CN109867501A - 一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，包括粗集料866‑1120份，胶凝材料245‑366份，复合型减水剂1‑10份，复合型保水增稠剂0.1‑1份，开放时间调节剂0.1‑1份；水223‑298份；其中，所述复合型保水增稠剂由20%的羟丙基甲基纤维素醚、5‑10%聚丙烯酰胺、10‑20%黄原胶、50‑60%可分散乳胶粉和5‑10%丙三醇组成。通过上述设置，复合型保水增稠剂中羟丙基甲基纤维素醚本身具有良好的保水性，而聚丙烯酰胺和黄原胶均具有良好的增稠性能，再辅以可分散乳胶粉提高砂浆的粘度，赋予砂浆良好的保水性和粘稠度，从而提高砂浆的抗流挂性能。

Description

一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆

技术领域

本发明涉及建筑装饰建材领域，特别涉及一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆。

背景技术

砂浆的机械化喷涂起源于德国，近十几年在我国也发展的极为迅速，特别针对抹灰砂浆而言，采用机械化喷涂能够大幅度的提高工作效率，因此依然成为推广方向。而喷涂施工，一方面配套设备固然重要，另一方面对于砂浆的配制也同样不可忽视。

而随着禁止现场搅拌砂浆的政策实行以及我国人口老龄化的加剧，瘀斑砂浆工业化生产施工是必然的趋势，而目前市场上对于喷涂用预制砂浆形式多种多样，甚至缺少一个统一的具体标准，因此施工完成后会由于砂浆原因出现各种质量问题，针对于此提出一种新的喷涂用砂浆十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，具有较好的抗流挂性能，满足机械喷涂要求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，包括粗集料866-1120份，胶凝材料245-366份，复合型减水剂1-10份，复合型保水增稠剂0.1-1份，开放时间调节剂0.1-1份；水223-298份；其中，所述复合型保水增稠剂由20％的羟丙基甲基纤维素醚、5-10％聚丙烯酰胺、10-20％黄原胶、50-60％可分散乳胶粉和5-10％丙三醇组成。

通过采用上述技术方案，流体在受到外界作用时会发生变形，这是流变性，流挂性是湿的涂膜在外界作用后能够流动而消除涂痕的性能，对于砂浆喷涂来说，流挂性并不是好的指标，会影响到砂浆的干燥成型过程，甚至会破坏建筑面的平整性，因此机械喷涂砂浆的抗流挂性极为重要。

复合型保水增稠剂中羟丙基甲基纤维素醚本身具有良好的保水性，其具有引气的作用，在搅拌中将引入的气泡均匀的混合再砂浆体系中，使砂浆的稠度增大，同时也可以增强砂浆内部的凝聚力，提升砂浆的抗流挂性能。可分散乳胶粉也具有一定的引起效果，并能够提升砂浆一定的流动性，同时也具有一定的减水效果，随着可分散乳胶粉的添加，能够提高砂浆内部的凝聚力，赋予砂浆较大的粘度，而且由于引起作用会降低砂浆的容重，因此在喷涂后会减弱重力作用，即提高了砂浆的抗流挂性能。

而聚丙烯酰胺和黄原胶均具有良好的增稠性能，再辅以可分散乳胶粉提高砂浆的粘度，赋予砂浆良好的保水性和粘稠度，从而提高砂浆的抗流挂性能。

本发明的进一步设置为：所述复合型减水剂包括重量比为1:3的保坍性聚羧酸系减水剂母液和水，且还包括所述保坍性聚羧酸系减水剂母液和水总重量的0.1％的引气剂和所述保坍性聚羧酸系减水剂母液和水总重量的0.1％的消泡剂。

本发明的进一步设置为：所述保坍性聚羧酸系减水剂母液制备时将甲基烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐、延胡索酸混合加水溶解并加热至50-70℃得到混合液，保持温度并滴加双氧水；同时将丙烯酸、巯基丙酸、丙烯酸羟乙酯、L-抗坏血酸混合加水稀释得到添加液，再将添加液与双氧水同步滴加至混合液中，静置直至反应完成，制得所述保坍性聚羧酸系减水剂母液。

