CN114394794B - 一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：将硅酸盐水泥、石英砂、石墨烯杂化改性纳米线、稀土杂化片状滑石粉、磷酸二氢铝和水依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，得到砂浆基料；将砂浆基料于45‑55℃下保温1‑2h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为100‑500W，辐照时间为25‑35min，辐照结束，得到别墅用的填充砂浆，本发明加入的稀土杂化片状滑石粉，对片状滑石粉经过改性，活性度增强，穿插再原料中，继而进一步的提高了产品的连接效果，从而改进了产品的防开裂性能，本发明原料之间相互配比，提高了产品的强度等性能。

Description

一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法
技术领域
本发明涉及砂浆技术领域，尤其是一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法。
背景技术
别墅，改善型住宅，在郊区或风景区建造的供休养用的园林住宅。是用来享受生活的居所，是第一居所；现在普遍认识是，除"居住"这个住宅的基本功能以外，更主要体现生活品质及享用特点的高级住所，现代词义中为独立的园林式居所，都是独立成栋的。
砂浆作为一种传统的建筑用粘结材料，广泛用于建筑物的垒砌和抹面粉饰施工。其综合性能指标优劣，对最终的建筑质量影响巨大；随着人们的生活水平的提高和健康环保意识的增强，对家居装饰装修的材料的选材和使用提出了更高的要求。
现有的砂浆容易开裂，开裂性能差，降低了砂浆的使用性能，基于此，本发明提供了一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为500-1000r/min，球磨时间为15-25min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二：原料的选取：硅酸盐水泥45-55份(重量份，以下同)、石英砂15-25份、石墨烯杂化改性纳米线5-10份、稀土杂化片状滑石粉1-5份、磷酸二氢铝1-3份和水50-90份；
步骤三：将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为500-700r/min，搅拌10-20min，搅拌结束，然后以200-300r/min的转速继续搅拌15-25min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于45-55℃下保温1-2h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为100-500W，辐照时间为25-35min，辐照结束，得到别墅用的填充砂浆。
进一步地，所述电子辐照处理的剂量为1-7KGy。
进一步地，所述改性液由以下方法制得：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量1-5％的聚乙二醇；以100-200r/min的转速搅拌15-25min；
然后再加入硫酸钾总量1-5％的质量分数5-10％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量1-3％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌30-40min，得到改性液。
进一步地，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为1-5％。
进一步地，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为3％。
进一步地，所述超声分散的功率为500-1000W，超声时间为15-35min。
进一步地，所述超声分散的功率为750W，超声时间为20min。
进一步地，所述石墨烯杂化改性纳米线由以下方法制得：
S1：将石墨烯送入到质量分数1-5％的壳聚糖溶液中，石墨烯和质量分数1-5％的壳聚糖溶液的重量比为1:5；加入石墨烯总量10-20％的碳酸钙，以100-400r/min的转速搅拌20-30min；随后加入石墨烯总量1-5％的质量分数1-3％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入石墨烯液总量10-20％的改性纳米线，随后再加入5-10％的海藻酸钠，继续以100-200r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到50-90℃下烘干，烘干时间为30-40min，然后于300-400℃下煅烧25-35min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
进一步地，所述改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到氧化铁纳米线总量5-6倍的质量分数1-2％的盐酸溶液中进行超声分散处理，氧化铁纳米线和氧化铝纳米线的重量比为2：1；超声功率为100-300W，超声时间为20-30min；
然后再距10-20cm的200-300mj/cm2的紫外灯下处理5-10min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
进一步地，所述升温活化处理的具体方法为：1-3℃/min的速率升温至550-650℃，反应1-5min。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的砂浆以稀土杂化片状滑石粉、石墨烯杂化改性纳米线等原料配合硅酸盐水泥水泥基体，石墨烯杂化改性纳米线采用石墨烯进行杂化改性，纳米线中的氧化铁纳米线、氧化铝纳米线进行交错，配合石墨烯，形成交叉网络结构，提高产品之间的粘接强度和密实度，进而提高产品的综合性能。
