CN108383456B - 一种抗裂、耐久的水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents
一种抗裂、耐久的水泥砂浆及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种抗裂、耐久的水泥砂浆，以重量份数计包括：水泥90‑150份，砂50‑90份，建筑固体废弃物5‑20份，工业固体废弃物10‑50份、羟丙基甲基纤维素1‑8份，珍珠岩5‑15份、高岭土5‑20份，填充剂1‑10份，增稠剂1‑5份，可再分散乳胶粉1‑5份，减水剂1‑6份，消泡剂1‑6份和水100‑200份；本发明使用建筑废弃物和工业固体废弃物为原料，不仅实现了资源循环利用，减少了由于废弃物堆积带来的污染，而且在本发明中使用废旧纤维作为水泥浆料的原料大大提高了水泥浆料的强度和力学性能，而且在制备过程中控制各组分的质量比，使制备的水泥浆料具有优异的稠度和分层度，并且可以提高水泥砂浆的抗压强度和粘结性，从而减少了水泥砂浆在使用过程中出现裂缝好空鼓的现象。
Description
技术领域
本发明涉及建材领域，具体涉及一种环保型抗裂、耐久的水泥砂浆及其制备方法。
背景技术
水泥是最主要的建筑材料之一，广泛应用于工业民用建筑、道路、水利和国防工程，其主要特性为加入适量水后具有可塑性，不仅能够在空气中硬化，也能够在水中硬化。水泥砂浆为水泥、沙子和水的混合物，在建筑工程中，水泥砂浆的常规用途有两种。一是用于基础和墙体的砌筑，该水泥砂浆用做块状砌体材料的粘合剂，比如砌毛石、红砖要用水泥砂浆；二是用于室内外抹灰。现在普通水泥砂浆存在抗张强度低、易龟裂、防水性差、粘结力小、耐药品行不好、不耐磨、不抗裂等本质上的缺陷，已经不能满足现在的使用要求，水泥基砂浆的裂纹、裂缝产生是常见的带有普遍性的问题。比如外墙水泥砂浆长期暴露在空气中，往往因湿度的变化膨胀或收缩，湿度变形因水泥砂浆的含水量变化和干缩率有关。水泥砂浆裂纹产生的原因有很多，除在施工、配比、选料和墙体等方面规范、完善外，常规的水泥砂浆在用于轻质墙体材料在砌筑和抹面时，由于其内部含有大量的孔隙，易于将砌筑砂浆或抹面砂浆中水吸收走，从而使砂浆保水性降低，致使砂浆的施工性能变差，同时这些轻质墙体材料在使用过程中收缩变形比较大，易于使抹面的砂浆出现开裂和空鼓，从而影响建筑物的外观和耐久性，因而需要从水泥砂浆自身可采取的有效的防止措施改善其质量和性质，减少砂浆的干缩裂纹、减小收缩应力，提高砂浆的抗裂性和耐久性。
为了解决现有水泥砂浆抗裂性差的问题，中国专利申请2014101339037 中公开了一种抗裂水泥砂浆，其原料组成及含量为：水泥35-40份；珍珠岩 15-17份；聚氨酯硬泡颗粒7-10份；水性环氧乳液8-10份；矿渣粉14-20 份；水泥防水剂5-7份；塑化粉4-7份；硬化剂3-5份；水25-45份。最终达到的效果是使水泥砂浆具有优异的抗裂性能，但是从其说明书所记载的内容中很难看出该水泥砂浆能有效提高抗裂性能
为了解决现有水泥砂浆耐久性差的问题，中国专利申请2016105162656 中公开了一种抗老化的水泥砂浆，其原料组成及含量为：PP纤维2-4份、水泥26-36份、聚丙烯酰胺0.8-1.5份、磺甲基酚醛树脂2-4份、防冻剂1-2份、硅酸三钙8-11份、松节油1-4份、硅酸二钙6-9份、冰片5-7份、热塑性弹性体4-8份、环氧乳液9-15份、憎水剂3-4份、无机凝胶5-7份、硼砂6-9 份，氧化镁11-13份、硅藻土5-8份、氯化钙3-5份。最终达到的效果是使水泥砂浆具有优异的抗老化性能，具有耐臭氧、氧、光及气候老化的功效，但是从其说明书所记载的内容中很难看出该水泥砂浆能有效提高抗老化性能。
由于现有水泥砂浆容易出现开裂和空鼓，并且生产的水泥砂浆的耐久性差，所以在建筑物维修过程中就会产生大量的固体建筑废弃物，固体建筑废弃物数量的逐渐增大，给环境带来了严重污染，为了降低固体建筑废弃物堆积对环境的污染，保护环境，本行业急需制备一种抗裂性能好、并且耐久性优异的水泥砂浆。
发明内容
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种抗裂性能好，耐久性强的水泥砂浆及其制备方法，本发明提供的水泥砂浆具有很好的结合性能，可以与附着体完美结合，减少空鼓的产生；该水泥砂浆干燥收缩率小，能够有效的避免裂纹的产生；而且本发明公开使用建筑固体废弃物砂浆和工业固体废弃物为原料，使废弃物得到合理利用，不仅保护了环境，还保证了资源循环利用。
