CN111847931A

CN111847931A - 一种高性能自流平水泥及其制备方法

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Publication number: CN111847931A
Application number: CN202010608711.2A
Authority: CN
Inventors: 白明科; 蔡晓亮; 姚亮; 李海宏; 赵健
Original assignee: Yaobai Special Cement Technology Development Co ltd
Current assignee: Yaobai Special Cement Technology Development Co ltd
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明公开了一种高性能自流平水泥，其特征在于，以重量百分比计，所述水泥包括50％‑94％的硅酸盐质胶凝材料和6％‑50％的抗裂双快硫铝酸盐水泥。该自流平水泥的制备方法包括：S100、称取专用水泥熟料和石膏的混合物、水渣、粉煤灰和矿粉并混合，并向其中加入助磨剂磨制成硅酸盐质胶凝材料；S200、称取抗裂双快硫铝酸盐水泥加入所述硅酸盐质胶凝材料并混合均匀，制得高性能自流平水泥；S300、对所述高性能自流平水泥进行性能测试。本发明实施例制备的材料具有流动度经时损失小、1天强度高和凝结时间可控等特点，解决了现有水泥存在的材料流动度差、早期强度不够、凝结时间过长和自流平施工完成后干燥开裂等问题。

Description

一种高性能自流平水泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种高性能自流平水泥及其制备方法。

背景技术

自流平材料是一种以无机或有机胶凝材料为基料，加入适宜的外加剂改性，用于地面找平的新型地面材料。水泥基自流平砂浆具有良好的流动性及稳定性，且早期强度高，施工速度快，劳动强度低，是大型超市、停车场和仓库等地面铺筑的理想材料，也是现代建筑地面施工的一个发展方向，市场潜力很大。

目前国内水泥基自流平砂浆的发展与国外发达国家相比差距较大，主要存在早期强度低、表面灰化、耐磨性不足等问题，几乎还不能将自流平砂浆作为地坪的面层，而只能在自流平找平层之上再使用环氧树脂自流平砂浆或其它地面材料作为装饰层。虽然使用环氧树脂自流平砂浆具有流平性好、表面质量高等优点，但它对基材和施工的要求比较高，而且价格昂贵，因此开发低成本高性能水泥基自流平砂浆具有重要的现实意义。

本领域的技术人员致力于开发一种高性能自流平水泥的制备方法，使制备得到的自流平水泥具有较好的流动性、较高的早期强、合适的凝结时间、较强的耐磨性等，保证水泥基自流平砂浆具有较长的可操作时间、能够快速高效的进行施工，达到快速交工、节约施工成本的目的，并且耐久、耐磨、抗开裂，大大提高了水泥基自流平砂浆的可靠性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能自流平水泥的制备方法，使得制备得到的自流平水泥具有有较好的流动性、较高的早期强、合适的凝结时间、较强的耐磨性等，保证水泥基自流平砂浆具有较长的可操作时间、能够快速高效的进行施工，达到快速交工、节约施工成本的目的，并且耐久、耐磨、抗开裂，大大提高了水泥基自流平砂浆的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种高性能自流平水泥，其特征在于，以重量百分比计，所述水泥包括50％-94％的硅酸盐质胶凝材料和6％-50％的抗裂双快硫铝酸盐水泥。

本发明还提供了一种高性能自流平水泥的制备方法，包括：

S100、称取专用水泥熟料和石膏的混合物、水渣、粉煤灰和矿粉并混合，并向其中加入助磨剂磨制成硅酸盐质胶凝材料；

S200、称取抗裂双快硫铝酸盐水泥加入所述硅酸盐质胶凝材料并混合均匀，制得高性能自流平水泥；

S300、对所述高性能自流平水泥进行性能测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例在制备高性能自流平水泥的过程中，通过对以水泥、矿物掺合料及固废粉体等为主的胶凝材料体系的改性和优化，通过精细的选择和特定的配比设计，达到良好的流动性和较高的早期强度，使所制得的自流平水泥满足大型商场和地下车库施工中的各项性能要求。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的制备方法流程图。

