CN107746231B - 南方内墙水泥砂浆的生产方法 - Google Patents

南方内墙水泥砂浆的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种南方内墙水泥砂浆的生产方法，所述南方内墙水泥砂浆的原料包括砂骨料、快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂，本发明改善了砂浆固有的硬脆性的缺点，提高砂浆的抗开裂、抗渗漏、减少空鼓、增加粘接力等，使砂浆更适合机械化施工，并且具有添加量少，性价比高的优点，提高砂浆的强度，解决了砂浆干涩，不易批刮；粘结强度低，易出现空鼓、脱落现象；收缩大，表面易开裂等问题，提高了砂浆的抗冻性、抗渗性以及耐水性。

Description

南方内墙水泥砂浆的生产方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及南方内墙水泥砂浆的生产方法。
背景技术
我国南方（包括两广、贵州、福建、江西、云南等省）的四季并不十分分明，立春后气温开始回升，湿湿潮潮润润的，回南天会增多，潮气重，倒春寒过后基本就不会冷了，夏天来得也早，太阳显得特别毒辣，夏季的雨量也充沛，所以南方的夏季常会有洪灾发生。
回南天”是天气返潮现象，一般出现在春季的2－4月份，主要是因为冷空气走后，暖湿气流迅速反攻，致使气温回升，空气湿度加大，一些冰冷的物体表面遇到暖湿气流后，容易产生水珠。回南天现象在南方比较严重，这与南方靠海，空气湿润有关。“回南天”出现时，空气湿度接近饱和，墙壁甚至地面都会“冒水”，到处是湿漉漉的景象，空气似乎都能拧出水来。而浓雾则是“回南天”的最具特色的表象。
一旦到南方多雨潮湿的天气，使得建筑楼层墙面、地板容易出现不同程度的裂缝、空鼓、脱落现象、收缩大、表面易开裂。特别是高楼的楼层，容易渗水，墙面还会长满难看的霉菌。
砂浆的裂缝和渗水是建筑工程中非常普遍的现象，裂缝的发生和扩展，将会引起建筑物墙体渗漏和粉刷层脱落，进而导致内层混凝土或砌体的碳化侵蚀，使后期建筑物的整体强度降低，危害建筑物的使用寿命，严重的将会引起建筑物使用功能丧失。房屋建筑的裂缝及渗漏不但给人民生活带来不便，还给国家造成很大的经济损失。如果建筑砂浆具有抗裂防渗性能，将减少因砂浆开裂和渗漏而带来的巨额维护与修复费用，节约大量的建设资金，因此砂浆对抗裂防渗的功能有较高的要求。
现有技术越来越注重砂浆的裂缝、空鼓、脱落现象、收缩大、表面易开裂等的问题，技术也有很大提高，现有砂浆也得到了很大的改善，然而，对于南方天气，目前的砂浆还是容易出现较多问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种南方内墙水泥砂浆的生产方法，专门针对南方多雨潮湿的天气所导致内墙砂浆容易出现不同程度的裂缝、空鼓、脱落现象、收缩大、表面易开裂的问题。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：
砂骨料 55 ～65份；
快硬硫铝酸盐水泥 25 ～35份；
粉煤灰 5 ～10份；
复合偶联剂 2 ～ 4份；
可分散乳胶粉 0.3 ～0.5份；
纤维素醚 0.1 ～0.4份；
淀粉醚 0.02 ～0.05 份；
减水剂 0.05 ～0.2份；
抗裂纤维 0.02 ～0.05 份；
引气剂 0.1 ～ 0.5 份；
所述砂骨料，即为石灰石机制砂浆，细度模数在1.5～1.8之间；
所述快硬硫铝酸盐水泥，强度等级52.5，
水泥母料配方：重量含量（%）
硬石膏% 炼铁炉铁渣% 硫铝酸盐熟料% 碳酸钙石头粉%
5 3～5 70 10
硫铝熟料的Cm值0.95～1.0%：50～80%，硬石膏：8～20%，石灰石：0～30%；
所述粉煤灰，为二级粉煤灰；
所述复合偶联剂，由酞酸酯偶联剂和环氧硅烷复合而成，酞酸酯与环氧硅烷的重量比为1:2；
所述可分散乳胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉（Vac/E）、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉（E/Vc/VL）、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉（Vac/E/VeoVa）、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉（Vac/VeoVa）、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉（A/S）、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉（Vac/A/VeoVa）、醋酸乙烯酯均聚胶粉（PVac）、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉（SBR）中任意一种；
所述纤维素醚，为甲基纤维素醚，羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚和羟乙基甲基纤维素醚等纤维素醚的一种或几种混合,粘度在 10000 以下；