一方面，本发明提供了一种抗裂、耐久的水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥90-150份，砂50-90份，建筑固体废弃物5-20份，工业固体废弃物10-50份、羟丙基甲基纤维素1-8份，珍珠岩5-15份、高岭土5-20份，填充剂1-10份，增稠剂1-5份，可再分散乳胶粉1-5份，减水剂1-6份，消泡剂1-6份和水100-200份。
优选地，上述水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥100-140份，砂 60-80份，建筑固体废弃物10-15份，工业固体废弃物20-40份、羟丙基甲基纤维素2-6份，珍珠岩8-12份、高岭土10-18份，填充剂2-8份，增稠剂2- 4份，可再分散乳胶粉2-4份，减水剂2-5份，消泡剂2-5份和水120-180份。
进一步优选地，上述水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥110-130份，砂65-75份，建筑固体废弃物12-14份，工业固体废弃物25-35份、羟丙基甲基纤维素3-5份，珍珠岩9-11份、高岭土12-16份，填充剂3-7份，增稠剂3-4份，可再分散乳胶粉3-4份，减水剂3-5份，消泡剂3-4份和水130- 170份。
更进一步优选地，上述水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥120-130 份，砂70-75份，建筑固体废弃物13-14份，工业固体废弃物30-35份、羟丙基甲基纤维素3-4份，珍珠岩10-11份、高岭土14-16份，填充剂5-7份，增稠剂3-4份，可再分散乳胶粉3-4份，减水剂4-5份，消泡剂3-4份和水 150-170份。
在一个具体实施方案中，上述水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥 120份，砂80份，建筑固体废弃物15份，工业固体废弃物30份、羟丙基甲基纤维素3份，珍珠岩10份、高岭土15份，填充剂6份，增稠剂3份，可再分散乳胶粉3份，减水剂3份，消泡剂3份和水160份。
在另一个具体实施方案中，上述水泥砂浆，包括以下重量份的原料：水泥 100份，砂60份，建筑固体废弃物10份，工业固体废弃物40份、羟丙基甲基纤维素5份，珍珠岩12份、高岭土18份，填充剂5份，增稠剂2份，可再分散乳胶粉2份，减水剂5份，消泡剂5份和水120份。
所述水泥为常规硅酸盐水泥。
所述砂为中砂。
所述建筑固体废弃物为建筑废弃固体水泥、采矿废石或混凝土废弃物。
所述工业固体废弃物为铁矿渣、钢渣、烟道灰和塑料纤维中的一种或几种；
所述塑料纤维为废弃塑料草坪或塑料编织袋。
所述填充剂为高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉、碳纤维和金刚砂中的一种或几种；
优选为高岭土、硅藻土、滑石粉、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉、碳纤维和金刚砂中的一种或几种；
再优选为硅藻土、滑石粉、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉和金刚砂中的一种或几种；
进一步优选为硅藻土、滑石粉、氧化铝粉、玻璃粉和石英粉中的一种或几种。
所述增稠剂为稠化剂、保水剂和部分矿物掺合料组成的；所述稠化剂为石蜡、地蜡、石油脂和硅胶中的一种或几种；所述保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾和聚丙烯酸铵中的一种；所述部分矿物为铁矿石粉末、镁矿石粉末、碳酸钙粉末和硅酸钠粉末中的一种或几种；所述增稠剂中稠化剂、保水剂和矿物质的质量比为1-10∶1-10∶1-5。
所述的填充剂与增稠剂的质量比为1-2∶1。
所述可分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种；
优选地，上述可分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种；
进一步优选地，上述可分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉和丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉中的一种。
所述减水剂为木质素磺酸钠、三乙醇胺或丙烯酸；优选为木质素磺酸钠。
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；
