CN112608126A - 一种速凝早强砂浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种速凝早强砂浆及其制备方法，一种速凝早强砂浆，所述速凝早强砂浆由包含以下重量份的原料制成：水泥350‑420份、砂800‑900份、粉煤灰10‑20份、复合纤维12‑22份、促凝剂8‑15份、引气剂8‑15份、减水剂8‑16份、水160‑220份；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成；其制备方法为：称取水泥、砂、粉煤灰、水搅拌后制得混合物；添加复合纤维、减水剂搅拌后制得混合料；添加引气剂、促凝剂搅拌后制得速凝早强砂浆；具有提高砂浆早期强度和缩短砂浆凝结时间的优点。

Description

一种速凝早强砂浆及其制备方法

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种速凝早强砂浆及其制备方法。

背景技术

砂浆是建筑上砌砖使用的黏结物质，常用的砂浆有水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和黏土砂浆。

在砌筑墙体的过程中，砖块的堆砌需要利用砂浆进行粘结，现有的砂浆的凝结速度较慢，当采用现有的砂浆砌筑墙体时，墙体底层砌筑结束后，中层和顶层墙体继续砌筑，但是墙体底层的砂浆此时并未凝结，由于中层和顶层砖块不断堆砌，使得墙体底部的砂浆受力不断加大，从而使得底层砂浆逐渐被压迫至从砖块的侧壁流出，使得墙体底层沿竖直方向排布的两砖块之间的距离缩短，从而影响墙体的强度，因此，为加快施工速度、提高施工效率、提高墙体的强度，急需提供一种凝结时间短、早期强度高的砂浆。

发明内容

为了缩短砂浆的凝结时间、提高砂浆的早期强度，本申请提供一种速凝早强砂浆及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种速凝早强砂浆，采用如下的技术方案：

一种速凝早强砂浆，所述速凝早强砂浆由包含以下重量份的原料制成：水泥350-420份、砂800-900份、粉煤灰10-20份、复合纤维12-22份、促凝剂8-15份、引气剂8-15份、减水剂8-16份、水160-220份；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。

通过采用上述技术方案，通过菱镁水泥、硫铝酸盐水泥、砂相配合，使制得的砂浆具有较高的强度、较高的耐磨性、耐腐蚀性、抗冻性；配合促凝剂、复合纤维、引气剂和减水剂使得砂浆能够快速凝固，并且具有较高的早期强度；利用砂浆的快速凝固和较高的早期强度，使得墙体的堆砌效率变高并且提高墙体的强度。

玄武岩纤维、菱镁水泥、硫铝酸盐水泥相配合使制得的砂浆具有较高的强度，玄武岩纤维能够有效的连结菱镁水泥、硫铝酸盐水泥，使得水泥之间具有较高的连结力；菱镁水泥、硫铝酸盐水泥在水化过程中均放出较高的热量，容易使得砂浆内部存在较大的蒸汽压力，利用玄武岩纤维的连结效果避免砂浆水化过程中砂浆内部过度膨胀，从而提高砂浆的早期强度。

利用玄武岩纤维和改性竹炭纤维相配合，在砂浆内部能够形成网状搭接结构，利用改性竹炭纤维中的羟基产生吸水作用，玄武岩纤维的憎水作用，使得砂浆内部孔隙中的游离水能够被吸引到改性竹炭纤维上，通过改性竹炭纤维的孔隙加速水分的蒸发，使得水分快速散失，保证砂浆在水化过程中游离水快速散失，从而使得砂浆快速凝固并且提高砂浆的早期强度。

优选的，所述促凝剂为硅酸钠。

通过采用上述技术方案，硅酸钠、菱镁水泥、硫铝酸盐水泥相配合，使得砂浆能够快速凝固；并且利用硅酸钠和改性竹炭纤维相配合能够使制得的砂浆具有较高的早期强度，改性竹炭纤维具有较高的吸水性能，硅酸钠与水反应生成硅酸沉淀和氢氧化钠，硅酸沉淀附着在改性竹炭纤维表面，填补改性竹炭纤维与玄武岩纤维之间的孔隙，从而提高砂浆的早期强度；生成的氢氧化钠与菱镁水泥中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁沉淀通过填充作用，提高砂浆的早期强度，而生成的氯化钠与菱镁水泥、硫铝酸盐水泥相配合，能够进一步提高砂浆的抗冻性能。

