增加,不利推广使用。纳米材料、偏高岭土、乳胶粉、纤维素醚和纤维等材料的应用会大幅增加砂浆的粘度,但该发明并没有使用低粘度纤维素醚或减水剂来降低砂浆粘度,不利于砂浆和易性和施工性能。另外,乳胶粉会有一定的引气作用,由于粘度较大,导致气泡不能顺利排出,即使搅拌后静置几分钟也不能彻底跑出,内部会形成孔隙,降低结构致密性,对抑制泛碱现象和耐候性均有不利影响。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的装饰水泥易出现开裂、返碱的技术问题,提供一种新的装饰水泥,通过原料的选择和特定的配比设计,实现防止开裂、返碱落的问题,并具有良好的易和性和粘接性等施工性能,同时还具有较好的防辐射性能。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种防辐射装饰水泥,其特征在于:包括以下按重量份计的原料:防辐射水泥40~50份,膨胀剂0~4份,偏高岭土4~10份,硅粉2~6份,晶须1~3份,可再分散性乳胶粉5~10份,减水剂1~2份,消泡剂0.3~1.0份,纤维素醚0.1~0.15份,重晶石粉25~30份;
所述防辐射水泥为钡水泥、锶水泥或含硼水泥中的一种;即对X射线、γ射线能起较好屏蔽作用的水泥,其中,钡水泥以重晶石粘土为主要原料,经煅烧获得以硅酸二钡为主要矿物组成的熟料,再掺加适量石膏磨制而成;锶水泥是以碳酸锶全部或部分代替硅酸盐水泥原料中的石灰石,经煅烧获得以硅酸三锶为主要矿物组成的熟料,加入适量石膏磨制而成,其性能与钡水泥相近。
组合物中的偏高岭土是一种高活性矿物掺合料,是超细高岭土经过低温煅烧而形成的无定型硅酸铝,具有很高的火山灰活性,可与配方中水泥水化反应生成的氢氧化钙和水发生火山灰反应,生成与水泥类似的水化产物;消耗大量的氢氧化钙不仅可以提高水泥浆的强度和耐腐蚀性能,还能够有效抑制碱性物质的析出,避免浆体表面返碱现象。
组合物中的纤维素醚则实现了良好的保水性,具体而言,纤维素醚在水中溶解后,由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布,而纤维素醚作为一种保护胶体,"包裹"住颗粒,并在其外表面形成一层润滑膜,使水泥浆体系更稳定,也提高了水泥浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。由于自身分子结构特点,使水泥浆中的水分不易失去,并在较长的一段时间内逐步释放,赋予水泥浆良好的保水性和工作性。纤维素醚可延缓水泥水化热的释放速度,降低水化热峰值,并对层状 Ca(OH)2具有桥接作用,从而增加水泥浆体的内聚力,起到防止开裂的作用。
组合物中的硅粉是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中,随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。可有效填充水泥浆内部孔隙,增加其密实度,提高抗渗透性,其较高的反应活性可促进水泥浆后期强度稳定增长,提高耐腐蚀性能。同时其比重较小,可以增大水泥浆的体积,使水泥浆更柔和,和易性变好,提高水泥的施工性能。
进一步地,所述膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
进一步地,所述可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为-3~3℃的可再分散乳胶粉。
进一步地,所述纤维素醚为粘度为300~500mpa.s的羟丙基甲基纤维。
进一步地,所述晶须为硫酸钙晶须,平均直径为1~8um 平均长度为30~200um。
进一步地,所述重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为1~10μm,重晶石具有吸收X射线的性能和防辐射水泥一起使用,可以进一步提高防辐射效果。
进一步地,所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂中的一种,通过减水剂的减水作用,可以降低水泥施工时所需的用水量,确保其具备较高的流动度及强度,且粉末状的聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂方便混拌和使用。
更进一步地,所述消泡剂为粉状聚醚类消泡剂,该消泡剂小炮效果好,且在水中分散性好。
本发明的有益效果:
(1)本发明通过对原料的合理选择,利用水泥水化提供氢氧化钙以及碱性的反应环境,并利用偏高岭土、硅粉和晶须的化学反应消耗掉水泥的氢氧化钙,同事生成钙矾石产物,不仅可以降低碱含量,避免返碱的问题,还可以提高水泥浆的强度,并通过各原来不同的粒径,实现在空间上的粒径互补,使得浆体更加的密实。另外,通过膨胀剂、可再分散性乳胶粉、纤维素醚的配合使用,避免了水泥的开裂和脱落,并赋予水泥更好的耐腐蚀性能和施工性能;并通过以钡水泥、锶水泥或含硼水泥中的一种作为胶凝材料,还赋予水泥优良的防辐射性能。
(2)本发明中的膨胀剂优选硫铝酸盐类膨胀剂,当水泥凝结硬化时,有氢氧化钙析出,硫铝酸盐与氢氧化钙反应生成钙矾石膨胀源,随之体积膨胀,起补偿收缩和充分填充间隙的作用。硫铝酸盐类膨胀剂不仅可以降低体系的碱含量,避免返碱的问题,还能提高体积稳定性,预防裂缝产生,提高耐久性。
(3)本发明中可再分散性乳胶粉为优选玻璃化温度温度为-3~3℃的可再分散乳胶粉,该特定玻璃化温度范围内的乳胶粉可在水泥浆表面形成一层膜,降低水分增发,大大降低开裂风险,还可以增强水泥浆与基体的粘结力,更好的附着在基体上不脱落,提高耐腐蚀性能,并且可以提高水泥浆的抗冲击性能。可再分散性乳胶粉的颗粒之间具有润滑效应,使水泥浆的组分能够单独流动,同时对空气有诱导效应,赋予水泥浆可压缩性,能够有效改善水泥浆的施工和易性。
(4)本发明中纤维素醚优选粘度为300~500mpa.s的羟丙基甲基纤维,羟丙基甲基纤维不仅保留了原有纤维素醚增稠保水的作用,还能有效控制浆体粘度,改善施工性能。
