CN109678416A - 一种环保型多功能砌抹垫层砂浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砌抹垫层砂浆，公开了一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，解决了掺钢渣砂浆中钢渣微粉和钢渣砂锈蚀或电化腐蚀，表面形成疏松的Fe₂O₃，导致砂浆强度降低以及砂浆防水性差的问题，其由包括以下质量份数的原料制成：普通硅酸盐水泥58‑60份，石膏5‑10份，钢渣微粉17‑27份，钢渣砂90‑100份，尾矿砂29‑47份，机制砂118‑141份，净味胶粉10‑15份，木质素磺酸盐9‑14份；木质磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙中的一种，提高砌抹垫层砂浆强度和防水性；还公开了一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，环保型多功能砌抹垫层砂浆制成干粉剂型，可根据现场对砂浆稠度需求进行调整，并且便于环保型多功能砌抹垫层砂浆包装和长途运输。

Description

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及砌抹垫层砂浆，特别涉及一种环保型多功能砌抹垫层砂浆及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对建筑质量的要求也越来越高。砂浆做为砌砖、抹墙、地面、修补、防水、保温等装修、装饰、节能工程中重要材料之一，其用量大，对性能要求高如强度好、防水保温等。然而砂浆使用的固态填料多为天然矿物原料或河砂，属于不可再生资源，为节约资源提高物资利用，现有申请公布号为CN107935518A的中国专利“一种环保高掺两钢渣自流平砂浆及其制备方法”，其公开了一种砂浆，由普通硅酸盐水泥、高铝水泥、石膏、钢渣微粉、钢渣砂、复合激发剂、减水剂、稳定剂、消泡剂和水制成，利用工业副品钢渣完全取代天然矿物和河砂。

钢渣虽因具体钢厂原料和冶炼工艺导致内部成分含量波动，但其主要成分为Fe、FeO、CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、P₂O₅等，其不足之处在于在砂浆原料混合后钢渣微粉和钢渣砂与水接触，发生锈蚀或电化腐蚀，表面产生Fe₂O₃；由于钢渣微粉和钢渣砂比表面积大，氧化速度较钢板等快，在砂浆固化过程中钢渣微粉和钢渣砂表面形成Fe₂O₃包裹层或半包裹层。该由后期锈蚀或电化腐蚀而来的Fe₂O₃包裹层或半包裹层，结构疏松，易吸水，导致钢渣微粉和钢渣砂在固化的砂浆中结合力差、砂浆内水泥没有足够的进行水合反应而形成空腔使砂浆强度降低，以及砂浆内部密布空腔导致砂浆固化后防水性差的问题，故有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，避免钢渣微粉和钢渣砂表面锈蚀形成疏松的Fe₂O₃包裹层或半包裹层，提高砌抹垫层砂浆强度和防水性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，所述砌抹垫层砂浆由包括以下质量份数的原料制成：

普通硅酸盐水泥58-60份，

石膏5-10份，

钢渣微粉17-27份，

钢渣砂29-47份，

尾矿砂29-47份，

机制砂118-141份

净味胶粉10-15份，

木质素磺酸盐9-14份；

所述木质磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙中的一种。

通过采用上述技术方案，钢渣微粉和钢渣砂替代矿物原料和河沙，废物利用，提高资源利用率，环保节能；

净味胶粉在砌抹垫层砂浆原料拌和后反应，增大调和砌抹垫层砂浆的粘稠度，避免钢渣砂在砌抹垫层砂浆涂抹过程中拖拉出砌抹垫层砂浆表面，并且在砌抹垫层砂浆固化后改善使用并固化后的砌抹垫层砂浆的防水性；

钢渣微粉和钢渣砂发生锈蚀或电化学锈蚀均先由Fe或FeO到Fe²⁺；

木质磺酸盐作为表面活性剂，便于砌抹垫层砂浆加水后无机成分与树脂成分拌和，作为减水剂减少砌抹垫层砂浆使用时水用量，同时木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙溶于水后电离出木质素磺酸根，木质素磺酸根可螯合Fe²⁺形成络合物，阻碍Fe²⁺继续被氧化；

螯合形成的络合物为Fe-LS，其溶于碱性环境，呈球状带有羧基、羟基和醚醚，可与钢渣微粉和钢渣砂表面由于Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等成分吸水而带有的羟基形成氢键，包围在钢渣微粉和钢渣砂表面，阻碍水继续与钢渣微粉和钢渣砂接触，阻碍Fe²⁺继续溶出；

由此避免钢渣微粉和钢渣砂表面锈蚀形成疏松的Fe₂O₃包裹层或半包裹层，随包裹钢渣微粉和钢渣砂的水泥成分水合作用，砌抹垫层砂浆加水拌和成品内水分减少，水泥成分压紧嵌合固定钢渣微粉和钢渣砂，提高砌抹垫层砂浆内部成分的结合力，避免出现空腔，提高砌抹垫层砂浆强度和防水性。

