CN110256007A - 一种混凝土耐磨地坪及其施工方法 - Google Patents

一种混凝土耐磨地坪及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种混凝土耐磨地坪及其施工方法,属于建筑工程材料技术领域,其凝土耐磨地坪包括混凝土基层和耐磨地坪层,所述混凝土基层由包含以下重量份的原料制成:310~330份的水泥、45~52份的矿物掺合料、1045~1065份的碎石、765~775份的机砂、170~185份的水和6~6.5份的混凝土外加剂。所述耐磨地坪层由耐磨地坪材料制成,所述耐磨地坪材料包含以下重量份的原料:55~65份的金刚砂、24~36份的水泥、10~15份的微珠、6~15份的石英砂、8~12份的硅溶胶、1~2份的助剂。本发明具有混凝土基层与耐磨地坪层结合牢固、紧密,耐磨地坪层不易破损和脱落的效果。

Description

一种混凝土耐磨地坪及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程材料技术领域,更具体地说,它涉及一种混凝土耐磨地坪及其施工方法。
背景技术
混凝土耐磨地坪,俗称金刚砂地坪,是在初凝阶段的混凝土表面撒布矿物合金骨料(金刚砂)地面硬化剂,经专门手段加工,使其与混凝土地面形成一个整体,形成具有高致密性的耐磨地面。目前,混凝土耐磨地坪主要应用于重摩擦、易损伤、高冲击力的场地,如仓库、码头、停车场、飞机停机坪等场所,重型货车、叉车辗轮频繁的场地,高精尖技术加工生产需防尘的大型机床车间,机器设备重压车间等。由于矿物合金骨料地面硬化剂的实质仍为水泥制品,其耐化学腐蚀的性能相对较差,在与混凝土表面结合过程中,极易出现毛细孔,影响其致密性,进而导致混凝土表面含金刚砂的硬化层易破损、脱落,缩短耐磨地坪的使用寿命。
现有技术中,公布号为CN107722780A的专利申请公开了一种环氧地坪涂料及其施工工艺,其中,环氧地坪涂料由以下重量百分比的配料组成:7%-8%的醋酸乙酯、3%-3.5%的硬脂酸异辛酯、6%-8%的氧化铝粉、0.5%-1%的抗划伤剂、0.5%-1%的流平剂、6.2%-7.1%的双丙酮丙烯酰胺、0.2%-0.4%的氧化镨、1%-1.5%的石墨、0.1%-0.2%的分散剂、0.3%-0.6%的消泡剂,余量为环氧树脂及不可避免的非金属夹杂。该环氧地坪涂料中的配料稳定性好,不易分解,安全无害,能够与混凝土表面形成致密、粘结性好的涂层。但环氧地坪涂层的耐磨性有限,远不及含有矿物合金骨料的地面硬化剂,在使用过程中极易出现划痕、沾污等弊病。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种混凝土耐磨地坪,其具有混凝土基层与耐磨地坪层结合牢固、紧密,耐磨地坪层不易破损和脱落的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种混凝土耐磨地坪的施工方法,其具有促进混凝土基层与耐磨地坪层的结合反应的优点。
为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种混凝土耐磨地坪,包括混凝土基层和耐磨地坪层,所述混凝土基层由包含以下重量份的原料制成:310~330份的水泥、45~52份的矿物掺合料、1045~1065份的碎石、765~775份的机砂、170~185份的水和6~6.5份的混凝土外加剂。
所述耐磨地坪层由耐磨地坪材料制成,所述耐磨地坪材料包含以下重量份的原料:55~65份的金刚砂、24~36份的水泥、10~15份的微珠、6~15份的石英砂、8~12份的硅溶胶、1~2份的助剂。
所述助剂包括羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、可再分散乳胶粉中的至少一种。进一步的,所述助剂包括0.5~1份的羟丙基甲基纤维素和0.5~1份的可再分散乳胶粉。
