CN111908838A - 一种机制砂湿拌砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机制砂湿拌砂浆及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明综合考虑各技术指标对砂浆施工性能和力学性能的影响作用，通过在砂浆中添加镍矿渣和铅锌矿渣，并对砂浆成分进行优化，确保砂浆不仅具有优良的保水性能、耐酸性能、抹面施工性能，同时力学性能和耐久性优异，综合性能理想，后期投入市场后，无论是在产品成本、性能稳定、施工便捷等方面都具有良好的市场前景。
Description
发明领域
本发明涉及一种机制砂湿拌砂浆及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
随着土木工程建设的蓬勃发展和对于工程质量的重视，建筑市场对砂的需求数量越来越大，质量上要求也越来越高，而合格的天然砂资源却越来越少。近年来随着资源短缺及环保力度的一再加大，天然砂价格上涨较多，一些地区出现了超量开采、破坏河道开采、盗采等现象，对环境造成很大的破坏的同时，也引发了不少工程事故。
机制砂是“由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒”。我国是多山的国家，岩石资源丰富，故机制砂的生产可就地取材，减少了运输费用，生产成本较天然砂低。且根据大量国内外的实验表明，机制砂在混凝土和砂浆中的应用，能满足技术性能指标的要求。因此大量使用机制砂，并规范利用是势在必然的。
机制砂的生产是通过对不同块度的岩石进行破碎，加工成4.75mm以下颗粒而制成的。在破碎过程中，不可避免的会产生一些石粉，通常情况下会对机制砂进行除粉处理，除粉的方式主要有风选除尘和水洗两种。但是这样的处理之后，不但除掉了石粉颗粒，也除掉了含有0.15mm、0.3mm、0.6mm甚至更大的颗粒，严重破坏了机制砂的级配分布，不利于达到集料的最大密度，并且该过程中也浪费了宝贵的矿产资源及水资源等，且除掉的石粉大量堆积，暂用田地、影响河道等，对环境造成严重的影响。另一方面也由于机制砂的颗粒表面较为粗糙、尖锐多棱角、级配不良等问题，使人们对机制砂的应用存在误解，认为“机制砂的质量不如天然砂”，甚至在一些大型项目中禁止使用机制砂，严重制约了机制砂的应用及推广。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本申请提供了一种保水耐酸性能和抹面施工性能良好的机制砂湿拌砂浆及其制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥95-110份，煤灰30-35份、机制砂50-60份、矿渣30-50份、稠化粉0.1-0.15份、缓凝剂1-1.5份、水140-150份、改性水玻璃3-5份、流动剂2-5份。
上述的一种机制砂湿拌砂浆，所述矿渣为镍矿渣和铅锌矿渣中的一种或两种。镍矿渣含有Mg2SiO4、MgSiO3、石英、硬石膏以及部分玻璃体，可以改善砂浆初始流动，还可以改善颗粒级配，使得颗粒间孔隙率下降，并且镍矿砂是冶炼过程中的熔融物水淬后形成，在表面张力的作用下，颗粒呈亚圆形，棱角少。而铅锌渣以玻璃相为主，是一种高活性的潜在水硬性材料，对于砂浆流动度、力学强度等使用性能具有改善作用，还能够降低砂浆干燥收缩。
上述的一种机制砂湿拌砂浆，所述湿拌砂浆水胶比为1.05-1.10。水胶比影响砂浆的流动性和强度，在水胶比1.05砂浆即有一定的流动性，也有较大的强度。
上述的一种机制砂抗裂湿拌砂浆中，机制砂级配为：粒径4.75-2.36mm按重量比3-7份，粒径2.36-1.18mm按重量比8-17份，粒径1.18-0.60mm按重量比6-26份，粒径0.60-0.30mm按重量比17-46份，粒径0.30-0.15mm按重量比9-12份，粒径0.15-0.075mm按重量比8-10份，粒径＜0.075按重量比10-15份。石粉是机制砂中小于0.075mm的颗粒，是机制砂生产中不可避免的。石粉对砂浆的流动性、保水性及强度都有不同的影响；而为了提高砂浆的收缩性能时，通过相关实验得出机制砂中石粉按重量比10-15份时，砂浆的干缩率最小，且随着时间的增长，石粉能改善砂浆的后期收缩。
上述的一种机制砂抗裂湿拌砂浆中，机制砂棱角性指标在1.30-1.35。当棱角增大时，砂浆的粘结性能更好，不易于分层，但是当棱角太大时，容易刺破浆体，导致砂浆的保水性能变差，产生分层。
