CN109354436B

CN109354436B - 一种水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包及其制备方法

Info

Publication number: CN109354436B
Application number: CN201811349229.0A
Authority: CN
Inventors: 胡浩; 陶东光; 张德强; 黄柯柯
Original assignee: Guangdong Jiye Changqing Building Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Jiye Changqing Building Technology Co ltd
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: CN109354436A

Abstract

本发明公开了一种水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包及其制备方法，所述水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，按如下原料及重量份混合而成：水泥熟料40～52份、煤渣14～18份、石灰石粉18～35份、矿渣粉6～8份、石膏粉2～4份、助磨剂0.05～0.1份、纤维0.05～0.1份和外加剂0.05～0.1份。本发明的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，可解决因砂源质量不稳定、配比不科学导致的开裂、空鼓、流挂，施工性能差等问题，能精确匹配水洗海砂属性特征，节省搅拌时间和提升施工效率，节约成本。本发明还涉及该胶材包的制备方法。

Description

一种水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶材包及其制备方法，尤其涉及一种水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包及其制备方法。

背景技术

市面上的砂浆主要分为现场搅拌砂浆和预拌砂浆。两种砂浆在推广和使用过程中均存在这样那样的问题。

现场搅拌砂浆主要存在以下问题：

一、缺乏科学配方，材料计量不严谨，配比波动大，靠经验搅拌，水泥及砂等原材料质量不稳定，混合设备、混合方式落后，生产过程缺乏监控等因素的影响，导致砂浆成品质量稳定性差和施工性能差。

二、材料露天堆放，占地面积大，灰砂扬尘无法控制，导致施工环境差；而且现场搅拌数量难控制，极易造成浪费，不利于节约型社会的建设。

预拌砂浆在品质性能方面相比现场搅拌砂浆有了较大的提升。预拌砂浆是指专业生产厂生产的湿拌砂浆或干混砂浆，普通预拌砂浆主要指砌筑、抹灰、地面或防水砂浆。相比传统的现场拌制砂浆，可以免去原材料采购、运输和加工、实验室配比测色，现场搅拌质量控制等一系列过程，且可以采用机械喷涂，有效降低了施工方的运输成本，提高工效。如中国CN105753384B公开了一种砂浆基材，包括100重量份水泥、120-200份石英砂、0.3～0.4重量份减水剂、0.1～0.15份消泡剂、30～50份水。但该基材已包含了石英砂，仍需进行现场搅拌，其重量非常重难以运输，配送成本颇高。此外，该基材预拌后其开放时间很短，在拌合后必须尽快施工，否则丧失砂浆的初始工作性能，使用过程中需二次拌合。中国CN108569876A公开了一种高性能预拌砂浆配料，包括普通硅酸盐水泥30-40份，粉煤灰水泥5-10份，高铝水泥5-10份，骨料20-30份，掺合剂1-5份，减水剂1-5份，改性剂1-5份；骨料为连续级配的细砂或石英砂，粒径不大于5mm，含泥量不大于1.5wt，减水剂为聚羧酸减水剂，改性剂为SBR改性乳化沥青或SBS改性乳化沥青。该产品可解决空鼓现象，防腐蚀性和耐水性好，但存在产品价格和配送成本都较高，并且较难把控送货量，易出现浪费等问题。

此外，海砂与河砂虽都属于自然砂体，但都有各自的特点。近年来由于大规模的经济建设和沿海经济开发区的飞速发展，我国的建筑规模迅速扩大，导致建筑用砂需求激增，河砂严重短缺，寻找其他砂源替代河砂变得极为迫切。我国拥有丰富的海砂资源，但海砂作为建筑用砂是把双刃剑，一方面，使用海砂可以缓解河砂资源短缺的局面、避免过度开采河砂带来的生态环境问题，另一方面，海砂含有较高含量的氯离子，不适当地使用海砂会引起严重的钢筋腐蚀，导致混凝土结构耐久性急剧下降。同时，相关研究也证实，海砂由于颗粒较圆，与水泥浆黏结力较小，抗折强度不如河砂，海砂的坚固性比河砂差，海砂的抗压强度比河砂低。有鉴于此，常规用于与河砂混合制砂浆的材料不能直接应用于海砂，否则可能会造成凝固体强度不够、不满足施工要求，需针对海砂特点对现有砂浆配方胶材进行改进。

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种精准匹配水洗海砂的预配砂浆专用胶材包，用于与海砂配合拌匀制成预拌砂浆。

发明内容

<发明目的>

本发明的目的是提供一种精准匹配水洗海砂的预配砂浆专用胶材包，用于与海砂配合拌匀制成预拌砂浆，从而解决因砂源质量不稳定、配比不科学导致的开裂、空鼓、流挂，施工性能差等问题，能精确匹配水洗海砂属性特征。