本发明进一步设置为：所述木质磺酸盐为木质磺酸钙或木质酸镁。

通过采用上述技术方案，木质磺酸钙或木质酸镁溶解后产生的Ca²⁺和Mg²⁺，可促进水泥水合作用，加快砌抹垫层砂浆凝固时间和凝固后的强度。

本发明进一步设置为：所述木质磺酸盐为木质素磺酸镁。

通过采用上述技术方案，木质磺酸盐为木质素磺酸镁时，砌抹垫层砂浆凝固时间较木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙快，且使用并固化后的砌抹垫层砂浆的防水性得到提高。

本发明进一步设置为：所述砌抹垫层砂浆的原料还包括聚二甲基硅氧烷5-9份。

通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷作为消泡剂，减少砌抹垫层砂浆原料混合拌和时产生的气泡，提高加强砌抹垫层砂浆固化后强度。

本发明进一步设置为：所述砌抹垫层砂浆的原料还包括羟丙基甲基纤维素5-9份。

通过采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素作为砂浆的保水剂、缓凝剂，使加水拌和后的砌抹垫层砂浆具有泵送性，提高加水拌和后的砌抹垫层砂浆涂抹性和延长可操作时间；还可以减少水泥用量，使加水拌和后的砌抹垫层砂浆涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度；再者，具有大量羟基，与聚二甲基硅氧烷、钢渣微粉和钢渣砂等之间形成氢键，辅助原料混均匀。

针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的在于提供一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，可根据现场对砂浆稠度需求进行调整，并且便于环保型多功能砌抹垫层砂浆包装和长途运输。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，包括以下步骤：

S1：按质量份数称取普通硅酸盐水泥58-60份，石膏5-10份，钢渣微粉17-27份，钢渣砂29-47份，尾矿砂29-47份，机制砂118-141份，净味胶粉10-15份，木质素磺酸盐9-14份和其他原料，混混均匀得到环保型多功能砌抹垫层砂浆干粉剂型。

通过采用上述技术方案，环保型多功能砌抹垫层砂浆制成干粉剂型，可根据现场对砂浆稠度需求进行调整，并且便于环保型多功能砌抹垫层砂浆包装和长途运输。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.木质磺酸盐作为表面活性剂和减水剂的同时，螯合钢渣微粉和钢渣砂溶出的Fe²⁺形成络合物，并包围在钢渣微粉和钢渣砂表面，阻碍水继续与钢渣微粉和钢渣砂接触，阻碍Fe²⁺继续溶出，避免钢渣微粉和钢渣砂表面锈蚀形成疏松的Fe₂O₃包裹层或半包裹层，提高砌抹垫层砂浆内部成分的结合力，避免出现空腔，提高砌抹垫层砂浆强度和防水性；

2.木质磺酸盐优选为木质磺酸钙或木质酸镁，木质磺酸钙或木质酸镁溶解后产生的Ca²⁺和Mg²⁺，可促进水泥水合作用，加快砌抹垫层砂浆凝固时间和凝固后的强度，并且木质磺酸盐为木质素磺酸镁时，砌抹垫层砂浆凝固时间更快，且使用并固化后的砌抹垫层砂浆的防水性得到提高。

4.砌抹垫层砂浆的原料还包括聚二甲基硅氧烷和羟丙基甲基纤维素，减少砌抹垫层砂浆原料混合拌和时产生的气泡，辅助原料混均匀，同时加强砌抹垫层砂浆固化后强度；

5.提供一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，可根据现场对砂浆稠度需求进行调整，并且便于环保型多功能砌抹垫层砂浆包装和长途运输。

具体实施方式

实施例一，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，由包括以下质量份数的原料制成：

普通硅酸盐水泥58-60份，

石膏5-10份，

钢渣微粉17-27份，

钢渣砂29-47份，

尾矿砂29-47份，

机制砂118-141份

净味胶粉10-15份，

木质素磺酸盐9-14份。

净味胶粉为市售产品，此处为德国瓦克化学(中国)有限公司出售的瓦克胶粉。木质磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙中的一种，为上海叶兹建筑新材料有限公司市售产品。

普通硅酸盐水泥、石膏、钢渣微粉、钢渣砂、尾矿砂、机制砂、聚二甲基硅氧烷和羟丙基甲基纤维素均为市售产品或由市售产品筛分得到，其中钢渣微粉和尾矿砂细度模数为2.2-1.6，钢渣砂和机制砂细度模数为3.0-2.3，尾矿砂的矿种类型可根据实际情况而定，此处为铁尾矿渣。

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，包括如下步骤：

S1：按质量份数称取普通硅酸盐水泥58-60份，石膏5-10份，钢渣微粉17-27份，钢渣砂29-47份，尾矿砂29-47份，机制砂118-141份，净味胶粉10-15份，木质素磺酸盐9-14份和其他原料，混混均匀得到环保型多功能砌抹垫层砂浆干粉剂型。

根据上述环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法进行环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备，获得实施例1A-1I，具体参数如下。