具体实施方式

以下参考说明书附图1介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

本发明提供的制备一种高性能自流平水泥的原材料以硅酸盐质胶凝材料和抗裂双快硫铝酸盐水泥为主要原料，通过精细的原料挑选和特定的配比设计，均匀混合硅酸盐质胶凝材料和抗裂双快硫铝酸盐水泥得到所述高性能自流平水泥。

本发明提供的制备高性能自流平水泥的原材料包括50％-94％的硅酸盐质胶凝材料和6％-50％的抗裂双快硫铝酸盐水泥，其中，所述硅酸盐质胶凝材料由80％-100％的专用水泥熟料和石膏的混合物、0％-20％的混合材料、0.02％-0.04％的助磨剂磨制而成，强度等级为42.5级，初凝时间≥90min，终凝时间≤600min，比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为3.0m³/kg-3.5m³/kg；所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为2.8m³/kg-3.0m³/kg，强度等级为42.5级，初凝时间≤15min，终凝时间≤25min。

如图1本发明的一个较佳实施例的高性能自流平水泥的制备方法流程图所示，包括以下步骤：

S300、对所述高性能自流平水泥进行性能测试。

在一个较佳的实施例中，所述步骤S100中专用水泥熟料中的C₃S含量在75％-85％之间。

在一个较佳的实施例中，按重量百分比计，步骤S100中专用水泥熟料和石膏的混合物为80％-100％、水渣、粉煤灰和矿粉共占比0％-20％，助磨剂为0.02％-0.04％，所述助磨剂为赤砂糖和NaCl的混合物。

其中，水泥浆中各个组分的配比范围的选择均是为了自流平水泥的综合性能考虑而筛选出来，并非有限次实验即可获得。

在一个较佳的实施例中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为2.8m³/kg-3.0m³/kg。

其中，水泥的比表面积，和水泥的细度有关，水泥磨的越细，它的比表面积就越大，反之就越小；相对于本发明中所用水泥比表面积的选择范围，如果过于细的话，早期水化会比较充分，早期强度会高，需水量大，混凝土开裂的机率就大，反之则早期强度会低，需水量小。控制好所用水泥的比表面积，有利于控制混凝土用水量和早期强度，这也是混凝土生产中用水高低的一个参考原因；本发明中所用水泥密度的选择范围则是为了获得的自流平水泥的最终强度考虑而设计。

在一个较佳的实施例中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5级。

在一个较佳的实施例中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的初凝时间≤15mins，终凝时间≤25mins。

其中，测试包括参照国家标准《GB/T17671-1999水泥胶砂强度试验》方法对本实施例材料进行抗压强度测试和参照《JC/T985-2017自流平砂浆》标准之规定对本实施例材料进行性能检测试验。

下面通过3个实施例来具体说明本发明的实施方式和效果。

实施例1

90％的硅酸盐质胶凝材料配比10％的抗裂双快硫铝酸盐水泥

本实施例中将硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥按照一定配比混合均匀，其中，硅酸盐质胶凝材料90％、抗裂双快硫铝酸盐水泥10％；其中，硅酸盐水泥的强度等级为42.5，抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5；本实施例将配方量的硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥进行搅拌得到自流平水泥。

实施例2

77％的硅酸盐质胶凝材料配比23％的抗裂双快硫铝酸盐水泥

本实施例中将硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥按照一定配比混合均匀，其中，硅酸盐质胶凝材料77％、抗裂双快硫铝酸盐水泥23％；其中，硅酸盐水泥的强度等级为42.5，抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5；本实施例将配方量的硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥进行搅拌得到自流平水泥。

实施例3

50％的硅酸盐质胶凝材料配比50％的抗裂双快硫铝酸盐水泥

本实施例中将硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥按照一定配比混合均匀，其中，硅酸盐质胶凝材料50％、抗裂双快硫铝酸盐水泥50％；其中，硅酸盐水泥的强度等级为42.5，抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5；本实施例将配方量的硅酸盐质胶凝材料、抗裂双快硫铝酸盐水泥进行搅拌得到自流平水泥。