通过采用上述技术方案,由混凝土基层和耐磨地坪层结合制成混凝土耐磨地坪,其耐磨地坪层为混凝土耐磨地坪提供良好的耐磨性、致密性和稳定性。其中,混凝土基层以水泥、矿物掺合料为胶凝材料,以碎石和机砂为骨料,与水、混凝土外加剂共同组成混凝土基层的拌和物料;耐磨地坪层以金刚砂和石英砂为刚性填料,以水泥、微珠为胶凝材料,在硅溶胶和助剂的配合作用下,与混凝土基层紧密结合。金刚砂又名碳化硅,具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好的优点,其硬度仅次于金刚石,是耐磨地坪材料中起耐磨作用的主要材料。石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒,质地坚硬、耐磨性好、化学性能稳定,与金刚砂配合,有利于改善耐磨地坪层的耐磨性均匀分布。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液,其纳米二氧化硅颗粒的表面富含羟基,反应活性强,可与混凝土基层作用,提高耐磨地坪层与混凝土基层之间的结合牢固度。羟丙基甲基纤维素与可再分散乳胶粉配合,有利于促进耐磨地坪层混混凝土基层的结合作用。这样混凝土基层与耐磨地坪层形成致密的混凝土耐磨地坪,其耐磨性、防护性好,耐磨地坪层不易破损和脱落,有较长的使用寿命。
本发明进一步设置为,所述矿物掺合料包括粉煤灰、硅灰、钢渣粉和微珠中的至少一种。进一步的,所述矿物掺合料包括35~40份的硅灰和10~12份的微珠。
通过采用上述技术方案,矿物掺合料是在配制混凝土过程中能够改善混凝土性能的无机矿物细粉,粉煤灰、硅灰、钢渣粉和微珠均能作为辅助胶凝材料加入混凝土中,同时减少水泥的用量。当矿物掺合料采用硅灰和微珠时,硅灰能够改善混凝土的抗压、抗渗性能,提高其致密性,并促进耐磨地坪材料中原料与混凝土基层的水化结合。微珠具有较高活性,有利于提高混凝土基层的工作性,且耐磨地坪层的原料中也采用了微珠,也有利于促进耐磨地坪层与混凝土基层的结合。
本发明进一步设置为,所述混凝土外加剂包括具有减水、缓凝作用的外加剂。
通过采用上述技术方案,在混凝土基层中添加的外加剂可以是减少拌和用水的减水剂、降低水泥水化速度的缓凝剂、向混凝土拌合物中引入气泡的引气剂等添加剂。本发明的混凝土外加剂采用具有减水剂作用和缓凝剂作用的添加剂,即这里采用的混凝土外加剂可以是减水剂与缓凝剂的混合物,也可以是具有减水、缓凝作用的综合型外加剂。
本发明进一步设置为,所述混凝土基层中水的质量与水泥、矿物掺合料质量之和的比例为0.48~0.5:1。
通过采用上述技术方案,将混凝土基层的水灰比控制在0.48~0.50之间,有利于维持混凝土基层的强度。
本发明进一步设置为,所述耐磨地坪材料按照如下方法制备:按照配方比例称取各原料,将金刚砂、石英砂与硅溶胶混合搅拌,搅拌均匀后加入水泥、微珠及助剂,继续搅拌混合均匀后即得。
通过采用上述技术方案,先将金刚砂与石英砂、硅溶胶混合,使金刚砂和石英砂被润湿,硅溶胶中的纳米二氧化硅均匀附着在金刚砂与石英砂表面,然后再将三者的混合物与水泥、微珠及助剂混合,有利于改善耐磨地坪材料混合的均匀性。
本发明进一步设置为,所述耐磨地坪层的厚度为2mm。
为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:一种混凝土耐磨地坪的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:绑扎钢筋并支立模板,向模板内浇注混凝土,对混凝土进行振捣和刮平。
步骤二:对初凝后的混凝土基层表面浮浆层进行破坏,向破坏浮浆层后的混凝土基层表面撒布耐磨地坪材料,对耐磨地坪层进行振实和抹平,并对耐磨地坪层进行抹压至出浆。