<发明的主要方案>

本发明所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其包含：

按照重量份计的水泥熟料40～52份、煤渣14～18份、石灰石粉18～35份、矿渣粉6～8份、石膏粉2～4份、助磨剂0.05～0.1份、纤维0.05～0.1份、外加剂0.05～0.1份。

作为本发明一个优选实施方式，所述外加剂包含羟丙基甲基纤维素和引气剂，所述羟丙基甲基纤维素和引气剂按照重量比80～85:15～18的比例混合。

作为本发明一个优选实施方式，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。

作为本发明一个优选实施方式，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为40000～100000mPa.s。

作为本发明一个优选实施方式，所述纤维为硅溶胶浸渍过的稻壳、锯末、或竹叶中的一种或几种，其长度为100～200微米。

本发明还提供一种制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，所述方法为：

采用现有的粉磨系统和均化设备，将物料按照权利要求1所述的配方比例，除纤维和外加剂外的其他物料一同送入粉磨系统中研磨均化成固体粉末，在磨尾安装配料秤加入所述纤维和外加剂，然后经均化设备均化处理2～5min后，得到细度0.080mm方孔筛筛余量小于10％的粉料，分装成包。

所述得到的粉料的比表面积约为300m²/kg。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述外加剂包含羟丙基甲基纤维素和引气剂，所述羟丙基甲基纤维素和引气剂按照重量比80～85:15～18的比例混合。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为40000～100000mPa.s。

作为本发明方法的一个优选实施方式，球磨的参数为：球料比为10～15：1，球磨工作时转速为15～20r/min，球磨时间为20～30min。

作为本发明方法的一个优选实施方式，所述纤维为硅溶胶浸渍过的稻壳、锯末、或竹叶中的一种或几种，浸渍按照如下条件进行：

用正硅酸乙酯、乙醇和水按照一定摩尔比混合，加入稀盐酸作为催化剂，在室温下搅拌，制得透明的硅溶胶，使用硅溶胶对稻壳、锯末或竹叶浸渍处理，每100g稻壳、锯末或竹叶加入800～1300ml硅溶胶，在负压下保压处理2-4min，然后解除负压，洗涤烘干，得到硅溶胶改性的木质纤维，纤维长约100～200微米。

通过硅溶胶浸渍稻壳、锯末或竹叶等，对稻壳、锯末或竹叶纤维的结构进行改变，改善木质纤维的性能，解决木质纤维尺寸稳定性差、易腐朽、易燃等问题。稻壳、锯末或竹叶等属于低品质木质纤维，一般作为废弃物处理，但由于其原料颗粒本身较小、无需经机械研磨或粉碎处理，即可直接浸渍硅溶胶进行改性处理，以获得可适用于本发明砂浆专用胶材包的纤维组分，从两个方面降低本发明砂浆专用胶材包的生产成本。

<发明的技术效果>

(1)本发明的预配砂浆专用胶材包，其包含配比合理的水泥熟料、煤渣、石灰石粉、矿渣粉、石膏粉、助磨剂、纤维及外加剂。其中纤维的加入，一方面使得胶材与水洗海砂制备的砂浆的抗滑移性能得到一定的提升，从而促进了砂浆施工性能，提高砂浆与混凝土板之间的粘结强度，抑制凝固砂浆在初期开裂、变形等现象，提高凝固砂浆的保水率以便抑制因砂浆过快干燥、收缩而引起开裂现象；另一方面，纤维可能够显著改善砂浆试块硬化后的物理力学性能，使得砂浆的抗折强度显著增加。其中二氧化硅浸渍的纤维使得砂浆三维网状结构更加致密，从而可提高砂浆的抗疲劳性能及降低对温度的敏感性。外加剂是专门针对水洗海砂而配制，外加剂的引入可起到增塑、保水、缓凝等作用，与海砂拌匀后得到的砂浆开放时间达到18h以上，使预拌砂浆达到不用不硬、即用即硬的目的，且砂浆工作性和后期力学性能良好，砂浆在24h后工作性满足施工要求，保水率得到提高，砂浆14d拉伸粘结强度均符合标准要求，具有良好的粘结能力。

(2)其中使用的纤维为硅溶胶浸渍处理的纤维，具有阻燃等效果。稻壳、锯末成本低廉易得，可进一步降低产品的综合成本。

(3)本发明的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，配方科学稳定，使砂浆成品质量稳定性好。本发明还用到矿渣粉、煤渣等固废，是对固废进行综合利用，符合当前的环保、节能减排的政策号召，节省水泥熟料或石膏粉的用量，降低产品成本。

(4)本发明的预配砂浆专用胶材包，是专门针对水洗海砂的属性特点，定制科学的标准方案以匹配连续级配水洗海砂，能很好地解决因砂源质量不稳定、配比不科学导致的开裂、空鼓、流挂，施工性能差等问题，能精确匹配水洗海砂特征，节省搅拌时间和提升施工效率，节约成本。