优选的，所述减水剂由重量比为2:3的糖钙和萘系高效减水剂组成。

通过采用上述技术方案，糖钙和萘系高效减水剂相配合，使得砂浆具有较好的减水效果，减少拌合水的用量，从而减少砂浆中游离水的含量，保证砂浆的早期强度并且缩短砂浆的凝结时间。

糖钙、改性竹炭纤维、玄武岩纤维相配合，利用糖钙的水溶性能够将改性竹炭纤维和玄武岩纤维紧密的连结到一起，从而保证玄武岩纤维作为连结菱镁水泥、硫铝酸盐水泥的骨架，配合改性竹炭纤维的吸水、排水性能，保证砂浆中的游离水在蒸发过程中不会将砂浆内部的孔隙扩大，从而保证砂浆的早期强度。

糖钙的粘结性还能够避免玄武岩纤维和改性竹炭纤维在砂浆中出现独立聚集的现象，玄武岩纤维聚集地没有改性竹炭纤维容易使该位置处的砂浆凝结时间变长，而改性竹炭纤维聚集地由于吸收大量水分，则容易使得该位置处的砂浆产生较多较大的孔隙，影响砂浆的早期强度，因此，利用糖钙、玄武岩纤维和改性竹炭纤维的配合能够保证砂浆具有凝结时间短、早期强度高的优点。

优选的，所述引气剂为木质素磺酸钠。

通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠、萘系高效减水剂相配合，通过引入稳定气体增强砂浆的早期强度，同时二者相配合能够进一步去除砂浆内部孔隙之中的游离水，从而保证砂浆的早期强度。

优选的，所述改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取0.5-2份壳聚糖、300-500份水、10-15份20％HNO₃溶液混合后在500-700r/min的条件下搅拌5-10min，制得壳聚糖溶液；

Ⅱ将竹炭纤维置于Ⅰ制得的壳聚糖溶液中浸泡15-25s，竹炭纤维与壳聚糖溶液的重量比为6.8:1，然后立即烘干，制得改性竹炭纤维。

通过采用上述技术方案，将竹炭纤维浸泡在壳聚糖溶液中，使得壳聚糖溶液附着在竹炭纤维表面，壳聚糖中的氨基与硅酸沉淀中的硅酸根相互吸引，利用壳聚糖对硅酸沉淀的吸引作用，使得砂浆内部的硅酸沉淀朝向改性竹炭纤维运动，增大硅酸沉淀与改性竹炭纤维的接触面积，从而使得硅酸沉淀牢固的附着在改性竹炭纤维表面，进一步填补改性竹炭纤维与玄武岩纤维之间的孔隙，提高砂浆的早期强度。

优选的，Ⅱ中将竹炭纤维置于Ⅰ制得的壳聚糖溶液中浸泡的同时进行超声分散处理。

通过采用上述技术方案，通过进行超声分散，使得竹炭纤维能够较好的分散在壳聚糖溶液中，从而保证每一根竹炭纤维均能够较大程度的与壳聚糖溶液相接触，从而保证壳聚糖对硅酸沉淀的吸引作用。

优选的，所述竹炭纤维长度为4-6mm。

通过采用上述技术方案，通过限定竹炭纤维的长度，使得改性竹炭纤维能够较好的与玄武岩纤维相连接，并且能够形成较为稳定的网状搭接结构，利用改性竹炭纤维较高的吸水作用和排水效果，保证砂浆具有较高的早期强度，同时限定竹炭纤维的长度，利用竹炭纤维较高的弹性，避免砂浆后期产生裂缝，使得改性竹炭纤维不仅能够提高砂浆的早期强度还能够提高砂浆的后期强度。

第二方面，本申请提供一种速凝早强砂浆的制备方法，采用如下的技术方案：

一种速凝早强砂浆的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取水泥、砂、粉煤灰、水搅拌25s后制得混合物；

S2、称取复合纤维、减水剂添加到S1制得的混合物中搅拌20-50s，制得混合料；

S3、称取引气剂、促凝剂添加到S2制得的混合料中搅拌2-3min，制得速凝早强砂浆。

通过采用上述技术方案，将水泥、砂、粉煤灰和水进行搅拌使得砂浆初步成型，使得砂浆具有较高的早期强度；配合复合纤维和减水剂，使得砂浆凝结时间缩短并且进一步提高砂浆的早期强度；配合引气剂和促凝剂，使得砂浆凝结时间进一步缩短，从而制得凝结时间短，早期强度高的砂浆。