优选地，上述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；
进一步优选地，上述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；
更进一步优选地，上述消泡剂为质量比为1∶1的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚二甲基硅氧烷。
所述减水剂与消泡剂的质量比为1∶1。
另一方面，本发明还提供了一种上述水泥砂浆的制备方法，具体制备方法为：
(1)制备浆料A
首先，称取工业固体废弃物投入到熔化炉中，控制燃烧温度，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、建筑固体废弃物粉末、珍珠岩、高岭土、填充剂和增稠剂加入搅拌机中，并加入步骤(1)中得到的浆料A，然后加入水，以 400-800r/min的速度搅拌30-60min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将可再分散乳胶粉、减水剂和消泡剂加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在40-80℃的条件下以80-150r/min的速度，搅拌1-3h，即得到所述的水泥浆料。
上述步骤(1)中所述的燃烧温度为800-1800℃，所述的纤维长度为1- 3cm。
上述步骤(2)中所述的建筑固体废弃物粉末是将建筑固体废弃物依次进行破碎、粉碎、过筛后得到的粉末，粉末粒径为20-80目。
本发明的有益效果为：
(1)本发明使用建筑废弃物和工业固体废弃物为原料，不仅实现了资源循环利用，减少了由于废弃物堆积带来的污染，而且在本发明中使用废旧纤维作为水泥浆料的原料大大提高了水泥浆料的强度和力学性能，本发明中限定了塑料纤维的长度，是制备的水泥浆料具有很好的保温隔热和吸音性能。
(2)本发明中所使用的增稠剂为质量比为1-10∶1-10∶1-5稠化剂、保水剂和矿物质制备而成，具有很好的增稠效果，并且在本发明中填充剂与增稠剂的质量比为1-2∶1，可以很好的调节水泥浆料的粘稠度，使制备的水泥浆料具有很好的结合力，可以很好地与建筑本体结合，减少空鼓的产生。
(3)本发明制备的水泥浆料可以很好的与涂料结合，使用过程中不需要涂抹其他粘合剂就可以保证涂料长时间不脱落。
(4)本发明中制备的水泥浆料具有很好的抗老化性能，通过控制水泥浆料的各种具体组分以及含量，使制备的水泥浆料具有很好的耐腐蚀性，长时间将其置于恶劣环境中不会出现明显的变化。
(5)本发明在制备水泥浆料的过程中限定了减水剂与消泡剂的质量比为 1∶1，意外地发现改变两者的质量比也可以在一定程度上降低水泥砂浆干燥收缩率，能够有效的避免裂纹的产生。
(6)本发明通过调整工艺条件，控制温度，改变加料顺序，有效提高水泥砂浆的耐久性，提高了产品质量，满足了建筑工程现代化发展的要求。
具体实施方式
实施例1一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥90份，中砂50份，建筑废弃固体水泥5份，铁矿渣3份，钢渣3份，塑料纤维5份，羟丙基甲基纤维素1份，珍珠岩5份、高岭土5份，硅藻土3份，石蜡1份，聚丙烯酰胺1份，铁矿石粉末1份，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉1份，木质素磺酸钠1份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.5份，聚二甲基硅氧烷0.5份和水100份。
制备方法：
(1)制备浆料A
首先，称取塑料纤维、铁渣和钢渣投入到熔化炉中，控制燃烧温度为 1000℃，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度为1cm的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、建筑废弃固体水泥、珍珠岩、羟丙基甲基纤维素、高岭土、硅藻土和石蜡，聚丙烯酰胺和铁矿石粉末加入搅拌机中，并加入步骤 (1)中得到的浆料A，然后加入水，以400r/min的速度搅拌60min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、木质素磺酸钠、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在40℃的条件下以 80r/min的速度，搅拌3h，即得到所述的水泥浆料。
