CN109626929A - 一种防水抗渗的薄层自流平砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水抗渗的薄层自流平砂浆。本发明的砂浆组成及重量百分比为：板岩废料5％～7％；胶凝材料20％～25％、α‑半水石膏8％、矿物填料55‑60％、调凝剂0.5％、可分散乳胶1～4％、消泡剂0.5％、减水剂0.2％、纤维素醚1～6‰、有机硅粉末2％。本发明的薄层自流平具有不开裂、不起泡、防水抗渗、表层光滑等优点。

Description

一种防水抗渗的薄层自流平砂浆
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种防水抗渗的薄层自流平砂浆。
背景技术
自流平实用性强，可广泛应用于大型商场、地下室，大型厂房等工业地面和公建项目地面，也适应整体装配式PC板，充当PC板面粉饰。
随着建筑质量的不断提高，建筑地坪砂浆的质量也日益需求更高，除了要求满足一定的物理力学性能外，还要兼顾流动性和体积收缩率。国内外的水泥砂浆自流平地坪产品很多，都是靠简单的手工操作进行施工，下滑程度不高，未能实现真正的自行流平；同时成本较高，随着水泥价格的不断上升，成本不断提高，因此选用一定的低成本材料部分取代或完全取代水泥，制备新型高性能水泥砂浆自流平尤为重要。
近年来，越来越多的研究者在自流平材料中引入工业和农业废弃物，如沸石粉、磷渣、钢渣、稻壳灰、黏土砖粉、棕榈油灰等，例如：中国专利申请CN102557560A公开了一种低成本自流平砂浆，其材料包括：石英砂、改性氟石膏、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、沸石粉、硅灰石粉、快硬水泥、消泡剂、减水剂、缓凝剂、流平剂、木质纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、干酪素和碳酸锂。该专利实现了废弃物的资源化利用和节约成本，但是力学性能仍然不能满足需求。此外，也有研究者在水泥砂浆中引入纳米级改性填料，如纳米碳纤维、纳米二氧化硅等，以改善力学性能，然而上述纳米级改性填料的加入使得自流平砂浆的成本大幅上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提供一种防水抗渗的薄层自流平砂浆，解决目前自流平成本较高、未能自流成平、防水抗渗能力较弱等问题。本发明的薄层自流平具有不开裂、不起泡、防水抗渗、表层光滑等优点。
为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：
一种防水抗渗的薄层自流平砂浆，该砂浆组成及重量百分比为：
板岩废料5％～7％；胶凝材料20％～25％、α-半水石膏8％、矿物填料55-60％、调凝剂0.5％、可分散乳胶1～4％、消泡剂0.5％、减水剂0.2％、纤维素醚1～6‰、有机硅粉末2％。根据本发明的一种实施方式，所述薄层自流平的厚度小于3mm。
根据本发明的一种实施方式，所述板岩废料来源于采石场，经研磨颗粒粒径小于150μm，密度为2.72g/cm3。
根据本发明的一种实施方式，所述胶凝材料为高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥两者的混合物，高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为1:2：
根据本发明的一种实施方式，所述矿物填料选自石英砂和碳酸钙粉两者的混合物，石英砂和碳酸钙粉的质量分数分别为97％和3％。
根据本发明的一种实施方式，所述石英砂由40-70目和70-140目的石英砂按照重量比1:1级配而成，综合耐磨性最好。
根据本发明的一种实施方式，所述调凝剂选自酒石酸和碳酸锂两者的混合物，酒石酸和碳酸锂的质量比为3:2，调凝剂在此混合比例下自流平能够更好的离析沉降。
根据本发明的一种实施方式，所述可分散乳胶为聚丙烯酰胺乳液，用来增加石膏的软化系数，降低吸水率。
本发明具有以下技术特点：
1)本发明选择板岩废料作为原料制备自流平砂浆能够显著提高自流平的防水防渗性能，提高自流平的抗压强度，还能够大大降低自流平砂浆的成本。
2)本发明的胶凝材料为高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥按照合适比例复配而成，获得的自流平砂浆具有早期强度高，长期强度稳定，体积稳定性好的优点。
3)本发明石英砂由40-70目和70-140目的石英砂按照重量比1:1级配而成，通过以上尺寸和重量配比使得填料的综合耐磨性最好。
4)本发明中有效掺入了有机硅粉末，使自流平具有较好的防水防渗功能，且不阻碍内部水化蒸气的透出。
5)本发明除了使用酒石酸作为调凝剂以外，还添加了碳酸锂，能够加速水泥硬化，缩短凝结时间，自流平能够更好的离析沉降。
6)本发明的自流平厚度小于3mm，且流动度达到200mm，30min流动度损失为1.5，施工性极佳。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
除非另作定义，本公开所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明提供一种防水抗渗的薄层自流平砂浆，该砂浆组成及重量百分比为：板岩废料5％～7％；胶凝材料20％～25％、α-半水石膏8％、矿物填料55-60％、调凝剂0.5％、可分散乳胶1～4％、消泡剂0.5％、减水剂0.2％、纤维素醚1～6‰、有机硅粉末2％。
板岩是由页岩、黏土岩、粉砂岩经浅变质而成的一种变质岩，主要由硅质和黏土类矿物组成。板岩不易风化、耐火耐寒且透水性小，能够显著提高自流平的防水防渗性能。此外，板岩的力学性能例如抗压强度明显高于大理岩等其它岩石废料，有利于提高自流平的抗压强度。本发明中使用的板岩废料来源于采石场，有效的利用了采石场的废弃资源，还能够大大降低自流平砂浆的成本。