以上实施例1-3相关性能的检测标准与方法为：参照国家标准《GB/T17671-1999水泥胶砂强度试验》方法对本实施例材料进行抗压强度测试和《JC/T985-2017自流平砂浆》标准之规定对本实施例材料进行流动度、24h强度、28d干燥收缩、28d粘接拉拔强度、28d耐磨性等施工性能试验，其中

用自流平水泥配制自流平砂浆进行流动度试验：

1)初始流动度≥140mm，不出现泌水和离析；

2)静置30后，不出现泌水和离析，且流动度≥140mm。

用自流平水泥配制自流平砂浆进行早期强度试验：

1)24h抗压强度≥7MPa；

2)24h抗折强度≥2.5MPa。

用自流平水泥配制自流平砂浆进行28d干燥收缩试验：尺寸变化率-0.05％～0.05％；

用自流平水泥配制自流平砂浆进行28d粘接拉拔强度试验：≥1.0MPa；

用自流平水泥配制自流平砂浆进行28d耐磨性试验：≤400g/m²；

对实施例1-3制得的高性能自流平水泥进行性能检测试验结果如表1、表2所示：

表1高性能自流平水泥性能检测表

由表1看出实施例2和实施例3在加入配比10％以上的抗裂双快硫铝酸盐水泥的情况下，制备的自流平水泥初凝时间和终凝时间较实施例1制备的自流平水泥的初凝时间和终凝时间明显变短，即抗裂双快硫铝酸盐水泥的含量增加会导致初凝时间和终凝时间变短；在抗压强度和抗折强度上，实施例2、3要高于其实施例1；从流动度上看，实施例2、3制备得到的材料均表现出较好的流动性。

表2高性能自流平水泥施工性能表

由表2可见，实施例1-3制得的高性能自流平水泥用于制备自流平砂浆，均能得到流动度好、24h强度高、28d干燥收缩小、耐磨性强、粘接性能高的自流平砂浆。由实施例1、2、3也可看出，抗裂双快硫铝酸盐水泥过低(或硅酸盐质胶凝材料含量过高)均会导致自流平砂浆早期强度降低、尺寸变化率增加等问题。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种高性能自流平水泥，以重量百分比计，所述水泥包括：

50％-94％的硅酸盐质胶凝材料和6％-50％的抗裂双快硫铝酸盐水泥。

2.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，优选的，所述硅酸盐质胶凝材料由80％-100％的专用水泥熟料和石膏的混合物、0％-20％的混合材料，0.02％-0.04％的助磨剂磨制而成，所述助磨剂为赤砂糖和NaCl的混合物。

3.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述混合材料是水渣、粉煤灰、矿粉的混合物。

4.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述硅酸盐质胶凝材料的强度等级为42.5级。

5.如权利要求1所述的自流平水泥，其中，所述硅酸盐质胶凝材料的初凝时间≥90mins，终凝时间≤600mins。

6.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述硅酸盐质胶凝材料的比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为3.0m³/kg-3.5m³/kg。

7.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为2.8m³/kg-3.0m³/kg。

8.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5级。

9.如权利要求1所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的初凝时间≤15min，终凝时间≤25mins。

10.如权利要求1-9任意一项权力要求所述的高性能自流平水泥的制备方法，包括以下步骤：

S300、对所述高性能自流平水泥进行性能测试。

11.如权利要求10所述的制备方法，其中，所述步骤S100中专用水泥熟料中的C₃S含量在75％-85％之间。

12.如权利要求10所述的制备方法，其中，按重量百分比计，步骤S100中专用水泥熟料和石膏的混合物为80％-100％、水渣、粉煤灰和矿粉共占比0％-20％，助磨剂为0.02％-0.04％，所述助磨剂为赤砂糖和NaCl的混合物。

13.如权利要求10所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的比表面积为350m²/kg-450m²/kg，密度为2.8m³/kg-3.0m³/kg。

14.如权利要求10所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5级。

15.如权利要求10所述的高性能自流平水泥，其中，所述抗裂双快硫铝酸盐水泥的初凝时间≤15min，终凝时间≤25mins。