所述淀粉醚，为由马铃薯、玉米、木薯等改性而成的淀粉醚；
所述减水剂，聚羧酸减水剂；
所述抗裂纤维，为PAN抗裂纤维、聚丙烯抗裂纤维、聚丙烯腈抗裂纤维、聚酯抗裂纤维中任意一种；
所述引气剂，松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质盐、石油磺盐酸等任意一种。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，包括以下步骤：
首先将石灰石机制砂、高强超细快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成。
与现有技术相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、石灰石机制砂
随着天然砂短缺的形势日益严峻，积极地开展石灰石机制砂替代河砂的技术，并在生产实践中推广应用，已经成为建筑行业的趋势。目前，随着建筑市场的发展，人们对机制砂已经有较为熟悉的认识，并通过各种技术手段改进机制砂的不足，扬长避短，因此石灰石机制砂前景非常广阔。事实证明，级配良好、符合相关技术指标的石灰石机制砂完全能够满足砂浆的性能要求，在实践中取得良好的效果，在保证质量的同时降低了生产成本，创造了经济效益。
2、快硬硫铝酸盐水泥
快硬硫铝酸盐水泥不仅有较高的早期强度，而且有不断增长的后期强度。同时具有满足使用要求的凝结时间。随养护龄期的增长，强度不断增长。表现出极好的抗冻性，水泥石结构较致密，耐久性较好，加入炼铁炉铁渣、硬石膏和碳酸钙石头粉以后，对海水、氯盐（NaCl、MgCl2）、硫酸盐（Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4）、尤其是它们的复合盐类（MgSO4+、NaCl）等，均具有极好的耐蚀性。
3、粉煤灰
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的氧化物组成为:SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等。其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的60%以上。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，粉煤灰可作为砂浆的掺合料，粉煤灰使用的优点是减少了环境污染，有效利用资源，节约了大量的水泥和细骨料;增加砂浆的修饰性。
粉煤灰这种废渣，其颗粒的形状较为理想，呈球形颗粒，在砂浆搅拌过程中，如同滚珠一样，减少了粗、细骨料颗粒问的摩擦力，因而使砂浆拌合物的流动性得以增大。
粉煤灰属于表面光滑的玻璃体颗粒，其结构表面致密，内比表面积较小，吸水性很差，同时粉煤灰颗粒还可填充于水泥颗粒间隙和絮凝结构中，占据充水空间，有效地把絮凝结构中的水分释放出来，从而在不增加单位用水量的条件下，使水泥浆体的流动性得以增大。除此之外，粉煤灰的掺入，还可改善砂浆拌合物的可泵性，减少高效减水剂的应用。尤其超细粉煤灰，其细度还要小于水泥颗粒的细度，可以截断砂浆内部毛细管泌水通道，从而减少泌水现象。因此，能改善砂浆的黏聚性和保水性，提高了砂浆内部组分的稳定性和抗离析能力，从而保证砂浆的均应性和可泵性。碱性环境有利于粉煤灰活性的充分发挥，因此，粉煤灰水化反应须在水泥完成一次水化后尚可进行。降低砂浆内部的孔隙，从而显著地提高了砂浆的抗渗性。
随着人们对粉煤灰应用的不断研究，粉煤灰作为一种很好的活性掺合料，对进一步发展高性能砂浆所起到的作用愈来愈得到人们的重视。粉煤灰在砂浆中的发展前景，因其自身的优势，不仅能改善砂浆的诸多性能，同时还可以获得良好的经济效益和社会效益。
4、复合偶联剂
复合偶联剂由酞酸酯和环氧硅烷复合而成, 由于水泥水化后产生酸根：硅酸根、铝酸根、硫铝酸根或铁铝酸根，它们的活性基团与水泥水化后产生的酸根结合，形成交联,使砂浆与混凝土面层水泥牢固粘结，这种粘结作用非常牢固，受使用环境因素较小,因而它能较持久地粘结在基面上，并与基面形成满粘结构，水泥浆料与水发生水化反应，生成的水化产物聚集在水泥颗粒的表面形成凝聚薄膜。表面形成可塑性的凝胶薄膜式水泥浆料，保证其具有良好的流动性，能填补界面层微观上凹凸不平的缺陷，通过挤压使混凝土面层和水泥浆料之间形成微观上的完全润湿。过去也有人使用过偶联剂，但是，本发明设计的复合偶联剂与过去的偶联剂有很大的不同，过去的偶联剂就如一个挂钩，勾住乳胶，使预拌砂浆本身增加粘结力，而本发明设计的复合偶联剂就如同一座桥梁，即可以勾住乳胶，又可以它们的活性基团与水泥水化后产生的酸根结合，形成交联,使砂浆与混凝土面层水泥牢固粘结。所以两者的机理完全不同。
5、可分散乳胶粉
可再分散乳胶粉是由聚合物乳液经喷雾干燥制成，与砂浆中的水混合后，遇水乳化分散，重新形成稳定的聚合乳液，可再分散乳胶粉在水中分散后，水分蒸发，在干燥后砂浆内形成聚合物膜，改善砂浆各项性能。可再分散乳胶粉与水泥干混砂浆等混合使用，可以提高砂浆的强度、粘结性能、防水等性能。
6、纤维素醚