对实施例1A-1F所得的环保型多功能砌抹垫层砂浆根据标准JB/T 984和对应测试标准或方法进行检测，检测结果如下。

同时设置对比例一、对比例二和对比例三。

对比例一，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于使用木质素替代木质素磺酸盐，木质素为上海叶兹建筑新材料有限公司市售产品，木质素用量与木质素磺酸盐用量相等，其他原料用量实施例1B相同。

对比例二，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于使用十二烷基磺酸钠替代木质素磺酸盐，十二烷基磺酸钠用量与木质素磺酸盐用量相等，其他原料用量实施例1B相同。

对比例三，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于木质素磺酸盐用量为零相等，其他原料用量实施例1B相同。

对对比例一至对比例三所得的环保型多功能砌抹垫层砂浆根据标准JB/T 984和对应测试标准或方法进行检测，检测结果如下。

对比实施例一和对比例一至对比例三可知，木质磺酸镁作为表面活性剂和减水剂的同时，螯合钢渣微粉和钢渣砂溶出的Fe²⁺形成络合物，并包围在钢渣微粉和钢渣砂表面，阻碍水继续与钢渣微粉和钢渣砂接触，阻碍Fe²⁺继续溶出，避免钢渣微粉和钢渣砂表面锈蚀形成疏松的Fe₂O₃包裹层或半包裹层，提高砌抹垫层砂浆内部成分的结合力，避免出现空腔，提高砌抹垫层砂浆强度和防水性。

实施例二，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于木质素磺酸盐为木质素磺酸钠。

实施例三，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于木质素磺酸盐为木质素磺酸钙。

实施例四，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上，其区别之处在于木质素磺酸盐为木质素磺酸钾。

对实施例二至实施例四所得的环保型多功能砌抹垫层砂浆根据标准JB/T 984和对应测试标准或方法进行检测，检测结果如下。

对比实施例一至实施例四可知，木质磺酸盐优选为木质磺酸钙或木质酸镁，木质磺酸钙或木质酸镁溶解后产生的Ca²⁺和Mg²⁺，可促进水泥水合作用，加快砌抹垫层砂浆凝固时间和凝固后的强度，并且木质磺酸盐为木质素磺酸镁时，砌抹垫层砂浆凝固时间更快，且使用并固化后的砌抹垫层砂浆的防水性得到提高。

实施例五，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例1B的基础上进行改进，环保型多功能砌抹垫层砂浆的原料还包括聚二甲基硅氧烷5-9份，根据实施例一的环保型多功能砌抹垫层砂浆制备方法，聚二甲基硅氧烷与钢渣微粉、钢渣砂等一同混合得到混合原料A，终获得实施例5A-5F。

对实施例5A-5C所得的环保型多功能砌抹垫层砂浆根据标准JB/T 984和对应测试标准或方法进行检测，检测结果如下。

对比实施例一和实施例六可知，聚二甲基硅氧烷作为消泡剂，减少砌抹垫层砂浆原料混合拌和时产生的气泡，提高加强砌抹垫层砂浆固化后粘接强度。

实施例六，

一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，基于实施例5C的基础上进行改进，环保型多功能砌抹垫层砂浆的原料还包括羟丙基甲基纤维素5-9份，根据实施例一的环保型多功能砌抹垫层砂浆制备方法，羟丙基甲基纤维素与钢渣微粉、钢渣砂等一同混合得到混合原料A，终获得实施例7A-7C。

对实施例6A-6C所得的环保型多功能砌抹垫层砂浆根据标准JB/T 984和对应测试标准或方法进行检测，检测结果如下。

对比实施例五和实施例六可知，羟丙基甲基纤维素减少砌抹垫层砂浆原料用水量，具有大量羟基，与聚二甲基硅氧烷、钢渣微粉和钢渣砂等之间形成氢键，辅助原料混均匀，同时加强砌抹垫层砂浆固化后强度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，其特征在于，所述砌抹垫层砂浆由包括以下质量份数的原料制成：

普通硅酸盐水泥58-60份，

石膏5-10份，

钢渣微粉17-27份，

钢渣砂29-47份，

尾矿砂29-47份，

机制砂118-141份

净味胶粉10-15份，

木质素磺酸盐9-14份；

所述木质磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钙中的一种。

2.根据权要求1所述的一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，其特征在于，所述木质磺酸盐为木质磺酸钙或木质酸镁。

3.根据权要求1所述的一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，其特征在于，所述木质磺酸盐为木质素磺酸镁。

4.根据权要求3所述的一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，其特征在于，所述砌抹垫层砂浆的原料还包括聚二甲基硅氧烷5-9份。

5.根据权要求4所述的一种环保型多功能砌抹垫层砂浆，其特征在于，所述砌抹垫层砂浆的原料还包括羟丙基甲基纤维素5-9份。

6.根据权要求1-5任意一项所述的一种环保型多功能砌抹垫层砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按质量份数称取普通硅酸盐水泥58-60份，石膏5-10份，钢渣微粉17-27份，钢渣砂29-47份，尾矿砂29-47份，机制砂118-141份，净味胶粉10-15份，木质素磺酸盐9-14份和其他原料，混混均匀得到环保型多功能砌抹垫层砂浆干粉剂型。