通过采用上述技术方案，保坍性聚羧酸系减水剂母液制备时采用上述原料制备，综合各种原料的效果，以保坍型减水剂为主体，增加砂浆的引气效果和减水率，同时也兼顾到砂浆的自身强度，而且也能进一步的提高砂浆在开放时间内的稳定性。加入引气剂和消泡剂后能控制砂浆的含气量和孔结构，从而控制砂浆的力学性能和抗流挂性。

本发明的进一步设置为：滴加双氧水和添加液时匀速添加并控制添加时间为3-3.5h，添加完成后静置0.5-1h充分反应，反应完成后降温冷却至40℃，并用质量浓度为40％的氢氧化钠溶液调节pH至7-8。

通过采用上述技术方案，双氧水作为引发剂与添加液同时滴加，从而诱发反应开始，滴加时间同步且缓慢，可以使得反应能够充分进行，促使组分转化率提高。

本发明的进一步设置为：所述开放时间调节剂制备时在紫外线照射活性催化和金属盐催化剂的共同作用下，将膦酸类化合物与马来酸酐或富马酸和丙烯酸羟乙酯按照摩尔比为1-2:0.5:1混合均匀，并加热至50-70℃进行反应，反应1-1.5h后冷却降温至室温，再加入葡萄糖酸钠、氟硅酸盐和稳定剂，搅拌均匀静置20-30Min后调节pH至6-8，得到开放时间调节剂。

通过采用上述技术方案，开放时间调节剂是一个相对砂浆开放时间对应的概念，是在超高性能缓凝剂的基础上对其作出的改性，能够在砂浆开放时间内保持砂浆较好的工作状态，由于是膦酸类化合物与马来酸酐或富马酸和丙烯酸羟乙酯进行反应，并且加入羟基羧酸盐、氟硅酸盐和稳定剂，可以延长水泥早期水化的诱导期，降低水泥水化的速率，且能够改善水泥颗粒表面结构，降低水化产物的成核速率，因此能够较大的提升砂浆在开放时间内的性能稳定性，满足机械喷涂砂浆在施工中开放时间较长的需求。

本发明的进一步设置为：所述膦酸类化合物包括亚磷酸、烷基磷酸酯和焦磷酸钠，氟硅酸盐为氟硅酸钠，所述稳定剂为脱氢乙酸钠。

本发明的进一步设置为：还包括重量份数为180-232份的粉料，所述粉料包括矿粉和石粉。

通过采用上述技术方案，粉料的加入能够优化级配，增大砂浆中浆体的含量，改善砂浆和易性，减少泌水、分层等现象，能够与砂和胶囊材料一起形成连续级配，形成紧密堆积，增大砂浆的密实度，提高砂浆的力学性能和耐久性能；同时，粉料粒径较小，形成的连续级配有助于砂浆的流动，改善砂浆的和易性；而且在拌和过程中，粉料能够使胶凝材料分散的更加均匀，水泥水化后的结晶产物分布的更加的均匀，减少砂浆硬化后的内部缺陷，提高砂浆性能，同时粉料的加入也有利于又到水泥水化物析晶，提高水化结晶产量。

本发明的进一步设置为：所述粗集料为砂，且砂的细度模数为2.1-2.5，含泥量为0-2％。

通过采用上述技术方案，对于砂浆性能来说，砂中的含泥量影响极为明显，特别对于减水剂的减水效果有明显的抑制作用，因此对于含泥量的控制需要严格。

本发明的进一步设置为：所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰。

通过采用上述技术方案，采用一定的粉煤灰替代水泥共同作为胶凝材料，不仅可以增大粘结强度、提高引气效果，也能够增加砂浆的流动性，同时降低水泥的水化热，提高砂浆干燥成型过程中的质量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：设置复合型保水增稠剂能够大幅度的提高砂浆的抗流挂性和粘附性，同时复合型减水剂赋予砂浆更好的减水率和较高的引气作用，提高砂浆在开放时间内的稳定性，再加上开放时间调节剂对于砂浆性能的进一步稳定，延长砂浆工作性能的时长，从而三者配合使用使得在砂浆开放时间内保持良好的工作性能，且在完成喷浆后也会保持良好的抗流挂性，干燥后砂浆层成品质量较高。