上述的一种机制砂抗裂湿拌砂浆中，改性水玻璃由环氧有机硅树脂和硅酸钠组成，环氧有机硅树脂和硅酸钠质量比为1:50-1:60。环氧有机硅树脂不仅具有良好的粘结和耐高温的性能特点，通过与水玻璃进行适量配比混合后，可以较高程度地加强水玻璃的粘结度，促进水玻璃的流动性，与机制砂混合后使砂浆的抗湿性和溃散性得到了改善。
一种如上述的机制砂抗裂湿拌砂浆制备方法，包括如下步骤：先对机制砂进行级配，级配完成后机制砂中加入改性水玻璃混合搅拌5-8分钟，加入流动剂，继续混合3-5分钟，与水泥、矿渣、煤灰、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得抗裂湿拌砂浆。
与现有技术相比，本申请具有如下优点：综合考虑各技术指标对砂浆施工性能和力学性能的影响作用，确保砂浆不仅具有优良的保水性能、耐酸性能、抹面施工性能，同时力学性能和耐久性优异，综合性能理想，后期投入市场后，无论是在产品成本、性能稳定、施工便捷等方面都具有良好的市场前景。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比3份，粒径2.36-1.18mm按重量比8份，粒径1.18-0.60mm按重量比6份，粒径0.60-0.30mm按重量比46份，粒径0.30-0.15mm按重量比12份，粒径0.15-0.075mm按重量比10份，粒径≤0.075mm按重量比15份。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例2：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比7份，粒径2.36-1.18mm按重量比17份，粒径1.18-0.60mm按重量比26份，粒径0.60-0.30mm按重量比17份，粒径0.30-0.15mm按重量比9份，粒径0.15-0.075mm按重量比8份，粒径≤0.075mm按重量比10份。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例3：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比23份，粒径2.36-1.18mm按重量比29份，粒径1.18-0.60mm按重量比16份，粒径0.60-0.30mm按重量比13份，粒径0.30-0.15mm按重量比3份，粒径0.15-0.075mm按重量比6份，粒径≤0.075mm按重量比2份。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例4：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比3份，粒径2.36-1.18mm按重量比8份，粒径1.18-0.60mm按重量比6份，粒径0.60-0.30mm按重量比46份，粒径0.30-0.15mm按重量比12份，粒径0.15-0.075mm按重量比10份，粒径≤0.075mm按重量比15份，其中机制砂棱角性指标在1.25。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例5：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比3份，粒径2.36-1.18mm按重量比8份，粒径1.18-0.60mm按重量比6份，粒径0.60-0.30mm按重量比46份，粒径0.30-0.15mm按重量比12份，粒径0.15-0.075mm按重量比10份，粒径≤0.075mm按重量比15份，其中机制砂棱角性指标在1.30。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例6：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、机制砂60份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比3份，粒径2.36-1.18mm按重量比8份，粒径1.18-0.60mm按重量比6份，粒径0.60-0.30mm按重量比46份，粒径0.30-0.15mm按重量比12份，粒径0.15-0.075mm按重量比10份，粒径≤0.075mm按重量比15份，其中机制砂棱角性指标在1.35。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
实施例7：
一种机制砂抗裂湿拌砂浆，包括如下重量份数的原料组分：水泥100份、煤灰30份、矿渣50份(镍矿渣和铅锌渣的重量比为2:1)、机制砂60份、稠化粉0.15份、缓凝剂1.0份、水145份、改性水玻璃5份、流动剂3份，水胶比为1.05。