将步骤(2)中建筑废弃固体水泥依次进行破碎、粉碎、过筛后制成的粉末，粉末粒径为30目。
实施例2一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥100份，中砂60份，建筑废弃固体水泥6份，采矿废石5份，铁矿渣4份，钢渣3份，塑料纤维6份，羟丙基甲基纤维素2份，珍珠岩6份、高岭土6份，滑石粉5份，石油酯2份，聚丙烯酰胺2份，碳酸钙粉末1份，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉2份，木质素磺酸钠2份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 1份，聚二甲基硅氧烷1份和水100份。
制备方法：
(1)制备浆料A
首先，称取塑料纤维、铁渣和钢渣投入到熔化炉中，控制燃烧温度为 1200℃，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度为2cm的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、建筑废弃固体水泥、采矿废石、珍珠岩、羟丙基甲基纤维素、高岭土、滑石粉和石油酯，聚丙烯酰胺和碳酸钙粉末加入搅拌机中，并加入步骤(1)中得到的浆料A，然后加入水，以600r/min的速度搅拌 40min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、木质素磺酸钠、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在50℃的条件下以 100r/min的速度，搅拌2.5h，即得到所述的水泥浆料。
将步骤(2)中建筑废弃固体水泥和采矿废石依次进行破碎、粉碎、过筛后制成粉末，粉末粒径为40目。
实施例3一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥110份，中砂70份，混凝土废弃物8份，采矿废石10份，铁矿渣4份，烟道灰6，塑料纤维8份，羟丙基甲基纤维素3份，珍珠岩8份、高岭土8份，滑石粉6份，石油酯2份，聚丙烯酸钠2份，碳酸钙粉末1份，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉3份，木质素磺酸钠3份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 2份，聚二甲基硅氧烷2份和水150份。
制备方法：除配方不同外，其他与实施例2相同。
实施例4一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥120份，中砂80份，采矿废石10份，铁矿渣5份，烟道灰5 份，塑料纤维8份，羟丙基甲基纤维素4份，珍珠岩9份、高岭土9份，滑石粉5份，玻璃粉3份，石蜡1份，聚丙烯酸钠2份，碳酸钙粉末2份，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉4份，木质素磺酸钠4份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚3份，聚二甲基硅氧烷3份和水150份。
制备方法：除配方不同外，其他与实施例2相同。
实施例5一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥130份，中砂60份，采矿废石15份，铁矿渣6份，烟道灰4 份，塑料纤维12份，羟丙基甲基纤维素5份，珍珠岩10份、高岭土10份，氧化铝粉6份，玻璃粉2份，石蜡2份，聚丙烯酸胺2份，碳酸钙粉末1份，苯乙烯与丁二烯共聚胶粉3份，木质素磺酸钠4份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚4 份和水150份。
制备方法：
(1)制备浆料A
首先，称取塑料纤维、铁渣和烟道灰投入到熔化炉中，控制燃烧温度为 1500℃，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度为3cm的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、采矿废石，珍珠岩、羟丙基甲基纤维素、高岭土、氧化铝粉、玻璃粉、石蜡、聚丙烯酸胺和碳酸钙粉末加入搅拌机中，并加入步骤(1)中得到的浆料A，然后加入水，以500r/min的速度搅拌50min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将苯乙烯与丁二烯共聚胶粉、木质素磺酸钠和聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在60℃的条件下以120r/min的速度，搅拌2h，即得到所述的水泥浆料。