(5)本发明中的晶须优选硫酸钙晶须,平均直径为1~8um 平均长度为30~200um。该特定选择的晶须集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体,具有高强度、高模量、高韧性的特点,能够提高水泥浆的韧性,提高水泥浆的抗裂和抗冲击性能。未水化的晶须紧紧地穿插于水泥石中,通过裂纹桥接作用提高水泥石的韧性,缓解外力对整体结构的破坏作用,部分水化的参与水泥的水化反应生成适量的钙矾石,可延缓 AFt 对水泥的水化,加速整个熟料矿物的水化,提高整个体系的强度。
(6)本发明中的重晶石粉优选硫酸钡含量大于90%,平均粒径为1~10μm的重晶石粉,含量越高防辐射效果越好,细度大则比表面积大,不仅防辐射效果好,而且使得浆体更加密实,能够有效提高力学性能和耐久性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:钡水泥 50份,膨胀剂4份,偏高岭土4份,硅粉6份,晶须1份,可再分散性乳胶粉8份,减水剂1.5份,消泡剂0.37份,纤维素醚0.13份,重晶石粉25份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为-3℃的可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度300mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为1um 平均长度为30um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为1μm。
本实施例中,减水剂为粉状聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例2
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:钡水泥40份,膨胀剂2份,偏高岭土9.9份,硅粉3份,晶须2份,可再分散性乳胶粉10份,减水剂2份,消泡剂1份,纤维素醚0.1份,重晶石粉30份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为0℃的可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度400mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为8um 平均长度为200um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为10μm。
本实施例中,减水剂为萘系高效减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例3
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:钡水泥45份,膨胀剂4份,偏高岭土6.88份,硅粉3份,晶须3份,可再分散性乳胶粉10份,减水剂2份,消泡剂1份,纤维素醚0.12份,重晶石粉25份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为3℃的可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度500mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为6um 平均长度为100um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为5μm。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例4
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:锶水泥50份,膨胀剂4份,偏高岭土5份,硅粉2份,晶须2.5份,可再分散性乳胶粉9份,减水剂1.5份,消泡剂0.9份,纤维素醚0.1份,重晶石粉25份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为0℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度400mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为5um 平均长度为80um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为6μm。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例5
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:锶水泥 50份,偏高岭土8份,硅粉4.55份,晶须3份,可再分散性乳胶粉5份,减水剂1份,消泡剂0.3份,纤维素醚0.15份,重晶石粉28份。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为2℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度300mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为4um 平均长度为40um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为2μm。
本实施例中,减水剂为萘系高效减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例6