加入的稀土杂化片状滑石粉，对片状滑石粉经过改性，活性度增强，穿插再原料中，继而进一步的提高了产品的连接效果，从而改进了产品的防开裂性能，本发明原料之间相互配比，提高了产品的强度等性能。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为500-1000r/min，球磨时间为15-25min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二：原料的选取：硅酸盐水泥45-55份(重量份，以下同)、石英砂15-25份、石墨烯杂化改性纳米线5-10份、稀土杂化片状滑石粉1-5份、磷酸二氢铝1-3份和水50-90份；
步骤三：将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为500-700r/min，搅拌10-20min，搅拌结束，然后以200-300r/min的转速继续搅拌15-25min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于45-55℃下保温1-2h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为100-500W，辐照时间为25-35min，辐照结束，得到别墅用的填充砂浆。
进一步地，所述电子辐照处理的剂量为1-7KGy。
进一步地，所述改性液由以下方法制得：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量1-5％的聚乙二醇；以100-200r/min的转速搅拌15-25min；
然后再加入硫酸钾总量1-5％的质量分数5-10％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量1-3％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌30-40min，得到改性液。
进一步地，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为1-5％。
进一步地，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为3％。
进一步地，所述超声分散的功率为500-1000W，超声时间为15-35min。
进一步地，所述超声分散的功率为750W，超声时间为20min。
进一步地，所述石墨烯杂化改性纳米线由以下方法制得：
S1：将石墨烯送入到质量分数1-5％的壳聚糖溶液中，石墨烯和质量分数1-5％的壳聚糖溶液的重量比为1:5；加入石墨烯总量10-20％的碳酸钙，以100-400r/min的转速搅拌20-30min；随后加入石墨烯总量1-5％的质量分数1-3％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入石墨烯液总量10-20％的改性纳米线，随后再加入5-10％的海藻酸钠，继续以100-200r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到50-90℃下烘干，烘干时间为30-40min，然后于300-400℃下煅烧25-35min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
进一步地，所述改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到氧化铁纳米线总量5-6倍的质量分数1-2％的盐酸溶液中进行超声分散处理，氧化铁纳米线和氧化铝纳米线的重量比为2：1；超声功率为100-300W，超声时间为20-30min；
然后再距10-20cm的200-300mj/cm2的紫外灯下处理5-10min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
进一步地，所述升温活化处理的具体方法为：1-3℃/min的速率升温至550-650℃，反应1-5min。
本发明的砂浆以稀土杂化片状滑石粉、石墨烯杂化改性纳米线等原料配合硅酸盐水泥水泥基体，石墨烯杂化改性纳米线采用石墨烯进行杂化改性，纳米线中的氧化铁纳米线、氧化铝纳米线进行交错，配合石墨烯，形成交叉网络结构，提高产品之间的粘接强度和密实度，进而提高产品的综合性能。
加入的稀土杂化片状滑石粉，对片状滑石粉经过改性，活性度增强，穿插再原料中，继而进一步的提高了产品的连接效果，从而改进了产品的防开裂性能，本发明原料之间相互配比，提高了产品的强度等性能。
实施例1
本实施例的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为500r/min，球磨时间为15min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二，原料的选取：硅酸盐水泥45份(重量份，下同)、石英砂15份、石墨烯杂化改性纳米线5份、稀土杂化片状滑石粉1份、磷酸二氢铝1份和水50份；
步骤三，将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为500r/min，搅拌10min，搅拌结束，然后以200r/min的转速继续搅拌15min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于45℃下保温1h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为100W，辐照时间为25min，辐照结束，得到本发明别墅用的填充砂浆。
本实施例的电子辐照处理的剂量为1KGy。
本实施例的改性液的具体制备方法为：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量1％的聚乙二醇；以100r/min的转速搅拌15min；
然后再加入硫酸钾总量1％的质量分数5％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量1％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌30min，得到改性液。
本实施例的磷酸二氢铵溶液的质量分数为1％。
本实施例的超声分散的功率为500W，超声时间为15min。
本实施例的石墨烯杂化改性纳米线的制备方法为：