优选的，S2中搅拌速度为1200-1800r/min。

通过采用上述技术方案，添加复合纤维和减水剂之后，由于复合纤维与减水剂相配合，因此利用较高的搅拌速度能够使得复合纤维较为均匀的分散在砂浆中，从而使得砂浆在堆砌墙体时，能够使砂浆各位置同步凝固，避免砂浆出现凝固不均匀的情况发生；复合纤维在砂浆中分布均匀，能够提高砂浆的早期强度并且缩短砂浆的凝结时间。

优选的，S3搅拌速度为500-800r/min。

通过采用上述技术方案，添加引气剂和促凝剂之后，搅拌速度减小，能够避免外界环境中的气体进入砂浆内部，影响砂浆的早期强度；限定搅拌时间，能够保证引气剂和促凝剂均匀的分散在砂浆中，从而使砂浆具有凝结时间短、早期强度高的优点。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、菱镁水泥、硫铝酸盐水泥、砂相配合，使制得的砂浆具有较高的强度、较高的耐磨性、耐腐蚀性、抗冻性；配合硅酸钠、玄武岩纤维、改性竹炭纤维，能够缩短砂浆的凝结时间，配合引气剂和减水剂能够进一步缩短砂浆的凝结时间，并且进一步提高砂浆的早期强度；利用砂浆的快速凝固和较高的早期强度，使得墙体的堆砌效率变高并且提高墙体的强度。

2、改性竹炭纤维、木质素磺酸钠、萘系高效减水剂相配合，能够在砂浆内部形成水膜，水膜能够隔绝外界环境中的水分与菱镁水泥相接触，从而不会影响菱镁水泥的强度，保证砂浆具有较高强度、较好的抗冻效果的同时能够使砂浆具有较高的耐水性，保证雨水击打墙体不会对墙体的强度产生影响。

3、硅酸钠、改性竹炭纤维和菱镁水泥相配合，能够使得砂浆具有较高的抗冻性能，并且能够避免菱镁水泥放热过程中砂浆产生过度膨胀，从而影响砂浆的强度。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

改性竹炭纤维的制备例

以下制备例中的壳聚糖购买于河南锐益化工产品有限公司生产的水溶性壳聚糖；竹炭纤维购买于湖南创纯新材料有限公司生产的白竹炭纤维，长度38mm；其他原料及设备均为普通市售。

制备例1：改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取1kg壳聚糖、400kg水、12.5kg份20％HNO₃溶液混合后在620r/min的条件下搅拌8min，制得壳聚糖溶液；

Ⅱ称取竹炭纤维，竹炭纤维与壳聚糖溶液的重量比为6.8:1，将竹炭纤维进行切割，使得竹炭纤维的长度在4-6mm，制得预处理竹炭纤维；

Ⅲ将壳聚糖溶液置于超声处理器中，然后添加Ⅱ制得的预处理竹炭纤维，预处理竹炭纤维在壳聚糖溶液中浸泡20s，浸泡的同时进行超声震荡，震荡结束后然后立即风干，制得改性竹炭纤维。

制备例2：改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取0.5kg壳聚糖、300kg水、10kg份20％HNO₃溶液混合后在500r/min的条件下搅拌5min，制得壳聚糖溶液；

Ⅱ称取竹炭纤维，竹炭纤维与壳聚糖溶液的重量比为6.8:1，将竹炭纤维进行切割，使得竹炭纤维的长度在4-6mm，制得预处理竹炭纤维；

Ⅲ将壳聚糖溶液置于超声处理器中，然后添加Ⅱ制得的预处理竹炭纤维，预处理竹炭纤维在壳聚糖溶液中浸泡15s，浸泡的同时进行超声震荡，震荡结束后然后立即风干，制得改性竹炭纤维。

制备例3：改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取2kg壳聚糖、500kg水、15kg份20％HNO₃溶液混合后在700r/min的条件下搅拌10min，制得壳聚糖溶液；

Ⅱ称取竹炭纤维，竹炭纤维与壳聚糖溶液的重量比为6.8:1，将竹炭纤维进行切割，使得竹炭纤维的长度在4-6mm，制得预处理竹炭纤维；

Ⅲ将壳聚糖溶液置于超声处理器中，然后添加Ⅱ制得的预处理竹炭纤维，预处理竹炭纤维在壳聚糖溶液中浸泡25s，浸泡的同时进行超声震荡，震荡结束后然后立即风干，制得改性竹炭纤维。