具体实施方式

制备例1，复合型减水剂的制备，含有的组分及对应的含量如表1所示，并按照如下步骤制备：

将TPEG-210、HPEG、MAL、FA及水投放至反应釜中，在室温条件下至完全溶解，同时将AA、MPA、HEA、Vc混合至辅料釜中并加水溶解得到添加液，此时将反应釜加热至50℃得到混合液，并将添加液和双氧水匀速加至混合液中，添加液和双氧水同步滴加且滴加时间为3h，滴加完成后静置0.5h反应完成，完成反应后进行降温处理直至40℃，并用质量浓度为40％的氢氧化钠溶液调节pH至7，制得保坍性聚羧酸系减水剂母液。

取制备完成的保坍性聚羧酸系减水剂母液，将消泡剂和引气剂添加至保坍性聚羧酸系减水剂母液中，搅拌均匀，即得到成品复合型减水剂。

其中，复合型减水剂的组分中消泡剂为有机硅消泡剂，引气剂为十二烷基硫酸铵。

制备例2，复合型减水剂的制备，含有的组分及对应的含量如表1所示，并按照如下步骤制备：

将TPEG-210、HPEG、MAL、FA及水投放至反应釜中，在室温条件下至完全溶解，同时将AA、MPA、HEA、Vc混合至辅料釜中并加水溶解得到添加液，此时将反应釜加热至70℃得到混合液，并将添加液和双氧水匀速加至混合液中，添加液和双氧水同步滴加且滴加时间为3.5h，滴加完成后静置1h反应完成，完成反应后进行降温处理直至40℃，并用质量浓度为40％的氢氧化钠溶液调节pH至8，制得保坍性聚羧酸系减水剂母液。

取制备完成的保坍性聚羧酸系减水剂母液，将消泡剂和引气剂添加至保坍性聚羧酸系减水剂母液中，搅拌均匀，即得到成品复合型减水剂。

其中，复合型减水剂的组分中消泡剂为有机硅消泡剂，引气剂为十二烷基硫酸铵。

制备例3，复合型保水增稠剂的制备，含有的组分及对应的含量如表2所示，将各原料按表格中重量称取，并混合均匀即可得。

制备例4，开放时间调节剂的制备，含有的组分及对应的含量如表3所示，并按照如下步骤制备：

制备时在紫外线照射活性催化和硝酸亚铁催化剂的共同作用下，将亚磷酸、烷基磷酸酯、焦磷酸钠的混合物与马来酸酐和丙烯酸羟乙酯按照摩尔比为1:0.5:1混合均匀，并加热至55℃进行反应，反应1.5h后冷却降温至室温，再加入葡萄糖酸钠、氟硅酸钠和稳定剂，搅拌均匀静置30Min后调节pH至7，得到开放时间调节剂。

其中，稳定剂为脱氢乙酸钠。

制备例5，开放时间调节剂的制备，含有的组分及对应的含量如表3所示，并按照如下步骤制备：

制备时在紫外线照射活性催化和硝酸亚铁催化剂的共同作用下，将亚磷酸、烷基磷酸酯、焦磷酸钠的混合物与马来酸酐和丙烯酸羟乙酯按照摩尔比为2:0.5:1混合均匀，并加热至65℃进行反应，反应1h后冷却降温至室温，再加入葡萄糖酸钠、氟硅酸钠和稳定剂，搅拌均匀静置20Min后调节pH至7，得到开放时间调节剂。

其中，稳定剂为脱氢乙酸钠。

表1复合型减水剂的组分及含量(g)

表2复合型保水增稠剂的组分及含量(g)