将步骤(2)中的采矿废石依次进行破碎、粉碎、过筛后制成粉末，粉末粒径为50目。
实施例6一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥140份，中砂70份，建筑废弃固体水泥10份，混凝土废弃物 10份，铁矿渣8份，烟道灰6份，塑料纤维15份，羟丙基甲基纤维素6份，珍珠岩12份、高岭土10份，硅藻土5份，石英粉5份，石蜡2份，聚丙烯酸胺2份，硅酸钠粉末1份，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉4份，木质素磺酸钠4 份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚4份和水150份。
制备方法：除配方不同外，其他步骤与操作与实施例5相同。
实施例7一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥150份，中砂80份，建筑废弃固体水泥8份，采矿废石3份，混凝土废弃物9份，铁矿渣10份，烟道灰8份，塑料纤维18份，羟丙基甲基纤维素8份，珍珠岩15份、高岭土18份，硅藻土6份，石英粉4份，硅胶2 份，聚丙烯酰胺2份，硅酸钠粉末1份，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉5份，木质素磺酸钠5份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚3份，聚二甲基硅氧烷3份和水200份。
制备方法：
(1)制备浆料A
首先，称取塑料纤维、铁矿渣和烟道灰投入到熔化炉中，控制燃烧温度为 1800℃，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度为2cm的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、建筑废弃固体水泥、采矿废石、混凝土废弃物、珍珠岩、羟丙基甲基纤维素、高岭土、氧化铝粉、玻璃粉、石蜡、聚丙烯酸胺和碳酸钙粉末加入搅拌机中，并加入步骤(1)中得到的浆料A，然后加入水，以800r/min的速度搅拌30min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，木质素磺酸钠，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚二甲基硅氧烷加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在80℃的条件下以 100r/min的速度，搅拌3h，即得到所述的水泥浆料。
将步骤(2)中建筑废弃固体水泥，采矿废石和混凝土废弃物依次进行破碎、粉碎、过筛后制成粉末，粉末粒径为60目。
实施例8一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥120份，中砂90份，采矿废石5份，混凝土废弃物10份，烟道灰10份，塑料纤维15份，羟丙基甲基纤维素6份，珍珠岩12份、高岭土20份，玻璃粉5份，石英粉5份，石蜡1份，聚丙烯酰胺1份，硅酸钠粉末1份，乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉5份，丙烯酸5份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚2.5份，聚二甲基硅氧烷2.5份和水200份。
制备方法：除配方不同外，其他步骤与操作与实施例7相同。
实施例9一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥150份，中砂80份，采矿废石8份，混凝土废弃物8份，烟道灰12份，塑料纤维10份，羟丙基甲基纤维素5份，珍珠岩15份、高岭土 20份，石墨5份，炭黑5份，石蜡1份，聚丙烯酰胺1份，硅酸钠粉末1份，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉5份，丙烯酸5份，聚氧丙烯甘油醚 5份和水200份。
制备方法：除配方不同外，其他步骤与操作与实施例7相同。
实施例10一种抗裂、耐久的水泥砂浆
配方：以重量份数计，包括以下组分：