制备例4：改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取2kg淀粉、500kg水混合后在700r/min的条件下搅拌10min，制得淀粉溶液；

Ⅱ称取竹炭纤维，竹炭纤维与淀粉溶液的重量比为6.8:1，将竹炭纤维进行切割，使得竹炭纤维的长度在4-6mm，制得预处理竹炭纤维；

Ⅲ将淀粉溶液置于超声处理器中，然后添加Ⅱ制得的预处理竹炭纤维，预处理竹炭纤维在淀粉溶液中浸泡25s，浸泡的同时进行超声震荡，震荡结束后然后立即风干，制得改性竹炭纤维。

制备例5：改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取2kg柠檬酸、500kg水混合后在700r/min的条件下搅拌10min，制得柠檬酸溶液；

Ⅱ称取竹炭纤维，竹炭纤维与柠檬酸溶液的重量比为6.8:1，将竹炭纤维进行切割，使得竹炭纤维的长度在4-6mm，制得预处理竹炭纤维；

Ⅲ将柠檬酸溶液置于超声处理器中，然后添加Ⅱ制得的预处理竹炭纤维，预处理竹炭纤维在柠檬酸溶液中浸泡25s，浸泡的同时进行超声震荡，震荡结束后然后立即风干，制得改性竹炭纤维。

实施例

以下实施例中的硫铝酸盐水泥购买于江阴市王敏建材有限公司，生产的快硬硫铝酸盐水泥；菱镁水泥购买于营口晟弘耐火材料有限公司生产的菱镁水泥；聚羧酸减水剂购买于山东辉煌新型建材科技有限公司；聚羧酸系高性能减水剂购买于山东鑫随缘化工有限公司；十二烷基硫酸钠购买于郑州诚奥化工产品有限公司；糖钙购买于潍坊康恩地生物技术有限公司；萘系高效减水剂购买于江苏得加拓达建材有限公司；其他原料及设备为普通市售。

实施例1：一种速凝早强砂浆的制备方法：

S1、称取380kg水泥、845kg砂、15kg粉煤灰、190kg水混合后在800r/min的条件下搅拌25s后制得混合物；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；砂为Ⅱ区中砂，表观密度为2660kg/m3，细度模数为2.5，含泥量<1.0％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)8％，烧失量<4.5％，需水量比<96％，含水量<0.2％；

S2、称取18kg复合纤维、11.2kg减水剂添加到S1制得的混合物中以1500r/min的转速搅拌35s，制得混合料；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成；改性竹炭纤维选用制备例4制备的改性竹炭纤维；减水剂为聚羧酸减水剂；

S3、称取12.3kg引气剂、11.6kg促凝剂添加到S2制得的混合料中以650r/min的转速搅拌2.5min，制得速凝早强砂浆；引气剂为聚羧酸引气剂；促凝剂为亚硝酸钠。

实施例2：一种速凝早强砂浆的制备方法：

S1、称取350kg水泥、800kg砂、10kg粉煤灰、160kg水混合后在800r/min的条件下搅拌25s后制得混合物；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；砂为Ⅱ区中砂，表观密度为2660kg/m3，细度模数为2.5，含泥量<1.0％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)8％，烧失量<4.5％，需水量比<96％，含水量<0.2％；

S2、称取12kg复合纤维、8kg减水剂添加到S1制得的混合物中以1200r/min的转速搅拌20s，制得混合料；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；改性竹炭纤维选用制备例5制备的改性竹炭纤维；

S3、称取8kg引气剂、8kg促凝剂添加到S2制得的混合料中以500r/min的转速搅拌2min，制得速凝早强砂浆；引气剂为十二烷基硫酸钠；促凝剂为硅酸钾。

实施例3：一种速凝早强砂浆的制备方法：

S1、称取420kg水泥、900kg砂、20kg粉煤灰、220kg水混合后在800r/min的条件下搅拌25s后制得混合物；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；砂为Ⅱ区中砂，表观密度为2660kg/m3，细度模数为2.5，含泥量<1.0％；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)8％，烧失量<4.5％，需水量比<96％，含水量<0.2％；

S2、称取22kg复合纤维、16kg减水剂添加到S1制得的混合物中以1800r/min的转速搅拌50s，制得混合料；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成；减水剂为聚羧酸系高性能减水剂；改性竹炭纤维选用制备例4制备的改性竹炭纤维；

S3、称取15kg引气剂、15kg促凝剂添加到S2制得的混合料中以800r/min的转速搅拌3min，制得速凝早强砂浆；引气剂为松香皂；促凝剂为氯化钠。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