步骤三:在终凝前对耐磨地坪层进行2~3次压光,然后进行覆盖加湿养护7~15d。
通过采用上述技术方案,先在需要铺设混凝土耐磨地坪的位置设置钢筋和模板,然后将混凝土拌合物注入,形成混凝土基层,经过振捣和刮平,混凝土基层表面浮出水泥浆,在混凝土初凝后,将其表面的浮浆层破坏掉,再均匀撒布耐磨地坪材料,并对耐磨地坪材料抹压至出浆,以便于耐磨地坪材料能够顺利与混凝土基层反应并结合。
本发明进一步设置为,所述步骤二中对耐磨地坪层进行抹压出现泌水现象时,继续向耐磨地坪层上均匀撒布不含有金刚砂的耐磨地坪材料,并用将耐磨地坪层表面抹压、压平;所述不含有金刚砂的耐磨地坪材料由耐磨地坪材料中除金刚砂以外的其他原料组成。
通过采用上述技术方案,当耐磨地坪层表面出现泌水现象时,可以通过向耐磨地坪层表面撒布胶凝材料的拌合料,即耐磨地坪材料中除金刚砂以外的其他成分混合制成拌合料,这样有利于减少泌水现象带来的危害,提高混凝土耐磨地坪的质量稳定性。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
一、通过混凝土基层与耐磨地坪层中的成分配合,提高混凝土基层及耐磨地坪层中材料的活性,以促进耐磨地坪材料与混凝土基层的反应,有利于提高两者的结合牢固度和致密性,使耐磨地坪层不易破损和脱落。
二、本发明的施工方法,通过对撒布在混凝土基层上的耐磨地坪材料进行多次抹平、抹压和压光,使混凝土基层中的浆液上溢,进而有利于促进耐磨地坪材料与混凝土基层充分反应。
具体实施方式
下面对本发明实施例的技术方案进行描述,实施例中未注明具体者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明实施例中采用的水泥为P.O42.5R,碎石采用10-25mm连续级配的石子,机砂采用机制Ⅱ区中砂。没有特别说明的情况下,混凝土外加剂采用聚羧酸高效减水剂。
实施例
实施例一
本实施例提供一种混凝土耐磨地坪,包括混凝土基层和耐磨地坪层,其中,混凝土基层的组分配方如表1所示,将水泥、硅灰、微珠、碎石和机砂按照配方比例混合,搅拌均匀后加入水和混凝土外加剂,搅拌后得到混凝土拌合物。耐磨地坪材料的组分配方如表2所示,将金刚砂、石英砂与硅溶胶混合搅拌,搅拌均匀后加入水泥、微珠及羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶,继续搅拌混合均匀后得到耐磨地坪材料。
实施例二
本实施例与实施例一的区别主要在于:本实施例的混凝土基层采用的混凝土拌合物组分配方如表1所示,本实施例的耐磨地坪材料组分配方如表2所示。
实施例三
本实施例与实施例一的区别主要在于:本实施例的混凝土基层采用的混凝土拌合物组分配方如表1所示,本实施例的耐磨地坪材料组分配方如表2所示。
实施例四
本实施例与实施例一的区别主要在于:本实施例的混凝土基层采用的混凝土拌合物组分配方如表1所示,本实施例的耐磨地坪材料组分配方如表2所示。
实施例五
本实施例与实施例一的区别主要在于:本实施例的混凝土基层采用的混凝土拌合物组分配方如表1所示,本实施例的耐磨地坪材料组分配方如表2所示。
表1各实施例混凝土基层的组分配方
组分 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
水泥/kg 124 132 128 127.6 130
粉煤灰/kg / / / / 10
硅灰/kg 16 14 15.2 14.8 /
钢渣粉/kg / / / / 8
微珠/kg 4.8 4 4.4 4.4 /
碎石/kg 418 426 422 422 420
机砂/kg 306 310 308 307.6 308.8
水/kg 68 74 72 70 72.8
混凝土外加剂/kg 2.4 2.6 2.52 2.48 2.44
表2各实施例耐磨地坪材料的组分配方