硅酸盐水泥140份，中砂80份，建筑废弃固体水泥10份，采矿废石5 份，混凝土废弃物5份，铁矿渣12份，塑料纤维10份，羟丙基甲基纤维素6 份，珍珠岩12份、高岭土18份，石棉粉5份，炭黑5份，地蜡2份，聚丙烯酰胺1份，硅酸钠粉末1份，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉5份，三乙醇胺5份，聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚5份和水200份。
制备方法：除配方不同外，其他步骤与操作与实施例7相同。
对比例1一种水泥浆料
配方：与实施例3的区别在于：不合塑料纤维，其他成分与含量与实施例 3相同。
制备方法：与实施例3相同。
对比例2一种水泥浆料
配方：与实施例3的区别在于：所使用的塑料纤维长度为0.5cm，其他成分与含量与实施例3相同。
制备方法：与实施例3相同。
对比例3一种水泥浆料
配方：与实施例3的区别在于：所使用的塑料纤维5cm，其他成分与含量与实施例3相同。
制备方法：与实施例3相同。
对比例4一种水泥浆料
配方：与实施例2的区别在于：不含羟丙基甲基纤维素，其他成分与含量与实施例2相同。
制备方法：与实施例2相同。
对比例5一种水泥浆料
配方：与实施例2的区别在于：所添加的增稠剂为聚氨酯增稠剂，其他成分与含量与实施例2相同。
制备方法：与实施例2相同。
对比例6一种水泥浆料
配方：与实施例6的区别在于：填充剂与增稠剂的质量比为1∶5，其他成分与含量与实施例6相同。
制备方法：与实施例6相同。
对比例7一种水泥浆料
配方：与实施例6的区别在于：填充剂与增稠剂的质量比为10∶1，其他成分与含量与实施例6相同。
制备方法：与实施例6相同。
对比例8一种水泥浆料
配方：与实施例6的区别在于：减水剂与消泡剂的质量比为3∶1，其他成分与含量与实施例6相同。
制备方法：与实施例6相同。
对比例9一种水泥浆料
配方：与实施例6的区别在于：减水剂与消泡剂的质量比为2∶5，其他成分与含量与实施例6相同。
制备方法：与实施例6相同。
性能测试
实施例所述的抗裂、耐久的水泥砂浆的测试参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表1所示。
表1
由上表数据可以看出，本申请制备的抗裂、耐久的水泥砂浆的凝结时间满足水泥浆料的性能指标，并且具有很好的保水性保水性最高可达到96％，本发明所制备的水泥砂浆的收缩率很低，如实施例1和实施例2制备的水泥砂浆28 天的收缩率仅有0.04％，收缩率低、保水性好就意味着抗裂强度高，即本发明制备的水泥砂浆具有很高的抗裂强度；通过检测同样发现本发明制备的水泥砂浆具有优异的抗压强度，如实施例2制备的水泥砂浆28天抗压强度可达到 43.4Mpa，远远高于现有水平；实施例8中由于使用的增稠剂的含量较低，所以制备的水泥砂浆的保水性能较差，所以其他各种性能也受到一定程度的影响；实施例9和实施例10中所使用的消泡剂为单一消泡剂，通过测试发现，消泡剂的使用减少水泥涂膜过程中产生的空鼓现象，进而影响水泥砂浆的抗压强度，即实施例9制备的水泥砂浆的抗压强度为35.3Mpa，实施例10制备的水泥砂浆的抗压强度为34.6Mpa，虽然低于本发明实施例1-7的水平，但是依然由于现有水泥砂浆的性能。
实施例所述的抗裂、耐久的水泥砂浆的稠度和分层度测试结果见下表2，稠度和分层度分别代表砂浆的流动性和保水性，稠度值越高流动性越好，分层度值越大保水性越差。
表2
从上表数据可以看出，本发明中制备的水泥砂浆都具有很好的稠度和分层度，实施例5中使用了单一种类的消泡剂，使用的减水剂为优选地木质素磺酸钠，但是所含的增稠剂和塑料纤维的含量相对适中，所以对水泥砂浆的稠度和分层度造成影响不是很大，由上表数据可知其轻微影响了水泥浆料的分层度，而对稠度没有明显影响；实施例9和实施例10中使用的减水剂为丙烯酸和三乙醇胺，并且所加入的增稠剂含量较少，从检测结果看出，减水剂和增稠剂的使用会明显影响水泥浆料的分层度，但是从总体检测结果看本发明制备的水泥浆料的各性能都优于现有水平。
实施例8所述的抗裂、耐久的水泥砂浆与对比例1-3所述水泥砂浆的稠度和分层度检测结果见下表3
表3
根据上表3的数据可以看出在水泥砂浆在不添加塑料纤维的情况下稠度和分层度都不能满足标准指标，同样塑料纤维长度过长或过短也无法满足水泥砂浆的标准指标。而本发明实施例2制备的水泥砂浆稠度适中，砂浆流动性好，并且长期放置不分层。
实施例2所述的抗裂、耐久的水泥砂浆与对比例4-5所述水泥砂浆的凝结时间和保水率的检测结果见下表4
表4