通过人工调配机制砂级配分布：粒径4.75-2.36mm按重量比3份，粒径2.36-1.18mm按重量比8份，粒径1.18-0.60mm按重量比6份，粒径0.60-0.30mm按重量比46份，粒径0.30-0.15mm按重量比12份，粒径0.15-0.075mm按重量比10份，粒径≤0.075mm按重量比15份，其中机制砂棱角性指标在1.40。
级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌8分钟，加入流动剂，继续混合4分钟，与上述组分的水泥、煤灰、矿渣、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得湿拌砂浆。对砂浆的性能进行稠度、分层度实验。
对比例1：
与实施例1的区别，在于对比例1中湿拌砂浆水胶比为1.20。
对比例2：
与实施例1的区别，在于对比例1中湿拌砂浆水胶比为1.0。
对比例3：
与实施例1的区别，在于对比例3不添加改性水玻璃、流动剂。
对比例4
与实施例1的区别，在于对比例4不添加矿渣。
表1：机制砂级配分布后砂浆稠度、分层度检测结果
| 实施例 | 稠度(mm) | 分层度(mm) | 和易性情况 |
| 实施例1 | 65 | 10 | 无泌水，保水性好 |
| 实施例2 | 88 | 17 | 基本无泌水，保水性好 |
| 实施例3 | 60 | 35 | 严重泌水，保水性不良 |
表2：不同颗粒形状的机制砂砂浆稠度、分层度检测结果
| 实施例 | 棱角性指标 | 稠度(mm) | 分层度(mm) |
| 实施例4 | 1.25 | 88 | 21 |
| 实施例5 | 1.30 | 80 | 14 |
| 实施例6 | 1.35 | 76 | 16 |
| 实施例7 | 1.40 | 68 | 18 |
表3：砂浆性能测试
从上述结果可以看出，本发明提供的一种机制砂湿拌砂浆，机制砂级配对湿拌砂浆的和易性有显著影响，颗粒形状对砂浆的影响在于随着机制砂的棱角指标的增大，砂浆的稠度逐渐减小，流动性变差；同时砂浆的分层度现减小后增大，主要由于棱角增大时，砂浆的粘结性能更好，不易于分层，但是当棱角太大时，容易刺破浆体，导致砂浆的保水性能变差，产生分层。在加入改性水玻璃和矿渣后，砂浆的抗湿性和溃散性得到了明显改善。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (7)
1.一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，包括如下重量份数的原料组分：水泥95-110份，煤灰30-35份、机制砂50-60份、矿渣30-50份、稠化粉0.1-0.15份、缓凝剂1-1.5份、水140-150份、改性水玻璃3-5份、流动剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，矿渣为镍矿渣和铅锌渣中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，所述湿拌砂浆水胶比为1.05-1.10。
4.根据权利要求1所述的一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，机制砂级配为：粒径4.75-2.36mm按重量比3-7份，粒径2.36-1.18mm按重量比8-17份，粒径1.18-0.60mm按重量比6-26份，粒径0.60-0.30mm按重量比17-46份，粒径0.30-0.15mm按重量比9-12份，粒径0.15-0.075mm按重量比8-10份，粒径≤0.075按重量比10-15份。
5.根据权利要求1所述的一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，机制砂棱角性指标在1.30-1.35。
6.根据权利要求1所述的一种机制砂湿拌砂浆，其特征在于，改性水玻璃由环氧有机硅树脂和硅酸钠组成，环氧有机硅树脂和硅酸钠质量比为1:50-1:60。
7.一种如权利要求1所述的机制砂湿拌砂浆制备方法，其特征在于，包括如下步骤：先对机制砂进行级配，级配完成后将机制砂加入改性水玻璃混合搅拌5-8分钟，加入流动剂，继续混合3-5分钟，与水泥、矿渣、煤灰、稠化粉、缓凝剂、水混合搅拌制得抗裂湿拌砂浆。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201110 |
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