CN107827399A - 水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泥砂浆及其制备方法，其中，所述制备方法包括：1)将淀粉和水置于温度为60‑100℃的条件下，搅拌混合30‑50min，制得淀粉糊；2)在交联剂存在的条件下，将淀粉糊和丙烯酰胺置于温度为40‑50℃的条件下搅拌混合3‑5h后，制得混合物M1；3)将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合置于温度为80‑120℃的条件下搅拌2‑3h后，取沉淀干燥，制得粉末；4)将步骤3)中制得的粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；5)将步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，制得水泥砂浆。实现了保水性好，防止分层离析的效果。

Description

水泥砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥砂浆材料领域，具体地，涉及水泥砂浆及其制备方法。
背景技术
众所周知，水泥砂浆作为一种重要的建筑材料，在日常生产生活中以其良好的使用性能受到广泛的应用。而应用于各种环境中的水泥砂浆往往因其保水性较差等问题，使得其在使用过程中往往会出现分层离析等问题，从而使得其使用性能较差，甚至是导致建筑材料的质量问题。
因此，提供一种具有良好的保水性能，提高水泥砂浆的使用性能，扩大其使用范围的水泥砂浆及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中水泥砂浆往往因其保水性较差等问题，使得其在使用过程中往往会出现分层离析等问题，从而使得其使用性能较差，甚至是导致建筑材料的质量问题等情况，从而提供一种具有良好的保水性能，提高水泥砂浆的使用性能，扩大其使用范围的水泥砂浆及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种水泥砂浆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将淀粉和水置于温度为60-100℃的条件下，搅拌混合30-50min，制得淀粉糊；
2)在交联剂存在的条件下，将淀粉糊和丙烯酰胺置于温度为40-50℃的条件下搅拌混合3-5h后，制得混合物M1；
3)将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合置于温度为80-120℃的条件下搅拌2-3h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将步骤3)中制得的粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，制得水泥砂浆。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的水泥砂浆。
通过上述技术方案，本发明将淀粉和水混合制得淀粉糊，再将上述淀粉糊和丙烯酰胺在交联剂存在的条件下发生交联反应，制得混合物M1，再将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合后取沉淀干燥，使得酒精灯灰和蛭石粉末得到改性，进一步地，将上述粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤，取沉淀干燥，制得保水剂，再将上述保水剂与水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，从而使得通过上述材料和方法制得的水泥砂浆具有很好的保水性，大大降低了其使用过程中出现分层离析等问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种水泥砂浆的制备方法，其中，所述制备方法包括：
1)将淀粉和水置于温度为60-100℃的条件下，搅拌混合30-50min，制得淀粉糊；
2)在交联剂存在的条件下，将淀粉糊和丙烯酰胺置于温度为40-50℃的条件下搅拌混合3-5h后，制得混合物M1；
3)将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合置于温度为80-120℃的条件下搅拌2-3h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将步骤3)中制得的粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，制得水泥砂浆。
本发明将淀粉和水混合制得淀粉糊，再将上述淀粉糊和丙烯酰胺在交联剂存在的条件下发生交联反应，制得混合物M1，再将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合后取沉淀干燥，使得酒精灯灰和蛭石粉末得到改性，进一步地，将上述粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤，取沉淀干燥，制得保水剂，再将上述保水剂与水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，从而使得通过上述材料和方法制得的水泥砂浆具有很好的保水性，大大降低了其使用过程中出现分层离析等问题。
上述原料的用量可以在宽的范围内选择，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤1)中，所述淀粉和水的用量的重量比为1:3-5。