从上表实施例2和对比例4的测试数据可以看出，羟丙基甲基纤维素在本发明中结合其他成分，在本发明中不仅可以提高水泥砂浆的保水性，还明显降低了水泥砂浆的收缩率，使水泥砂浆的28天抗压强度也明显提高。从上表实施例2和对比例5的数据可以看出使用增稠剂可以提高水泥砂浆的保水率，从而延长水泥浆料的凝结时间，但是使用本发明中公开的增稠剂可以使凝结时间符合标准，同时还可以增加水泥浆料的保水性，提高水泥砂浆的抗压强度。
实施例6所述的抗裂、耐久的水泥砂浆与对比例6-9所述水泥砂浆的凝结时间和保水率的检测结果见下表5
表5
从上表对比例6和对比例7的测试数据可以看出填充剂和增稠剂的质量会明显影响水泥浆料的保水率，当填充剂和增稠剂的质量比不在本发明公开的比例范围内时，水泥浆料的粘结强度降低，收缩率出现一定程度的变化，从而影响了水泥浆料的抗裂性。同样的根据对比例8和对比例9的测试数据可以看出减水剂和消泡剂的质量变化也会明显影响水泥浆料的性能，当减水剂和消泡剂的质量比不在本发明公开的范围内时，会一定程度的影响水泥浆料的粘结强度，使水泥浆料的抗压强度降低，从而使水泥浆料在干燥过程中出现裂缝，即只有各种成分在合适的质量比例范围内制备的水泥浆料各性能才会符合标准指标，满足行业内使用要求。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种抗裂、耐久的水泥砂浆，其特征在于：包括以下重量份的原料：水泥90-150份，砂50-90份，建筑固体废弃物5-20份，工业固体废弃物10-50份、羟丙基甲基纤维素1-8份，珍珠岩5-15份、高岭土5-20份，填充剂1-10份，增稠剂1-5份，可再分散乳胶粉1-5份，减水剂1-6份，消泡剂1-6份和水100-200 份；
所述增稠剂为稠化剂、保水剂和部分矿物掺合料组成的；所述稠化剂为石蜡、地蜡、石油脂和硅胶中的一种或几种；所述保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾和聚丙烯酸铵中的一种；所述部分矿物掺合料为铁矿石粉末、镁矿石粉末、碳酸钙粉末和硅酸钠粉末中的一种或几种；所述增稠剂中稠化剂、保水剂和部分矿物掺合料的质量比为1-10∶1-10∶1-5；
所述减水剂为木质素磺酸钠、三乙醇胺或丙烯酸；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；
所述减水剂与消泡剂的质量比为1∶1；
所述建筑固体废弃物为建筑废弃固体水泥、采矿废石或混凝土废弃物；
所述工业固体废弃物为铁矿渣、钢渣、烟道灰和塑料纤维中的一种或几种，至少含有塑料纤维；
所述塑料纤维为废弃塑料草坪或塑料编织袋。
2.根据权利要求1所述的水泥砂浆，其特征在于：所述水泥为常规硅酸盐水泥；所述砂为中砂。
3.根据权利要求1所述的水泥砂浆，其特征在于：所述填充剂为高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉、玻璃粉、石棉粉、云母粉、石英粉、碳纤维和金刚砂中的一种或几种；
所述的填充剂与增稠剂的质量比为1-2∶1。
4.根据权利要求1所述的水泥砂浆，其特征在于：所述可再 分散乳胶粉为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯酯均聚胶粉和苯乙烯与丁二烯共聚胶粉中的一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水泥砂浆的制备方法，其特征在于：具体制备方法为：
(1)制备浆料A
首先，称取工业固体废弃物投入到熔化炉中，控制燃烧温度，使工业固体废弃物溶成浆料，然后将浆料导入成纤机中，生成无机纤维，然后再倒入分散机中，形成所需长度的纤维，取出后与羟丙基甲基纤维素混合，并加入水，分散均匀后得到废弃物浆料A，备用；
(2)制备浆料B
按照配比称取水泥、砂、建筑固体废弃物粉末、珍珠岩、高岭土、填充剂和增稠剂加入搅拌机中，并加入步骤(1)中得到的浆料A，然后加入水，以400-800r/min的速度搅拌30-60min，搅拌均匀后得到浆料B；
(3)制备水泥砂浆
将可再分散乳胶粉、减水剂和消泡剂加入到步骤(2)得到的浆料B中，加入水在40-80℃的条件下以80-150r/min的速度，搅拌1-3h，即得到所述的水泥砂浆。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的燃烧温度为800-1800℃，所述的纤维长度为1-3cm；步骤(2)中所述的建筑固体废弃物粉末是将建筑固体废弃物依次进行破碎、粉碎、过筛后得到的粉末，粉末粒径为20-80目。
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