组分	简写	含量	生产厂家	纯度级别
					羟丙基甲基纤维素醚	HPMC	20	山东奥维斯纤维素有限公司	工业纯
聚丙烯酰胺	PAM	5	上海强顺化学试剂有限公司	分析纯
					黄原胶		15	阿拉丁试剂有限公司	分析纯
可分散乳胶粉		55	瓦克化学中国有限公司	分析纯
					丙三醇		5	国药集团化学试剂有限公司	分析纯

表3开放时间调节剂组分及含量表(g)

组分	含量	厂家	纯度
				亚磷酸	12	阿拉丁试剂有限公司	分析纯
烷基磷酸酯	15	阿拉丁试剂有限公司	分析纯
				焦磷酸钠	18	广州红昌生物科技有限公司	工业纯
葡萄糖酸钠	9	广州红昌生物科技有限公司	工业纯
				氟硅酸钠	6	阿拉丁试剂有限公司	分析纯
马来酸酐	7	武汉三德化工有限责任公司	工业纯
				稳定剂	3	国药集团化学试剂有限公司	分析纯

实施例1-5，一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其包括的组分和含量如表4所示，制备时，复合型减水剂取制备例1得到的成品复合型减水剂，复合型保水增稠剂取制备例3制得的成品，开放时间调节剂取制备例4制备得到的成品。

其中，水泥为华新P.O42.5级水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级，石粉选自湖北黄冈市的某搅拌站，砂的细度模数为2.1，含泥量为0.8％。

表4实施例1-5中各组分及其对应的含量表(g)

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						水泥	221	233	240	275	299
粉煤灰	25	29	40	51	60
						矿粉	15	18	20	26	31
石粉	168	176	187.5	192	196
						砂	868	955	1062.5	1066	1102
复合型减水剂	2	4	6	8	10
						复合型保水增稠剂	0.1	0.4	0.5	0.6	0.8
开放时间调节剂	0.1	0.3	0.3	0.6	1
						水	228	241	255	274	282

对比例1-5，一种机械喷涂抹灰砂浆，与实施例3的区别在于组分及其含量，具体如表5所示。制备时，复合型减水剂取制备例1得到的成品复合型减水剂，复合型保水增稠剂取制备例3制得的成品，开放时间调节剂取制备例4制备得到的成品。

其中，水泥为华新P.O42.5级水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级，石粉选自湖北黄冈市的某搅拌站，砂的细度模数为2.1，含泥量为0.8％。

表5对比例1-5中各组分及其对应的含量表(g)

组分	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	对比例5
						水泥	240	240	240	240	240
粉煤灰	40	40	40	40	40
						矿粉	20	20	20	20	20
石粉	187.5	187.5	187.5	187.5	187.5
						砂	1062.5	1062.5	1062.5	1062.5	1062.5
复合型减水剂	6	6	0	0	0
						复合型保水增稠剂	0	0.5	0.5	0	0
开放时间调节剂	0.3	0	0.3	0.3	0
						水	255	255	255	255	255

实验部分

1、水泥砂浆稠度实验测定

参照砂浆测试的相关标准对砂浆的稠度进行测试。实验过程中先将减水剂与水混合，其中减水剂采用内掺法，然后将粉料与水泥和水一起后加入，按照砂浆自动搅拌机的自动程序搅拌后即得到成品的砂浆，搅拌结束后立即进行稠度测试，实验结果记录如表6所示。

2、水泥砂浆保水性试验测定

按照保水率相关标准进行测试，测试时在常温下进行，避免高温环境，实验结果记录如表6所示。

3、水泥砂浆立方体抗压强度试验

砂浆强度按照相关标准进行检测，实验过程中先将减水剂与水混合，其中减水剂采用内掺法，然后将粉料与水泥和水一起后加入，按照砂浆自动搅拌机的自动程序搅拌后即得到成品的砂浆，搅拌结束后立即入模成型，并放置在标准养护室中养护24h，脱膜后继续放入标准养护室养护至规定龄期，并在相应龄期将试件进行抗压试验，实验结果记录如表6所示。