上述交联剂的类型可以根据实际需要进行选择，例如，一种更为优选的实施方式中，所述交联剂选自N.N'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化苯甲酰和三亚甲基四胺中的至少一种；进一步优选的实施方式中，步骤2)中，相对于10重量份的所述淀粉，所述丙烯酰胺的用量为5-15重量份。
一种更为优选的实施方式中，步骤3)中，所述金属盐溶液选自硝酸镧溶液、硝酸铈溶液和硝酸镁溶液中的一种；所述金属盐溶液的浓度为5-8重量％；相对于100重量份的所述金属盐溶液，所述酒精灯灰的用量为5-10重量份，蛭石粉末的用量为3-6重量份。
在本发明的另一优选的实施方式中，步骤4)中，相对于10重量份的所述丙烯腈，所述步骤3)中制得的粉末的用量为3-6重量份，所述聚乙烯醇粉末的用量为5-10重量份。
进一步优选的实施方式中，步骤3)中混合过程包括第一混合段和第二混合段；且第一混合段的加热温度为110-120℃，加热时间为1-1.5h；第二混合段的加热温度为80-105℃，加热时间为0.5-2h。
步骤5)中各原料的用量可以在宽的范围内选择，例如，一种优选的实施方式中，步骤5)中，相对于100重量份的所述水泥，所述砂的用量为20-30重量份，所述粉煤灰的用量为30-50重量份，所述聚酯纤维的用量为5-15重量份，所述水的用量为80-100重量份，所述步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂的用量为5-20重量份。
进一步优选的实施方式中，步骤5)中，所述混合过程的搅拌速率为50-100r/min。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的水泥砂浆。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将10重量份的淀粉和30重量份的水置于温度为60℃的条件下，搅拌混合30min，制得淀粉糊；
2)在N.N'-亚甲基双丙烯酰胺存在的条件下，将上述淀粉糊和5重量份的丙烯酰胺置于温度为40℃的条件下搅拌混合3h后，制得混合物M1；
3)将5重量份的酒精灯灰、3重量份的蛭石粉末和100重量份的硝酸镧溶液(浓度为5重量％)混合置于温度为110℃的条件下搅拌加热1h，再置于温度为80℃的条件下搅拌加热0.5h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将3重量份的步骤3)中制得的粉末、5重量份的聚乙烯醇粉末和10重量份的丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将5重量份的步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、100重量份的水泥、20重量份的砂、30重量份的粉煤灰、5重量份的聚酯纤维和80重量份的水置于搅拌速率为50r/min的条件下混合搅拌，制得水泥砂浆A1。
实施例2
1)将10重量份的淀粉和50重量份的水置于温度为100℃的条件下，搅拌混合50min，制得淀粉糊；
2)在N.N'-亚甲基双丙烯酰胺存在的条件下，将上述淀粉糊和15重量份的丙烯酰胺置于温度为50℃的条件下搅拌混合5h后，制得混合物M1；
3)将10重量份的酒精灯灰、6重量份的蛭石粉末和100重量份的硝酸镧溶液(浓度为8重量％)混合置于温度为120℃的条件下搅拌加热1.5h，再置于温度为105℃的条件下搅拌加热2h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将6重量份的步骤3)中制得的粉末、10重量份的聚乙烯醇粉末和10重量份的丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将20重量份的步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、100重量份的水泥、30重量份的砂、50重量份的粉煤灰、15重量份的聚酯纤维和100重量份的水置于搅拌速率为100r/min的条件下混合搅拌，制得水泥砂浆A2。
实施例3
1)将10重量份的淀粉和40重量份的水置于温度为80℃的条件下，搅拌混合40min，制得淀粉糊；
2)在N.N'-亚甲基双丙烯酰胺存在的条件下，将上述淀粉糊和10重量份的丙烯酰胺置于温度为45℃的条件下搅拌混合4h后，制得混合物M1；
3)将8重量份的酒精灯灰、5重量份的蛭石粉末和100重量份的硝酸镧溶液(浓度为6重量％)混合置于温度为115℃的条件下搅拌加热1.5h，再置于温度为90℃的条件下搅拌加热1h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将5重量份的步骤3)中制得的粉末、8重量份的聚乙烯醇粉末和10重量份的丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将10重量份的步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、100重量份的水泥、25重量份的砂、40重量份的粉煤灰、10重量份的聚酯纤维和90重量份的水置于搅拌速率为80r/min的条件下混合搅拌，制得水泥砂浆A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，丙烯酰胺的用量为2重量份，制得水泥砂浆A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，酒精灯灰的用量为2重量份，蛭石粉末的用量为1重量份，制得水泥砂浆A5。