本发明的板岩废料经研磨颗粒粒径小于150μm，然后烘干处理，板岩废料的密度为2.72g/cm3。本发明使用的板岩废料的具体成分如表1所示。
表1.板岩废料的具体成分指标
化学组成％ 板岩废料
SiO<sub>2</sub> 56.2
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 25.2
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 4.2
FeO 4.1
CaO 0.5
MgO 3.2
K<sub>2</sub>O 2.8
其它 3.8
本发明的薄层自流平是指厚度小于3mm的自流平。
本发明的胶凝材料为高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥两者的混合物，高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为1:2。一般而言，高铝酸盐水泥或硅酸盐水泥均可单独作为自流平砂浆的凝胶材料。然而单独使用硅酸盐水泥强度发展慢，且硬化后收缩率较大；单独使用高铝酸盐水泥虽然强度发展快，早期强度高，抗硫酸盐性能强，但会导致后期强度倒缩。本发明将两者混合使用，并通过合理配比，获得的自流平砂浆具有早期强度高，长期强度稳定，体积稳定性好的优点。
石膏的种类和掺量对砂浆流动度有着较大影响，本发明选择α-半水石膏，更能提高砂浆的早期强度。
本发明的矿物填料选自石英砂和碳酸钙粉两者的混合物，石英砂和碳酸钙粉的质量分数分别为97％和3％。其中，所述石英砂由40-70目和70-140目的石英砂按照重量比1:1级配而成，通过以上尺寸和重量配比使得填料的综合耐磨性最好。
本发明的调凝剂选自酒石酸和碳酸锂两者的混合物，酒石酸和碳酸锂的质量比为3:2，常用的调凝剂多为有机调凝剂，本发明除了使用酒石酸作为调凝剂以外，还添加了碳酸锂能够加速水泥硬化，缩短凝结时间。调凝剂在此混合比例下自流平能够更好的离析沉降。
本发明的可分散乳胶为聚丙烯酰胺乳液，用来增加石膏的软化系数，降低吸水率。本发明的减水剂可以选择聚羧酸减水剂。本发明通过调凝剂和减水剂复合使用可加强减水剂的分散作用，提高减水效率。
本发明自流平砂浆中的纤维素醚能够赋予砂浆触变性稠度，减少水分的蒸发和吸收，有利于延长可操作时间，提高稳定性。
本发明自流平砂浆中的有机硅微粉具有防水剂的功能。
实施例1一种防水抗渗的薄层自流平砂浆，各组分按照以下重量称取：
板岩废料60g；胶凝材料200g(高铝酸盐水泥67g，硅酸盐水泥133g)、α-半水石膏80g、矿物填料55g(石英砂53g，碳酸钙2g)、调凝剂5g(酒石酸3g，碳酸锂2g)、聚丙烯酰胺乳液25g、消泡剂(聚硅氧烷)5g、聚羧酸减水剂2g、纤维素醚3g、有机硅粉末20g。
上述薄层自流平砂浆的制备方法为：
在普通室温20～25℃下进行配料，配料时先开启搅拌机，控制转速为30r/min，依次加入板岩废料、高铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、α-半水石膏、石英砂、碳酸钙粉，搅拌10min；同时开启小型搅拌机，控制转速为300r/min，加入酒石酸、碳酸锂、聚丙烯酰胺乳液、聚硅氧烷消泡剂、聚羧酸减水剂、纤维素醚和有机硅粉末，搅拌5min；最后把两者混合，开启搅拌机，控制转速30r/min，搅拌20min。
经检测，本发明所得的一种新型防水抗渗薄层自流平厚度小于3mm，流动度达到250mm。
本发明实施例1的具体性能指标数据如表2所示。
表2.新型防水抗渗薄层自流平的性能
上述各指标数据参照国家标准执行；
GB/T25181-2010：《预拌砂浆》
GB6566-2010：《建筑材料放射性核素限量》
由表2可以看出，本发明的砂浆得到的薄层自流平具有较高的抗折、抗压、拉伸强度，且耐磨性好，防渗性能佳。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种防水抗渗的薄层自流平砂浆，其特征在于，该砂浆组成及重量百分比为：
板岩废料5％～7％；胶凝材料20％～25％、α-半水石膏8％、矿物填料55-60％、调凝剂0.5％、可分散乳胶1～4％、消泡剂0.5％、减水剂0.2％、纤维素醚1～6‰、有机硅粉末2％。
2.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述薄层自流平的厚度小于3mm。
3.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述板岩废料来源于采石场，经研磨颗粒粒径小于150μm，密度为2.72g/cm3。
4.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述胶凝材料为高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥两者的混合物，高铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为1:2。
5.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述矿物填料选自石英砂和碳酸钙粉两者的混合物，石英砂和碳酸钙粉的质量分数分别为97％和3％。
6.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述石英砂由40-70目和70-140目的石英砂按照重量比1:1级配而成。
7.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述调凝剂选自酒石酸和碳酸锂两者的混合物，酒石酸和碳酸锂的质量比为3:2。
8.根据权利要求1所述的薄层自流平砂浆，其特征在于，所述可分散乳胶为聚丙烯酰胺乳液。
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