4、水泥砂浆开放时间测定

水泥砂浆开放时间测定参照蒋金明的《新概念湿拌砂浆开放时间的研究》一文中对砂浆开放时间的评定的四个指标进行实验测试，主要以稠度损失率、表观密度变化率、相对泌水率、抗压强度变化率为评判指标，且均按照各自规定进行测试，实验结果记录如表7所示。

5、水泥砂浆抗流挂性能试验

水泥砂浆抗流挂性能测定方法参照杨钱荣的《聚合物对水泥基建筑密封砂浆性能的影响》一文中对砂浆抗流挂性能测试的方法，具体为：以泡沫混凝土板为基体在其表面进行性能测试，将质量为450g的砂浆涂抹在泡沫混凝土板表面，规格为150mm×150mm，厚度为10mm，涂抹好砂浆后立即将泡沫混凝土板竖直放置，然后测量砂浆顶部的滑移距离以及滑移后砂浆的面积，实验结果记录如表6所示。

砂浆顶部的滑移距离为滑移距，滑移前后的面积比为流挂比，滑移距越小，流挂比越大，则抗流挂性越好。

将实施例3-5和对比例1-5作为试验对象，分别进行上述五项试验，并将实验结果记录入表6中。

表6实验结果记录表

表7水泥砂浆开放时间试验记录表

Claims (9)

1.一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于，包括粗集料866-1120份，胶凝材料245-366份，复合型减水剂1-10份，复合型保水增稠剂0.1-1份，开放时间调节剂0.1-1份；水223-298份；

其中，所述复合型保水增稠剂由20%的羟丙基甲基纤维素醚、5-10%聚丙烯酰胺、10-20%黄原胶、50-60%可分散乳胶粉和5-10%丙三醇组成。

2.根据权利要求1所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述复合型减水剂包括重量比为1:3的保坍性聚羧酸系减水剂母液和水，且还包括所述保坍性聚羧酸系减水剂母液和水总重量的0.1%的引气剂和所述保坍性聚羧酸系减水剂母液和水总重量的0.1%的消泡剂。

3.根据权利要求2所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述保坍性聚羧酸系减水剂母液制备时将甲基烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐、延胡索酸混合加水溶解并加热至50-70℃得到混合液，保持温度并滴加双氧水；同时将丙烯酸、巯基丙酸、丙烯酸羟乙酯、L-抗坏血酸混合加水稀释得到添加液，再将添加液与双氧水同步滴加至混合液中，静置直至反应完成，制得所述保坍性聚羧酸系减水剂母液。

4.根据权利要求3所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：滴加双氧水和添加液时匀速添加并控制添加时间为3-3.5h，添加完成后静置0.5-1h充分反应，反应完成后降温冷却至40℃，并用质量浓度为40%的氢氧化钠溶液调节pH至7-8。

5.根据权利要求1所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述开放时间调节剂制备时在紫外线照射活性催化和金属盐催化剂的共同作用下，将膦酸类化合物与马来酸酐或富马酸和丙烯酸羟乙酯按照摩尔比为1-2:0.5:1混合均匀，并加热至50-70℃进行反应，反应1-1.5h后冷却降温至室温，再加入葡萄糖酸钠、氟硅酸盐和稳定剂，搅拌均匀静置20-30Min后调节pH至6-8，得到开放时间调节剂。

6.根据权利要求5所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述膦酸类化合物包括亚磷酸、烷基磷酸酯和焦磷酸钠，氟硅酸盐为氟硅酸钠，所述稳定剂为脱氢乙酸钠。

7.根据权利要求1所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：还包括重量份数为180-232份的粉料，所述粉料包括矿粉和石粉。

8.根据权利要求7所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述粗集料为砂，且砂的细度模数为2.1-2.5，含泥量为0-2%。

9.根据权利要求8所述的一种机械喷涂施工用高性能湿拌抹灰砂浆，其特征在于：所述胶凝材料包括水泥和粉煤灰。