实施例6
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，步骤4)中，步骤3)中制得的粉末为1重量份，聚乙烯醇粉末为12重量份，制得水泥砂浆A6。
实施例7
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述砂的用量为10重量份，所述粉煤灰的用量为20重量份，所述聚酯纤维的用量为3重量份，所述水的用量为50重量份，所述步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂的用量为2重量份，制得水泥砂浆A7。
对比例1
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，不经过步骤2)，直接将步骤4)中混合物M1使用淀粉糊代替，制得水泥砂浆D1。
对比例2
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，步骤3)中不加入蛭石粉末，制得水泥砂浆D2。
对比例3
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，步骤4)中不加入聚乙烯醇粉末和丙烯腈，制得水泥砂浆D3。
对比例4
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，不加入聚酯纤维和粉煤灰，制得水泥砂浆D4。
测试例
将上述水泥砂浆A1-A7和D1-D4按照JGJ70-2009检测其稠度、分层度、7d抗压强度和28d抗压强度，其中，国家标准为D5，得到的结果如表1所示。
表1
编号 稠度(mm) 分层度(mm) 7d抗压强度(MPa) 28d抗压强度(MPa)
A1 85 0.5 5.9 17.2
A2 88 0.5 6.9 15.8
A3 82 1 6.4 16.9
A4 80 5 5.2 14.1
A5 86 3 5.6 13.9
A6 85 2 4.6 12.5
A7 82 2 3.2 11.9
D1 72 23 3.5 8.1
D2 65 26 3.2 8.5
D3 71 15 1.8 6.7
D4 78 13 3.6 7.9
D5 70-90 ≤30 - 8.25
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将淀粉和水置于温度为60-100℃的条件下，搅拌混合30-50min，制得淀粉糊；
2)在交联剂存在的条件下，将淀粉糊和丙烯酰胺置于温度为40-50℃的条件下搅拌混合3-5h后，制得混合物M1；
3)将酒精灯灰、蛭石粉末和金属盐溶液混合置于温度为80-120℃的条件下搅拌2-3h后，取沉淀干燥，制得粉末；
4)将步骤3)中制得的粉末、聚乙烯醇粉末和丙烯腈加入混合物M1中混合后过滤干燥，制得水泥砂浆保水剂；
5)将步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂、水泥、砂、粉煤灰、聚酯纤维和水混合搅拌，制得水泥砂浆。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1)中，所述淀粉和水的用量的重量比为1:3-5。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述交联剂选自N.N'-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化苯甲酰和三亚甲基四胺中的至少一种；
步骤2)中，相对于10重量份的所述淀粉，所述丙烯酰胺的用量为5-15重量份。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤3)中，所述金属盐溶液选自硝酸镧溶液、硝酸铈溶液和硝酸镁溶液中的一种；
所述金属盐溶液的浓度为5-8重量％；
相对于100重量份的所述金属盐溶液，所述酒精灯灰的用量为5-10重量份，蛭石粉末的用量为3-6重量份。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤4)中，相对于10重量份的所述丙烯腈，所述步骤3)中制得的粉末的用量为3-6重量份，所述聚乙烯醇粉末的用量为5-10重量份。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤3)中混合过程包括第一混合段和第二混合段；
且第一混合段的加热温度为110-120℃，加热时间为1-1.5h；
第二混合段的加热温度为80-105℃，加热时间为0.5-2h。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤5)中，相对于100重量份的所述水泥，所述砂的用量为20-30重量份，所述粉煤灰的用量为30-50重量份，所述聚酯纤维的用量为5-15重量份，所述水的用量为80-100重量份，所述步骤4)中制得的水泥砂浆保水剂的用量为5-20重量份。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤5)中，所述混合过程的搅拌速率为50-100r/min。
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得的水泥砂浆。
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