S1：将石墨烯送入到质量分数1％的壳聚糖溶液中，加入石墨烯总量10％的碳酸钙，以100r/min的转速搅拌2min；随后加入石墨烯总量1％的质量分数1％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入10％的改性纳米线，随后再加入5％的海藻酸钠，继续以100r/min的转速搅拌15min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到50℃下烘干，烘干时间为30min，然后于300℃下煅烧25min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
本实施例的改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到质量分数1％的盐酸溶液中进行超声分散处理，超声功率为100W，超声时间为20min；
然后再距10cm的200mj/cm2的紫外灯下处理5min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
本实施例的升温活化处理的具体方法为：1℃/min的速率升温至550℃，反应1min。
实施例2
一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为1000r/min，球磨时间为25min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二，原料的选取：硅酸盐水泥55份(重量份，下同)、石英砂25份、石墨烯杂化改性纳米线10份、稀土杂化片状滑石粉5份、磷酸二氢铝3份和水90份；
步骤三，将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为700r/min，搅拌20min，搅拌结束，然后以300r/min的转速继续搅拌25min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于55℃下保温2h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为500W，辐照时间35min，辐照结束，得到本发明别墅用的填充砂浆。
本实施例的电子辐照处理的剂量为7KGy。
本实施例的改性液的具体制备方法为：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量1-5％的聚乙二醇；以200r/min的转速搅拌25min；
然后再加入硫酸钾总量5％的质量分数10％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量3％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌40min，得到改性液。
本实施例的磷酸二氢铵溶液的质量分数为5％。
本实施例的超声分散的功率为1000W，超声时间为35min。
本实施例的石墨烯杂化改性纳米线的制备方法为：
S1：将石墨烯送入到质量分数5％的壳聚糖溶液中，加入石墨烯总量20％的碳酸钙，以400r/min的转速搅拌30min；随后加入石墨烯总量5％的质量分数3％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入20％的改性纳米线，随后再加入10％的海藻酸钠，继续以200r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到90℃下烘干，烘干时间40min，然后于400℃下煅烧35min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
本实施例的改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到质量分数2％的盐酸溶液中进行超声分散处理，超声功率为300W，超声时间为30min；
然后再距20cm的300mj/cm2的紫外灯下处理10min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
本实施例的升温活化处理的具体方法为：3℃/min的速率升温至650℃，反应5min。
实施例3
一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为750r/min，球磨时间为20min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二，原料的选取：硅酸盐水泥50份(重量份，下同)、石英砂20份、石墨烯杂化改性纳米线7.5份、稀土杂化片状滑石粉3份、磷酸二氢铝2份和水70份；
步骤三，将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为600r/min，搅拌15min，搅拌结束，然后以250r/min的转速继续搅拌20min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于50℃下保1.5h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为300W，辐照时间为30min，辐照结束，得到本发明别墅用的填充砂浆。
本实施例的电子辐照处理的剂量为4KGy。
本实施例的改性液的具体制备方法为：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量3％的聚乙二醇；以150r/min的转速搅拌20min；
然后再加入硫酸钾总量3％的质量分数7.5％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量2％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌35min，得到改性液。
本实施例的磷酸二氢铵溶液的质量分数为3％。
本实施例的超声分散的功率为750W，超声时间为20min。
本实施例的石墨烯杂化改性纳米线的制备方法为：