S2、复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成；改性竹炭纤维为制备例1制备的改性竹炭纤维；减水剂由重量比为2:3的糖钙和萘系高效减水剂组成；

S3、引气剂为木质素磺酸钠；促凝剂为硅酸钠。

实施例5：本实施例与实施例4的不同之处在于：

S2、改性竹炭纤维选用制备例2备的改性竹炭纤维。

实施例6：本实施例与实施例4的不同之处在于：

S2、改性竹炭纤维选用制备例3备的改性竹炭纤维。

对比例

对比例1：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中未添加改性竹炭纤维。

对比例2：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中未添加玄武岩纤维。

对比例3：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中的复合纤维由重量比为1:1的玄武岩纤维和竹炭纤维组成。

对比例4：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中未添加硅酸钠。

对比例5：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中未添加糖钙。

对比例6：本对比例与实施例4的不同之处在于，原料中未添加木质素磺酸钠。

性能检测试验

分别采用实施例1-6以及对比例1-6的制备方法制备砂浆，将砂浆拌和好之后，进行墙体堆砌。

1、抗压强度检测

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护1d、7d以及28d的抗压强度。

2、抗折强度检测

按照GB/T50081-2019《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护1d、7d以及28d的抗折强度。

3、凝结时间检测

采用砂浆凝结时间测定仪对实施例1-6以及对比例1-6制备的砂浆的凝结时间进行检测。

4、抗冻性能

按照GB/T50082-2009《普通混凝士长期性能和耐久性能试验方法标准》中的测定其抗冻性能，并且采用抗冻等级进行表征，以相对动弹性模量下降至初始值的60％或者质量损失率达5％的最大冻融循环次数作为混凝土抗冻等级，用符号F表示，抗冻等级≥F50的混凝土称为抗冻混凝土。

表1砂浆性能检测表

结合实施例1-6和对比例1-6并结合表1可以看出，实施例1-3与实施例4-6相比较，实施例1-3制备的砂浆的抗压强度无论在1d、7d还是28d均低于实施例4-6制备的砂浆的抗压强度，并且实施例1-3制备的砂浆的抗折强度无论在1d、7d还是28d均低于实施例4-6制备的砂浆的抗折强度；说明利用壳聚糖进行改性的竹炭纤维能够使得砂浆具有较高的早期强度，利用改性竹炭纤维与硅酸钠相配合，壳聚糖中的氨基与硅酸沉淀中的硅酸根相互吸引，利用壳聚糖将硅酸沉淀吸引至改性竹炭纤维表面，使得硅酸沉淀牢固的附着在改性竹炭纤维表面，进一步填补改性竹炭纤维与玄武岩纤维之间的孔隙，提高砂浆的早期强度。

对比例1原料中未添加改性竹炭纤维，对比例2原料中未添加玄武岩纤维，相比于实施例4，对比例1、2制备的砂浆的抗压强度和抗折强度无论是在1d、7d还是28d均低于实施例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度，对比例1、2制备的砂浆的初凝时间和终凝时间均长于实施例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间，并且对比例1、2制备的砂浆的抗冻性能相比于实施例4制备的砂浆的抗冻性能有所减弱；说明玄武岩纤维和改性竹炭纤维相配合，能够在砂浆内部形成网状搭接结构，便于排出砂浆内部的游离水，提高砂浆水分的流失速度，从而使得砂浆快速凝固并且使砂浆具有较高的早期强度，同时具有较高的抗冻性能。

对比例3原料中的复合纤维由重量比为1:1的玄武岩纤维和竹炭纤维组成，相比于实施例4，对比例3制备的砂浆的抗压强度和抗折强度无论是在1d、7d还是28d均低于实施例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度，对比例3制备的砂浆的初凝时间和终凝时间均长于实施例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间，并且对比例3制备的砂浆的抗冻性能相比于实施例4制备的砂浆的抗冻性能有所减弱；说明竹炭纤维经过改性之后，提高竹炭纤维的吸附力，使得竹炭纤维吸水效果增强，并且提高砂浆的早期强度，同时玄武岩纤维和竹炭纤维重量比不同，对砂浆的早期强度、抗冻性能和凝结时间均有影响。

