CN109053083A - 一种高密实抗渗砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高密实抗渗砂浆，由以下质量份数的原料制得：改性水泥400‑500份、吸水树脂180‑230份、控时膨胀剂90‑150份、砂1300‑1800份和水100‑160份。所述的改性水泥由硅酸盐水泥400‑450份、吸水树脂20‑50份和纳米氧化铝5‑10份组成。所述的控时膨胀剂为：55‑80份纳米氧化铝、25‑40份纳米氧化镁、15‑30份海藻酸钠、5‑10份壳聚糖和5‑10份聚四氟乙烯。同时还提供了这种砂浆的制备方法。利用改性水泥和控时膨胀剂、吸水树脂提高密实性，达到抗渗的效果；以无机控时膨胀剂代替聚合物粘结剂，改善抗老化性能。

Description

一种高密实抗渗砂浆
技术领域
本发明涉及一种砂浆，特别是涉及一种高密实抗渗砂浆，属于建筑材料领域。
背景技术
水泥砂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、石灰或纤维性增强材料，但这无法改变砂浆的抗侵蚀性能。聚合物防水砂浆是近年来工程上新兴的一种新型建筑材料，它是由胶凝材料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成的。简单地讲：就是指在建筑砂浆中添加聚合物粘结剂，如丙烯酸酯、聚乙烯醇、苯乙烯-丙烯酸酯等，从而使砂浆性能得到很大改善的一种建材。但这些聚合物多为分散乳胶粉类，易老化，其广泛应用被限制。鉴于此，需要开拓一种新型的水泥基抗渗砂浆，具有良好抗侵蚀性能。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，本发明提供了一种高密实抗渗砂浆，利用改性水泥和控时膨胀剂、吸水树脂提高密实性，达到抗渗的效果；以无机控时膨胀剂代替聚合物粘结剂，改善抗老化性能。同时本发明还提供了该高密实抗渗砂浆的制备方法。
一种高密实抗渗砂浆，由以下质量份数的原料制得：改性水泥400-500份、吸水树脂180-230份、控时膨胀剂90-150份、砂1300-1800份和水100-160份。
所述的改性水泥由硅酸盐水泥400-450份、吸水树脂20-50份和纳米氧化铝5-10份组成。
所述的改性水泥制备方法为：将吸水树脂20-50份和纳米二氧化硅5-10份混合，搅拌5-10分钟过程中同时采用微波分散以消除团聚，再与硫铝酸盐水泥400-450份混合搅拌10-20分钟。
所述的控时膨胀剂为：55-80份纳米氧化铝、25-40份纳米氧化镁、15-30份海藻酸钠、5-10份壳聚糖和5-10份聚四氟乙烯。
所述的控时膨胀剂的制备方法为：将15-30份海藻酸钠加热至50-65℃，保温15-30分钟，在保温过程中缓缓加入5-10份壳聚糖和5-10份聚四氟乙烯，并搅拌均匀。冷却至室温后加入55-80份纳米氧化铝、25-40份纳米氧化镁，搅拌均匀。
上述砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将吸水树脂180-230份与50-80份水搅拌并静置至树脂饱水；
（2）再加入90-150份控时膨胀剂、1300-1800份砂搅拌2-5分钟；
（3）再依次加入400-500份改性水泥和50-80份水并搅拌6-10分钟，得到高密实抗渗砂浆。
有益效果
（1）高密实
吸水树脂吸水体积膨胀，失水体积干缩。随着改性水泥中硅酸盐水泥水化体积增大，对吸水树脂形成挤压，吸水树脂含水量降低，体积变小，最终形成体积变化互补。
（2）抗渗好
砂浆抗渗性差的主要原因在于拌合水在混凝土中留下的连通孔，而且这对常规砂浆是无法避免的。本发明部分拌合水储存于吸水树脂，降低了拌合水在混凝土中所占有的孔隙率，同时吸水树脂以粉状存在于砂浆中，降低了孔的连通率。
纳米氧化铝与水泥水化生成的氢氧化钙和石膏快速反应生成钙矾石，纳米氧化镁能与水反应生成氢氧化镁，虽然钙矾石和氢氧化镁体积膨胀，但如果反应发生在水泥终凝时间前，由于此时浆体具有可塑性，对提高致密度的贡献有限，因此，本发明以海藻酸钠作成膜剂，在纳米氧化铝和纳米氧化镁表层覆盖壳聚糖和聚四氟乙烯可溶性薄膜混合物，通过调整混合物比例调整薄膜厚度，从而调控纳米氧化铝和纳米氧化镁的水化起始时间，达到控时膨胀的目的。
（3）抗老化性能高
以控时膨胀剂代替聚合物粘结剂，改善抗老化性能；控时膨胀剂以纳米氧化铝、纳米氧化镁无机材料主要，具有良好的抗老化性能。
具体实施方式
实施例1
一种高密实抗渗砂浆由以下质量份数的原料制得：改性水泥400份、吸水树脂180份、控时膨胀剂90份、砂1800份和水100份。
改性水泥由硅酸盐水泥400份、吸水树脂20份和纳米氧化铝10份组成。
所述的改性水泥制备方法为：将吸水树脂20份和纳米二氧化硅10份混合，搅拌5分钟过程中同时采用微波分散以消除团聚，再与硫铝酸盐水泥400份混合搅拌10分钟。
控时膨胀剂为：55份纳米氧化铝、40份纳米氧化镁、15份海藻酸钠、5份壳聚糖和10份聚四氟乙烯。制备方法为：将海藻酸钠加热至50℃，保温15分钟，在保温过程中缓缓加入壳聚糖和聚四氟乙烯，并搅拌均匀。冷却至室温后加入纳米氧化铝、纳米氧化镁，搅拌均匀。
上述砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将吸水树脂与水搅拌并静置至树脂饱水；
（2）再加入控时膨胀剂、砂搅拌2分钟；
（3）再依次加入改性水泥和水，并搅拌6分钟，得到高密实抗渗砂浆。
实施例2
一种高密实抗渗砂浆由以下质量份数的原料制得：改性水泥500份、吸水树脂230份、控时膨胀剂150份、砂1300份和水160份。
改性水泥由硅酸盐水泥450份、吸水树脂50份和纳米氧化铝5份组成。
所述的改性水泥制备方法为：将吸水树脂50份和纳米二氧化硅5份混合，搅拌10分钟过程中同时采用微波分散以消除团聚，再与硫铝酸盐水泥450份混合搅拌20分钟。
控时膨胀剂为： 80份纳米氧化铝、25份纳米氧化镁、30份海藻酸钠、10份壳聚糖和5份聚四氟乙烯。制备方法为：将海藻酸钠加热至65℃，保温30分钟，在保温过程中缓缓加入壳聚糖和聚四氟乙烯，并搅拌均匀。冷却至室温后加入纳米氧化铝、纳米氧化镁，搅拌均匀。
上述砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将吸水树脂与80份水搅拌并静置至树脂饱水；
（2）再加入控时膨胀剂、砂搅拌5分钟；
（3）再依次加入改性水泥和80份水并搅拌10分钟，得到高密实抗渗砂浆。
实施例3
一种高密实抗渗砂浆由以下质量份数的原料制得：改性水泥440份、吸水树脂200份、控时膨胀剂100份、砂1500份和水120份。
改性水泥由硅酸盐水泥420份、吸水树脂40份和纳米氧化铝7份组成。
所述的改性水泥制备方法为：将吸水树脂40份和纳米二氧化硅7份混合，搅拌8分钟过程中同时采用微波分散以消除团聚，再与硫铝酸盐水泥420份混合搅拌15分钟。
控时膨胀剂为：60份纳米氧化铝、30份纳米氧化镁、20份海藻酸钠、7份壳聚糖和9份聚四氟乙烯。制备方法为：将海藻酸钠加热至55℃，保温20分钟，在保温过程中缓缓加入壳聚糖和聚四氟乙烯，并搅拌均匀。冷却至室温后加入纳米氧化铝、纳米氧化镁，搅拌均匀。
上述砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将吸水树脂与60份水搅拌并静置至树脂饱水；
（2）再加入控时膨胀剂、砂搅拌4分钟；
（3）再依次加入改性水泥和60份水并搅拌8分钟，得到高密实抗渗砂浆。
对比例1
一种高密实抗渗砂浆由以下质量份数的原料制得：硅酸盐水泥440份、吸水树脂200份、控时膨胀剂100份、砂1500份和水120份。
控时膨胀剂为：60份纳米氧化铝、30份纳米氧化镁、20份海藻酸钠、7份壳聚糖和9份聚四氟乙烯。制备方法为：将海藻酸钠加热至55℃，保温20分钟，在保温过程中缓缓加入壳聚糖和聚四氟乙烯，并搅拌均匀。冷却至室温后加入纳米氧化铝、纳米氧化镁，搅拌均匀。
砂浆的制备方法同实施例3。
对比例2
一种高密实抗渗砂浆由以下质量份数的原料制得：改性水泥440份、吸水树脂200份、砂1500份和水120份。
改性水泥由硅酸盐水泥420份、吸水树脂40份和纳米氧化铝7份组成。
其余同实施例3。
按《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》（GB/T 17671-1999 ）和《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T70-2009）检测实施例1-4及对比例1、2所得砂浆，检测结果如下表。