组分 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
金刚砂/kg 11 13 12 12.4 11.6
水泥/kg 4.8 7.2 6 5.6 6.4
微珠/kg 3 2 2.4 2.6 2.2
石英砂/kg 3 1.2 2.2 2 1.6
硅溶胶/kg 1.6 2.4 2 2 2.2
羟丙基甲基纤维素/kg 0.2 0.1 0.14 / 0.16
羟乙基纤维素/kg / / / 3 /
可再分散乳胶粉/kg 0.2 0.1 0.16 / 0.14
实施例六
本实施例提供一种混凝土耐磨地坪的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:绑扎钢筋并支立模板,根据地面的尺寸,采用宽度不大于6m的模板分仓,并校准模板的标高,保证模板顶部标高准确。然后洒水润湿待浇注混凝土的地面,采用跳仓浇筑向模板内浇入混凝土拌合料,一次浇筑至标高,局部未达到标高处用混凝土拌合料补齐并振捣,然后对混凝土基层进行振捣和刮平,使水泥浆浮出表面至少3mm厚。
步骤二:对初凝后、终凝前(用脚踩在混凝土基层的上表面,下沉5mm左右时)的混凝土基层表面浮浆层进行破坏,向破坏浮浆层后的混凝土基层表面撒布耐磨地坪材料,耐磨地坪材料形成的耐磨地坪层厚度为2mm,对耐磨地坪层进行振实和抹平,并对耐磨地坪层进行抹压至出浆。当抹压过程中出现泌水现象时,继续向耐磨地坪层上均匀撒布不含有金刚砂的耐磨地坪材料,即由水泥、微珠、石英砂、硅溶胶和助剂组成的干拌料,并用将耐磨地坪层表面抹压、压平,使干拌料与之前撒布的耐磨地坪材料紧密地结合在一起。
步骤三:在终凝前对耐磨地坪层进行2次压光,然后在耐磨地坪层上覆盖湿润的棉毡,加湿养护15d。
实施例七
本实施例与实施例六的区别主要在于:本实施例的步骤三中,对耐磨地坪层进行3次压光,压光完成后在耐磨地坪层上覆盖湿润的棉毡,加湿养护7d。
对比例
对比例一
本对比例与实施例一的区别主要在于:本对比例的混凝土基层由包含以下组分配方组成:125kg的水泥、15kg的粉煤灰、5kg的硅灰、402kg的碎石、324kg的机砂、96kg的水和2kg的聚羧酸高效减水剂。
对比例二
本对比例与实施例一的区别主要在于:本对比例的耐磨地坪层中不含有硅溶胶。
性能检测试验
分别采用实施例一至五及对比例一、二的混凝土拌合物和耐磨地坪材料铺设耐磨地坪,其中,实施例一至三和对比例一采用实施例六的制备方法,实施例四、五和对比例二采用实施例七的制备方法。观察实施例一至五及对比例一、二铺设的耐磨地坪,并根据《混凝土地面用水泥基耐磨材料》(JC/T906-2002)的行业标准对实施例一至五及对比例一、二铺设的耐磨地坪进行检测,测定其耐磨度比和表面强度,检测结果如表3所示。对实施例一至五及对比例一、二的耐磨地坪进行耐冲击性试验,在耐磨地坪上方100cm高度处固定1000g的钢质球形砝码,使其自由落下,并在不同位置重复十次观察冲击后的耐磨地坪表面情况,观察结果如表3所示。
表3实施例一至五及对比例一、二的耐磨地坪检测结果
组别 外观 耐磨度比/% 表面强度/mm 耐冲击性
实施例一 表面均匀、平整 311 3.21 无裂纹、无脱落
实施例二 表面均匀、平整 314 3.17 无裂纹、无脱落
实施例三 表面均匀、平整 316 3.12 无裂纹、无脱落
实施例四 表面均匀、平整 324 3.09 无裂纹、无脱落
实施例五 表面均匀、平整 307 3.28 无裂纹、无脱落
对比例一 表面均匀、平整 305 3.25 五次出现裂纹,两次脱落
对比例二 表面均匀、平整 283 3.36 六次出现裂纹,两次脱落