对比例4原料中未添加硅酸钠，相比于实施例4，对比例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度无论是在1d、7d还是28d均低于实施例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度，对比例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间均长于实施例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间，并且对比例4制备的砂浆的抗冻性能相比于实施例4制备的砂浆的抗冻性能有所减弱；说明硅酸钠、改性竹炭纤维相配合能够使制得的砂浆具有较高的早期强度，利用改性竹炭纤维具有较高的吸水性能，使得硅酸钠与水反应生成硅酸沉淀和氢氧化钠，硅酸沉淀附着在改性竹炭纤维表面，填补改性竹炭纤维与玄武岩纤维之间的孔隙，从而提高砂浆的早期强度；生成的氢氧化钠与菱镁水泥中的氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁沉淀通过填充作用，提高砂浆的早期强度，而生成的氯化钠与菱镁水泥、硫铝酸盐水泥相配合，能够进一步提高砂浆的抗冻性能。

对比例5原料中未添加糖钙，相比于实施例4，对比例5制备的砂浆的抗压强度和抗折强度无论是在1d、7d还是28d均低于实施例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度，对比例5制备的砂浆的初凝时间和终凝时间均长于实施例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间，并且对比例5制备的砂浆的抗冻性能相比于实施例4制备的砂浆的抗冻性能有所减弱；说明糖钙、改性竹炭纤维、玄武岩纤维相配合，利用糖钙的水溶性能够将改性竹炭纤维和玄武岩纤维紧密的连结到一起，保证砂浆中的游离水在蒸发过程中不会将砂浆内部的孔隙扩大，从而保证砂浆具有较高的早期强度；同时糖钙可以避免玄武岩纤维和改性竹炭纤维在砂浆中出现较为分散的分布情况，使得砂浆各位置处的凝结时间相同，保证砂浆快速凝结的同时保证砂浆的凝结效果。

对比例6原料中未添加木质素磺酸钠，相比于实施例4，对比例6制备的砂浆的抗压强度和抗折强度无论是在1d、7d还是28d均低于实施例4制备的砂浆的抗压强度和抗折强度，对比例6制备的砂浆的初凝时间和终凝时间均长于实施例4制备的砂浆的初凝时间和终凝时间，并且对比例6制备的砂浆的抗冻性能相比于实施例4制备的砂浆的抗冻性能有所减弱；说明木质素磺酸钠、萘系高效减水剂相配合，通过引入稳定气体增强砂浆的早期强度，同时二者相配合能够进一步去除砂浆内部孔隙之中的游离水，从而保证砂浆的早期强度。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种速凝早强砂浆，其特征在于，所述速凝早强砂浆由包含以下重量份的原料制成：水泥350-420份、砂800-900份、粉煤灰10-20份、复合纤维12-22份、促凝剂8-15份、引气剂8-15份、减水剂8-16份、水160-220份；水泥由重量比2:1的菱镁水泥和硫铝酸盐水泥组成；复合纤维由重量比为3:2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。

2.根据权利要求1所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于：所述促凝剂为硅酸钠。

3.根据权利要求1所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于，所述减水剂由重量比为2:3的糖钙和萘系高效减水剂组成。

4.根据权利要求1所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于，所述引气剂为木质素磺酸钠。

5.根据权利要求2所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于，所述改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：

Ⅰ称取0.5-2份壳聚糖、300-500份水、10-15份20%HNO₃溶液混合后在500-700r/min的条件下搅拌5-10min，制得壳聚糖溶液；

Ⅱ将竹炭纤维置于Ⅰ制得的壳聚糖溶液中浸泡15-25s，竹炭纤维与壳聚糖溶液的重量比为6.8:1，然后立即烘干，制得改性竹炭纤维。

6.根据权利要求5所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于，Ⅱ中将竹炭纤维置于Ⅰ制得的壳聚糖溶液中浸泡的同时进行超声分散处理。

7.根据权利要求5所述的一种速凝早强砂浆，其特征在于，所述竹炭纤维长度为4-6mm。

8.权利要求1-7任一所述的一种速凝早强砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取水泥、砂、粉煤灰、水搅拌25s后制得混合物；

S2、称取复合纤维、减水剂添加到S1制得的混合物中搅拌20-50s，制得混合料；

S3、称取引气剂、促凝剂添加到S2制得的混合料中搅拌2-3min，制得速凝早强砂浆。

9.权利要求8所述的一种速凝早强砂浆的制备方法，其特征在于，S2中搅拌速度为1200-1800r/min。

10.权利要求8所述的一种速凝早强砂浆的制备方法，其特征在于，S3搅拌速度为500-800r/min。