在预拌砂浆中，纤维素醚在砂浆中的重要作用主要有三个方面，一是优良的保水能力，二是对砂浆稠度和触变性的影响，三是与水泥的相互作用。纤维素醚的保水作用，取决于基层的吸水性，砂浆的组成，砂浆的层厚，砂浆的需水量，凝结材料的凝结时间。就纤维素醚本身的保水性则来自于纤维素醚本身的溶解性和去水化作用。众所周知，纤维素分子链虽然含有大量水化性很强的OH基，但其本身并不溶于水，这是因为纤维素结构有高度的结晶性。单靠羟基的水化能力还不足以支付分子间强大的氢键和范德华力。所以在水中只溶胀不溶解，当分子链中引入取代基时，不但取代基破坏了氢链，而且因相邻链间取代基楔入而破坏链间氢键，取代基越大拉开分子间距离越大。破坏氢键效应越大，纤维素晶格膨化后，溶液进入，纤维素醚成为水溶性，形成高粘度溶液。当温度升高时，高分子水化作用减弱，而链间的水被逐出。当去水作用充分时，分子开始聚集，形成三维网状结构凝胶折出。良好的保水能力使水泥水化更加完全，可以改善湿砂浆的湿粘性，提高砂浆的粘结强度，可调整时间。
纤维素醚作为砂浆中的稳定剂，增加保水性并改善粘结性能，减少丢失水分的性能，延缓了水分被多孔材料的吸收，有利于水泥水化及延长开放时间。在保水性与流动性共同作用下，促进砂浆的粘结力和强度，从而防止分层离析和表皮形成并获得均匀一致的可塑体。而且颗粒间的质地变得更滑，使砂浆批荡起来更顺畅，和易性提高，从而获得更好的施工性能。
7、淀粉醚
淀粉醚适用于各类（水泥、石膏、灰钙基）内外墙腻子、各类饰面砂浆抹灰砂浆。可作为水泥基产品，石膏基产品及灰钙类产品的外加剂。淀粉醚与其它建筑、外加剂有很好的相容性；特别适用于如砂浆，粘合剂，抹灰和滚抹料等建筑干混料。淀粉醚和甲基纤维素醚共同用在建筑干混料中，可赋予较高的增稠性，更强的结构性，抗流挂性和易操作性。包含较高甲基纤维素醚的砂浆，粘合剂，抹灰和滚抹料的粘性可以因为淀粉醚的添加而降低。
8、聚羧酸减水剂
聚羧酸减水剂是典型的梳型分子结构，形成了更高效的三维立体分散系统，使得在生产和使用过程中具有掺量小、减水率高、水泥适应性好、坍落度保持性能优异、氯离子含量及碱含量低、收缩率小和耐久性能好等绿色环保优点。
9、抗裂纤维
抗裂纤维掺进砂浆中，在不降低砂浆强度的条件下显著减轻砂浆的爆裂度，在砂浆中加入抗裂纤维，大大提升抗压强度，也具有很高的韧性，提高耐久性，适用浇筑预制件，扩展了结构物的设计自由度。
10、引气剂
为改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡的外加剂。能改善砂浆坍落度、流动性和可塑性，减少砂浆泌水和离析，提高砂浆的均质性，引气剂弹性模量较低，刚性较小，柔韧性好。砂浆的热扩散及传导系数降低，提高了砂浆的体积稳定性，增强了野外结构的耐候性，延长了砂浆的使用寿命，大大提高了砂浆抗冻性、抗盐渍性、抗渗性、耐硫酸盐侵蚀及抗碱集料反应性能。
11、改善了砂浆固有的硬脆性的缺点，提高砂浆的抗开裂、抗渗漏、减少空鼓、增加粘接力等，使砂浆更适合机械化施工，并且具有添加量少，性价比高的优点，提高砂浆的强度，解决了砂浆干涩，不易批刮；粘结强度低，易出现空鼓、脱落现象；收缩大，表面易开裂等问题，提高了砂浆的抗冻性、抗渗性以及耐水性。
具体实施方式
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
南方内墙水泥砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂浆65份，快硬硫铝酸盐水泥30份，粉煤灰5份，复合偶联剂2份，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉0.3份，甲基纤维素醚0.1份，马铃薯淀粉醚0.02份，聚羧酸减水剂0.05份，聚丙烯抗裂纤维0.02份，松香树脂引气剂0.1份。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，包括以下步骤：
首先将石灰石机制砂、高强超细快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成。
实施例2
南方内墙水泥砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂浆70份，快硬硫铝酸盐水泥35份，粉煤灰7份，复合偶联剂3份，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉0.4份，羟乙基纤维素醚0.2份，玉米淀粉醚0.03份，聚羧酸减水剂0.1 份，聚丙烯晴抗裂纤维0.03份，松香树脂引气剂0.2 份。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，包括以下步骤：
首先将石灰石机制砂、高强超细快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成。
实施例3