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:锶水泥 40份,膨胀剂2份,偏高岭土7份,硅粉6份,晶须2份,可再分散性乳胶粉10份,减水剂1.85份,消泡剂1份,纤维素醚0.15份,重晶石粉30份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为-2℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度300mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为2um 平均长度为180um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为9μm。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例7
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:钡水泥 50份,膨胀剂3份,偏高岭土4份,硅粉4.6份,晶须3份,可再分散性乳胶粉8份,减水剂1.6份,消泡剂0.65份,纤维素醚0.15份,重晶石粉25份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为1℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度500mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为2um 平均长度为180um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为9μm。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例8
一种防辐射装饰水泥,由以下按重量份计的原料组成:钡水泥 50份,膨胀剂4份,偏高岭土4份,硅粉5份,晶须2份,可再分散性乳胶粉6.5份,减水剂1.6份,消泡剂0.8份,纤维素醚0.1份,重晶石粉30份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为-1℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度300mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为2um 平均长度为180um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为9μm。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
本实施例的水泥制备方法:按配方称取各原料,混合均匀即可,混合时间为5~10分钟。
本实施例的装饰水泥的使用方法:将混合均匀得到的装饰水泥与水按1000:(600~620)的比例拌合,搅拌3~5分钟后即可使用。
实施例9
一种防辐射装饰水泥,有以下按重量份计的原料组成:钡水泥40份,膨胀剂4份,偏高岭土8份,硅粉6份,晶须1份,可再分散性乳胶粉8份,减水剂1.5份,消泡剂0.37份,纤维素醚0.13份,重晶石粉26份,矿渣粉5份。
本实施例中,膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
本实施例中,可再分散性乳胶粉为玻璃化温度温度为0℃可再分散乳胶粉。
本实施例中,纤维素醚为粘度400mpa.s的羟丙基甲基纤维素。
本实施例中,晶须为硫酸钙晶须,平均直径为2um 平均长度为180um。
本实施例中,重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为9μm。
本实施例中,矿渣粉的比表面积大于300m2/kg和活性≥75级。
本实施例中,减水剂为聚羧酸减水剂。
本实施例中,消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
实施例1~9与现有技术中的市售装饰水泥的性能检测指标如下表1所示:
表1:
以上实施例1~9均按照配比进行水泥净浆的各项性能检测,水料比为0.6:1,对照组为市售装饰水泥,型号为P.W 42.5,水料比0.5:1,具体检测标准与方法如下:
抗压强度检测采用标准《GB/T17671-1999水泥胶砂强度试验》方法;抗裂性试验采用标准《JC/T 951-2005 水泥砂浆抗裂性能试验方法》;粘结强度检测采用标准《JGJ 110-2008 建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》;抗冲击试验采用摆锤法,采用XJJ-50简支梁冲击试验机进行试验;返碱采用直接观察法,在底板表面涂抹4±1mm,观察返碱情况。防辐射性能采用低本底多道γ能谱仪进行检测。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防辐射装饰水泥,其特征在于:包括以下按重量份计的原料:防辐射水泥40~50份,膨胀剂0~4份,偏高岭土4~10份,硅粉2~6份,晶须1~3份,可再分散性乳胶粉5~10份,减水剂1~2份,消泡剂0.3~1.0份,纤维素醚0.1~0.15份,重晶石粉25~30份;所述防辐射水泥为钡水泥、锶水泥或含硼水泥中的一种;所述可再分散性乳胶粉为玻璃化温度为-3~3℃的可再分散乳胶粉;所述晶须为硫酸钙晶须,平均直径为1~8μ m平均长度为30~200μ m;所述重晶石粉的硫酸钡含量大于90%,平均粒径为1~10μm。
2.如权利要求1所述的防辐射装饰水泥,其特征在于:所述膨胀剂为硫铝酸盐类膨胀剂。
3.如权利要求1所述的防辐射装饰水泥,其特征在于:所述纤维素醚为粘度300~500MPa.s的羟丙基甲基纤维素。
4.如权利要求1所述的防辐射装饰水泥,其特征在于:所述减水剂为粉状聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂中的一种。
5.如权利要求1所述的防辐射装饰水泥,其特征在于:所述消泡剂为粉状聚醚类消泡剂。
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