Claims (6)

1.一种高密实抗渗砂浆，其特征在于，由以下质量份数的原料制得：改性水泥400-500份、吸水树脂180-230份、控时膨胀剂90-150份、砂1300-1800份和水100-160份。
2.根据权利要求1所述的抗渗砂浆，其特征在于，所述的改性水泥由硅酸盐水泥400-450份、吸水树脂20-50份和纳米氧化铝5-10份组成。
3.根据权利要求2所述的抗渗砂浆，其特征在于，所述的改性水泥制备方法为：将吸水树脂20-50份和纳米二氧化硅5-10份混合，搅拌5-10分钟过程中同时采用微波分散以消除团聚，再与硫铝酸盐水泥400-450份混合搅拌10-20分钟。
4.根据权利要求1所述的抗渗砂浆，其特征在于，所述的控时膨胀剂为：55-80份纳米氧化铝、25-40份纳米氧化镁、15-30份海藻酸钠、5-10份壳聚糖和5-10份聚四氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的抗渗砂浆，其特征在于，所述的控时膨胀剂的制备方法为：将15-30份海藻酸钠加热至50-65℃，保温15-30分钟，在保温过程中缓缓加入5-10份壳聚糖和5-10份聚四氟乙烯，并搅拌均匀；冷却至室温后加入55-80份纳米氧化铝、25-40份纳米氧化镁，搅拌均匀。
6.一种权利要求1所述的砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将吸水树脂180-230份与50-80份水搅拌并静置至树脂饱水；
（2）再加入90-150份控时膨胀剂、1300-1800份砂搅拌2-5分钟；
（3）再依次加入400-500份改性水泥和50-80份水并搅拌6-10分钟，得到高密实抗渗砂浆。
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