南方内墙水泥砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂浆63份，快硬硫铝酸盐水泥28份，粉煤灰9份，复合偶联剂4份，丙烯酸酯与笨乙烯共聚胶粉0.5份，羟丙基甲基纤维素醚0.3份，木薯淀粉醚0.04份，聚羧酸减水剂0.15份，聚丙烯抗裂纤维0.04份，松香树脂引气剂0.3份。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，包括以下步骤：
首先将石灰石机制砂、高强超细快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成。
实施例4
南方内墙水泥砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂浆65份，快硬硫铝酸盐水泥30份，粉煤灰5份，复合偶联剂4份，醋酸乙烯酯均聚胶粉0.5份，羟丙基甲基纤维素醚0.4份，木薯淀粉醚0.05份，聚羧酸减水剂0.2 份，聚丙烯晴抗裂纤维0.05份，松香树脂引气剂0.5 份。
南方内墙水泥砂浆的生产方法，包括以下步骤：
首先将石灰石机制砂、高强超细快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成。
本发明人经过反复实验，得出南方内墙水泥砂浆的检测数据如下所示：
Figure 91656DEST_PATH_IMAGE002

Claims (6)

1.南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，它由以下重量份数的原料组成：
砂骨料 55～65份；
快硬硫铝酸盐水泥 25～35份；
粉煤灰 5～10份；
复合偶联剂 2～4份；
可分散乳胶粉 0.3～0.5份；
纤维素醚 0.1～0.4份；
淀粉醚 0.02～0.05份；
减水剂 0.05～0.2份；
抗裂纤维 0.02～0.05份；
引气剂 0.1～0.5份；
所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，由以下步骤组成：
首先将砂骨料、快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料和骨料，投入磨机进行混合粉磨，用0.08mm水筛，将出磨的细度控制在20±2%；
磨出的粉料中掺入粉煤灰、复合偶联剂、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、减水剂、抗裂纤维和引气剂经高速混合均匀而成；
所述砂骨料，为石灰石机制砂，细度模数在1.5～1.8之间；
所述快硬硫铝酸盐水泥，强度等级52.5；所述粉煤灰，为二级粉煤灰；
所述引气剂为松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、皂苷类以及蛋白质盐、石油磺盐酸任意一种；
所述复合偶联剂，由酞酸酯偶联剂和环氧硅烷复合而成，酞酸酯与环氧硅烷的重量比为1:2。
2.根据权利要求1所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，所述可分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉（Vac/E）、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉（E/Vc/VL）、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉（Vac/E/VeoVa）、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉（Vac/VeoVa）、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉（A/S）、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉（Vac/A/VeoVa）、醋酸乙烯酯均聚胶粉（PVac）、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉（SBR）中任意一种。
3.根据权利要求1所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，所述纤维素醚，为甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚和羟乙基甲基纤维素醚的一种或几种混合,粘度在 10000 以下。
4.根据权利要求1所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，所述淀粉醚，为由马铃薯、玉米、木薯改性而成的淀粉醚。
5.根据权利要求1所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，所述减水剂是聚羧酸减水剂。
6.根据权利要求1所述的南方内墙水泥砂浆的生产方法，其特征在于，所述抗裂纤维，为PAN抗裂纤维、聚丙烯抗裂纤维、聚丙烯腈抗裂纤维、聚酯抗裂纤维中任意一种。
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