CN107805016B - 混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，所述混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的原料包括砂骨料、纯硅酸盐水泥、复合偶联剂、粉煤灰、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、减水剂、渗透结晶母料，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，与脱模剂有良好的相溶性，改善混凝土界面与砂浆粘合，达到砂浆与混凝土界面粘合永久牢固。

Description

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法。

背景技术

砂浆，建筑上砌砖使用的黏结物质，由一定比例的沙子和胶结材料(水泥、石灰膏、黏土等)加水和成，也叫灰浆，也作沙浆。砂浆是由胶凝材料(水泥、石灰、粘土等)和细骨料(砂)加水拌合而成。常用的有水泥砂浆、混合砂浆(或叫水泥石灰砂浆)、石灰砂浆和粘土砂浆。

砂浆是建筑工程中应用量大、使用面广的建筑材料之一，广泛应用于建筑物的砌筑与抹面等工程。我国当前的建筑工程中60％以上建筑物仍在沿用砖、砌块等墙体材料，砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂浆仍以水泥砂浆或混合砂浆为主。然而，目前我国每年建筑用砂约需 6 亿 t 左右，绝大多数地区用的是天然河砂。天然河砂资源是一种地方资源，在短时间内不可再生且不宜长距离运输。同时由于天然河砂的过度开采会对生态环境造成破坏，随着环境保护政策的实施，我国不少地区开始限采或禁采天然河砂，现在，可用天然河砂资源减少，所以研究出高质量、高品质的砂浆势在必行。

混凝土剪力墙一般在浇筑过程中，以光滑的木板、钢板或者更为轻便的铝材质为模板，浇筑混凝土前还要对这些模板的表面涂刷各种脱模剂，给后续的抹灰造成很大的难度。比如用界面剂进行表面处理、或者表面凿毛湿润再进行抹灰，工序多，砂浆配比要求高，还是经常出现空鼓、剥落的现象。

混凝土渗水漏水, 主要由于其孔隙结构所造成。当天然水(或含腐蚀物的水)渗透到混凝土孔隙溶解并带走水泥水化过程生成的氢氧化钙时, 使水泥构件受到腐蚀, 更增大了其孔隙度, 渗漏水情况加剧。本发明的砂浆通过添加或外涂渗透到内部后, 将水泥中氢氧化钙凝胶化, 使其固定于混凝土、砂浆的孔隙中, 减少孔隙度和增大孔隙毛细管阻力, 形成防水抗渗结构, 这样同时防止或减少在以后长期使用中外界腐蚀液体的浸人,从而延缓混凝土或砂浆的腐蚀过程。所以本发明还兼有增大混凝土砂浆的抗腐蚀功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服现有技术的不足，提供一种混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，与脱模剂有良好的相溶性，改善混凝土界面与砂浆粘合，达到砂浆与混凝土界面粘合永久牢固。

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：

砂骨料 56 ～ 65份，

纯硅酸盐水泥 23 ～ 30份，

复合偶联剂 2 ～ 4份，

粉煤灰 5 ～ 10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，

抗裂纤维 0.01 ～ 0.03 份，

减水剂 0.05 ～ 0.2 份，

渗透结晶母料 0.1 ～ 0.4 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；

所述纯硅酸盐水泥强度等级52.5；

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；

所述粉煤灰，为二级粉煤灰；

所述可分散乳胶粉，为耐水型可分散乳胶粉；

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；

所述减水剂，密胺系减水剂；

所述渗透结晶母料，由五水偏硅酸钠、氯化钙、羟丙基甲基纤维素、乳化硅油和酒石酸组成。

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机机制砂为骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入复合偶联剂、粉煤灰、耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。

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、纯硅酸盐水泥

凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥，不掺加混合材料称为纯硅酸盐水泥。纯硅酸盐水泥，凝结硬化快，早期强度及后期强度高，抗冻性好，抗碳化性能好、耐磨性好，提高和易性。

3、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。

4、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。

5、耐水型可分散乳胶粉

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、抗裂纤维

砂浆、水泥混凝土之所以开裂，是因为结构变形开裂和无荷载变形裂缝，结构变形裂缝则被分为外荷载引起的裂缝，地基变形、路基变形、桥基变形(差异沉降及差异膨胀)引起的裂缝，结构温差引起的裂缝;无荷载变形裂缝则被分为收缩裂缝、塑性裂缝、混凝土腐蚀裂缝、混凝土中钢筋锈蚀裂缝、碱-骨料反应裂缝、震动疲劳和惯性震动引起的剪切裂缝。

抗裂纤维作用于砂浆、水泥混凝土中，靠其独特的抗拉强度，分散性，熔点燃点，耐酸碱性等性能，能够有效防止砂浆、水泥混凝土的维系裂缝的产生和发展。

9、密胺系减水剂

密胺系减水剂，化学名称为三聚氰胺-甲醛缩聚物，为一种水溶性聚合物树脂，应用在混凝土、砂浆拌合物中，具有较好的水泥分散性、早强效果显著、混凝土、砂浆表面光洁度好、基本不影响混凝土、砂浆凝结时间和含气量等特点，特备适用于预制构件混凝土的制作。