由表3可见,按照本发明技术方案制备施工的耐磨地坪具有良好的耐磨度比、表面轻度和耐冲击性,耐磨地坪层与混凝土基层结合紧密。各实施例制备的耐磨地坪中,实施例五的耐磨地坪在耐磨度与表面强度方面略逊于其他各实施例,可见矿物掺合料采用硅灰和微珠的配合作用优于其他组合。实施例一的耐磨地坪在耐磨度与表面强度方面略逊于实施例二至四,证明水胶比在(0.48~0.5):1范围内的混凝土基层配方与耐磨地坪材料有更好的结合作用。对比例一中改变了混凝土基层的组分配方比例,其耐冲击性明显变差,证明混凝土的成分配方对其与耐磨地坪层的结合有重要影响。对比例二中采用不添加硅溶胶的耐磨地坪材料,其耐冲击性能、耐磨度和表面强度均有所下降,证明硅溶胶对耐磨地坪材料的性能、与混凝土基层的结合均有重要影响。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,包括混凝土基层和耐磨地坪层,所述混凝土基层由包含以下重量份的原料制成:310~330份的水泥、45~52份的矿物掺合料、1045~1065份的碎石、765~775份的机砂、170~185份的水和6~6.5份的混凝土外加剂;
所述耐磨地坪层由耐磨地坪材料制成,所述耐磨地坪材料包含以下重量份的原料:55~65份的金刚砂、24~36份的水泥、10~15份的微珠、6~15份的石英砂、8~12份的硅溶胶、1~2份的助剂;
所述助剂包括羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、可再分散乳胶粉中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述矿物掺合料包括粉煤灰、硅灰、钢渣粉和微珠中的至少一种。
3.根据权利要求5所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述矿物掺合料包括35~40份的硅灰和10~12份的微珠。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述混凝土外加剂包括具有减水、缓凝作用的外加剂。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述混凝土基层中水的质量与水泥、矿物掺合料质量之和的比例为0.48~0.5:1。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述助剂包括0.5~1份的羟丙基甲基纤维素和0.5~1份的可再分散乳胶粉。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述耐磨地坪材料按照如下方法制备:按照配方比例称取各原料,将金刚砂、石英砂与硅溶胶混合搅拌,搅拌均匀后加入水泥、微珠及助剂,继续搅拌混合均匀后即得。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土耐磨地坪,其特征在于,所述耐磨地坪层的厚度为2mm。
9.一种根据权利要求1至8中任意一项所述的混凝土耐磨地坪的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:绑扎钢筋并支立模板,向模板内浇注混凝土基层,对混凝土基层进行振捣和刮平;
步骤二:对初凝后的混凝土基层表面浮浆层进行破坏,向破坏浮浆层后的混凝土基层表面撒布耐磨地坪材料,对耐磨地坪层进行振实和抹平,并对耐磨地坪层进行抹压至出浆;
步骤三:在终凝前对耐磨地坪层进行2~3次压光,然后进行覆盖加湿养护7~15d。
10.根据权利要求9所述的一种混凝土耐磨地坪的施工方法,其特征在于,所述步骤二中对耐磨地坪层进行抹压出现泌水现象时,继续向耐磨地坪层上均匀撒布不含有金刚砂的耐磨地坪材料,并用将耐磨地坪层表面抹压、压平;所述不含有金刚砂的耐磨地坪材料由耐磨地坪材料中除金刚砂以外的其他原料组成。
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