S1：将石墨烯送入到质量分数3％的壳聚糖溶液中，加入石墨烯总量15％的碳酸钙，以300r/min的转速搅拌25min；随后加入石墨烯总量3％的质量分数2％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入15％的改性纳米线，随后再加入7.5％的海藻酸钠，继续以150r/min的转速搅拌20min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到70℃下烘干，烘干时间为35min，然后于350℃下煅烧30min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
本实施例的改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到质量分数1.5％的盐酸溶液中进行超声分散处理，超声功率为200W，超声时间为25min；
然后再距15cm的200-300mj/cm2的紫外灯下处理7.5min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
本实施例的升温活化处理的具体方法为：2℃/min的速率升温至600℃，反3min。
对比例1
与实施例3不同的是，未加入石墨烯杂化改性纳米线。
对比例2
与实施例3不同的是，未加入稀土杂化片状滑石粉。
负离子发生量的测试方法为：JC/T170-2009《建筑砂浆基本性能实验方法标准》。
将实施例1-3及对比例1-2的产品性能测试如下：
组别 7d抗折强度(MPa) 7d抗压强度(MPa)
实施例1 6.4 30.2
实施例2 6.5 31.3
实施例3 6.6 32.5
对比例1 5.1 24.2
对比例2 5.6 26.1
实施例1-3及对比例1-2可看出，本发明实施例3的7d抗折强度和7d抗压强度均较为优异。
28d抗压强度、抗折强度的数据性能。
Figure BDA0003435583740000121
从上表可看出，本发明的产品经过28d后，未加入石墨烯杂化改性纳米线、稀土杂化片状滑石粉，产品性能明显降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：稀土杂化片状滑石粉的制备：
S1：将稀土氧化镧送入到球磨机中进行球磨，球磨转速为500-1000r/min，球磨时间为15-25min，球磨结束，得到稀土氧化镧粉；
S2：将稀土氧化镧粉、片状滑石粉按照重量比1:3混合，然后先电子辐照处理，随后加入到改性液中超声分散，超声结束，再干燥，得到稀土杂化片状滑石粉；
步骤二：原料的选取：由以下按重量份计的原料组成：硅酸盐水泥45-55份、石英砂15-25份、石墨烯杂化改性纳米线5-10份、稀土杂化片状滑石粉1-5份、磷酸二氢铝1-3份和水50-90份；
步骤三：将原料依次加入到搅拌机中进行搅拌混合，搅拌转速为500-700r/min，搅拌10-20min，搅拌结束，然后以200-300r/min的转速继续搅拌15-25min；搅拌结束，得到砂浆基料；
步骤四：将砂浆基料于45-55℃下保温1-2h，然后置于等离子体箱内辐照处理，辐照功率为100-500W，辐照时间为25-35min，辐照结束，得到别墅用的填充砂浆；
所述改性液由以下方法制得：
将硬脂酸、硫酸钾按照重量比1:3混合，然后加入硫酸钾总量1-5％的聚乙二醇；以100-200r/min的转速搅拌15-25min；
然后再加入硫酸钾总量1-5％的质量分数5-10％的十二烷基硫酸钠溶液，随后再加入硫酸钾总量1-3％的磷酸二氢铵溶液，继续搅拌30-40min，得到改性液。
2.如权利要求1所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述电子辐照处理的剂量为1-7KGy。
3.如权利要求1所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为1-5％。
4.如权利要求3所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述磷酸二氢铵溶液的质量分数为3％。
5.如权利要求1所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述超声分散的功率为500-1000W，超声时间为15-35min。
6.如权利要求5所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述超声分散的功率为750W，超声时间为20min。
7.如权利要求1所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述石墨烯杂化改性纳米线由以下方法制得：
S1：将石墨烯送入到质量分数1-5％的壳聚糖溶液中，石墨烯和质量分数1-5％的壳聚糖溶液的重量比为1:5；加入石墨烯总量10-20％的碳酸钙，以100-400r/min的转速搅拌20-30min；随后加入石墨烯总量1-5％的质量分数1-3％的十六烷基三甲基溴化铵乙醇溶液，搅拌至充分，得到石墨烯液；
S2：向石墨烯液中加入石墨烯液总量10-20％的改性纳米线，随后再加入5-10％的海藻酸钠，继续以100-200r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到反应基液；
S3：将反应基液送入到50-90℃下烘干，烘干时间为30-40min，然后于300-400℃下煅烧25-35min，随后自然冷却至室温，得到石墨烯杂化改性纳米线。
8.如权利要求7所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述改性纳米线的改性方法为：
将氧化铁纳米线、氧化铝纳米线送入到氧化铁纳米线总量5-6倍的质量分数1-2％的盐酸溶液中进行超声分散处理，氧化铁纳米线和氧化铝纳米线的重量比为2：1；超声功率为100-300W，超声时间为20-30min；
然后再距10-20cm的200-300mj/cm2的紫外灯下处理5-10min，处理结束，然后再升温活化处理，反应处理结束，得到改性纳米线。
9.如权利要求8所述的一种具有防开裂性能的别墅用的填充砂浆的制备方法，其特征在于，所述升温活化处理的具体方法为：1-3℃/min的速率升温至550-650℃，反应1-5min。
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