10、渗透结晶母料

渗透结晶母料中含有的活性化合物与水作用后，以水为载体向砂浆的微孔及毛细管中渗透、充盈，渗透到砂浆内部空隙中的活性化合物与砂浆内的游离氧化钙交互反应，生产不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，结晶物在结构孔缝中吸水膨胀，由疏至密，逐渐形成一个致密的抗渗区域，从而使结构整体具备了永久的防水抗渗能力，并有保护钢筋、增加密实度、提高强度的效果。由于水泥的水化反应是一个不完全的反应过程，在不失水的状态下，多年以后反应仍有进行，而在后期的水化反应过程中，同样能继续催化活性化合物而生成结晶，因此，结构即使被水再次穿透或局部受损开裂（裂缝小于0.4mm），在结晶的作用下也能自行修补愈合，具有多次防水抗渗的能力。

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。

12、与脱模剂有良好的相溶性，改善混凝土界面与砂浆粘合，达到砂浆与混凝土界面粘合永久牢固。

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

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂58份，纯硅酸盐水泥30份，复合偶联剂2份，粉煤灰10份，可分散乳胶粉0.3份，甲基纤维素醚0.1份、马铃薯淀粉醚0.02份，聚丙烯抗裂纤维0.01份，密胺系减水剂0.05份，渗透结晶母料0.1份；

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机机制砂为骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入复合偶联剂、粉煤灰、耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。

实施例2

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂62份，纯硅酸盐水泥28份，复合偶联剂 3份，粉煤灰7份，可分散乳胶粉0.4份，羟乙基纤维素醚0.2份、玉米淀粉醚0.03份，聚丙烯晴抗裂纤维0.02份，密胺系减水剂0.1份，渗透结晶母料0.2份。

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机机制砂为骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入复合偶联剂、粉煤灰、耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。

实施例3

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂65份，纯硅酸盐水泥22份，复合偶联剂4份，粉煤灰9份，可分散乳胶粉0.5份，羟丙基甲基纤维素醚0.3份、淀粉醚0.04份，聚酯抗裂纤维0.03份，密胺系减水剂0.15份，渗透结晶母料0.3份。

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机机制砂为骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入复合偶联剂、粉煤灰、耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。

实施例4

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，它包括以下重量份数的原料：石灰石机制砂75份，纯硅酸盐水泥20份，复合偶联剂4份，粉煤灰10份，可分散乳胶粉0.5份，羟乙基甲基纤维素醚0.4份，木薯淀粉醚0.05份，聚酯抗裂纤维0.03份，密胺系减水剂0.2份，渗透结晶母料0.4份。

混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机机制砂为骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入复合偶联剂、粉煤灰、耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。

产品应用性能

以0.15～0.16施工水料，稠度80～100mm，混凝土墙面只需要常规淋水湿润，不再做其它表面处理（比如用界面剂进行表面处理、或者表面凿毛），不挂明水后即可进行抹灰施工，一次成活。砂浆技术指标：抗压强度：７天≥10Ｍpa，２８天≥15Ｍpa。

抗折强度：７天≥３Ｍpa，２８天≥５Ｍpa。

２８天收缩值：0.15%≤

产品已经在广西华润二十四城工程应用约１万平方米，经过二十次质量检测和验收，全部符合设计和施工使用要求。

本发明人经过反复实验，得出海工水泥建筑物砂浆的检测数据如下图所示：

Claims (1)

1.混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：

砂骨料 56～65份，

纯硅酸盐水泥 23～30份，

复合偶联剂 2～4份，

粉煤灰 5～10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，

抗裂纤维 0.01～0.03份，

减水剂 0.05～0.2份，

渗透结晶母料 0.1～0.4份；

所述砂骨料，即为石灰石机制砂，细度模数在1.5～1.8之间；所述纯硅酸盐水泥强度等级52.5；

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；

所述粉煤灰，为二级粉煤灰；

所述可分散乳胶粉，为耐水型可分散乳胶粉；

所述减水剂为密胺系减水剂；

所述渗透结晶母料，由五水偏硅酸钠、氯化钙、羟丙基甲基纤维素、乳化硅油和酒石酸组成；

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；

所述淀粉醚，为由马铃薯、玉米、木薯改性而成的淀粉醚；

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；

所述的混凝土面层直刮渗透粘合砂浆的生产方法，包括以下步骤：

首先将石灰石机制砂为砂骨料，水泥为胶凝材料，砂骨料细度模数在1.5～1.8之间，水泥为胶凝材料，掺入耐水型可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、抗裂纤维、密胺系减水剂、渗透结晶母料混合均匀而成。