(5)本发明的预配砂浆专用胶材包，其制备工艺是使用现成的生产线和生产设备，设备仅用到球磨机和均化设备，无需针对本发明的产品另行设计和购置生产线，为企业节省大量的成本。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，按如下原料及重量份混合、球磨、均化设备均化处理制成：

水泥熟料是以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。煤渣，是工业固体废物，是火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣。主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。根据成分的不同，可用于制造水泥、砖和耐火材料等。有些可用于制取氧化铝或提炼镓、锗等稀有金属。

石灰石粉是以一定品位纯度的石灰石为原料，经粉磨至规定细度的粉状材料。在混凝土中，掺入一定比例作为胶凝材料使用。石膏粉的主要成分为CaSO₄.2H₂O，常有粘土、有机质等机械混入物。石灰石粉是一种重要的凝胶材料，可取代黏土。

纤维加入至砂浆中，其主要作用是，赋予砂浆一定的韧性，改善砂浆的抗裂性能，抑制砂浆早期裂缝的产生，主要有以下作用：(1)阻裂,阻止砂浆基体中原有缺陷的扩展并有效延缓裂缝的出现。(2)防渗:提高砂浆基体的密实性，阻止外界水份侵入。(3)耐久，改善砂浆基体抗冻，抗疲劳等性能，提高其耐久性。(4)抗冲击：提高砂浆基体耐受变形能力，从而改善其韧性和抗冲击性。(5)抗拉：使用纤维可以起到提高基体的抗拉强度的作用。(6)韧性高：砂浆纤维具有较高的韧性和强度。

外加剂中的羟丙基甲基纤维素可作为砂浆的保水剂、缓凝剂、黏合剂使砂浆具有泵送性，提高涂抹性和延长可操作时间。HPMC的保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度。外加剂中的引气剂，在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，可改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高混凝土流动性。引气剂还使混凝土的热扩散及传导系数降低，提高混凝土的体积稳定性，增强野外结构的耐候性，延长使用寿命。

所述矿渣粉即粒化高炉矿渣粉，是一种优质的混凝土掺合料，由符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度且符合相当活性指数的粉体。其密度、比表面积、活性指数、流动度比、含水量、三氧化硫含量、氯离子含量、烧失量参见下表：

助磨剂是提高研磨效率的添加剂。一般为表面活性物质，具有降低比表面能和“楔入”粒子裂缝的作用。本申请中，助磨剂为粉体助磨剂，而粉体助磨剂一般由三乙醇胺(助磨)、工业盐(导致氯离子超标)、硭硝、元明粉(易结晶)，以粉煤灰作为载体搅拌混合均匀生产而成。

为了使本发明的技术效果更清楚，以下结合具体实施例进行说明：

实施例1

本实施例关于一种制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，所述方法为：

使用采用现有水泥厂或粉磨站的粉磨系统和均化设备，将水泥熟料5.2kg、煤渣1.4kg、石灰石粉1.8kg、矿渣粉0.8kg、石膏粉0.2kg、助磨剂0.01kg一同送入球磨机中球磨混合。球料比为15：1，球磨工作时转速为20r/min，球磨时间为20min。在球磨机的出料侧安装配料秤加入外加剂0.01kg和纤维0.008kg。其中，助磨剂为潍坊中博的HB-102水泥助磨剂，外加剂由羟丙基甲基纤维素和烷基苯磺酸盐类引气剂按照85:15的质量比混合均匀制成。然后将添加了外加剂的物料，经均化设备均化处理2min，得到比表面积约300㎡/kg，细度0.080mm的方孔筛筛余量小于10％的粉料。最后，将粉料分装打包出厂。

实施例2

使用采用现有水泥厂或粉磨站的粉磨系统和均化设备，将水泥熟料4.0kg、煤渣1.8kg、石灰石粉3.5kg、矿渣粉0.6kg、石膏粉0.4kg、助磨剂0.01kg一同送入球磨机中球磨混合。球料比为20：1，球磨工作时转速为15r/min，球磨时间为30min。在球磨机的出料侧安装配料秤加入外加剂0.01kg和纤维0.01kg。其中，助磨剂为潍坊中博的HB-102水泥助磨剂，外加剂由羟丙基甲基纤维素和烷基苯磺酸盐类引气剂按照80:18的质量比混合均匀制成。然后将添加了外加剂的物料，经均化设备均化处理2min，得到比表面积约300㎡/kg，细度0.080mm的方孔筛筛余量小于10％的粉料。最后，将粉料分装打包出厂。

实施例3

使用使用采用现有水泥厂或粉磨站的粉磨系统和均化设备，将水泥熟料4.6kg、煤渣1.5kg、石灰石粉2.2kg、矿渣粉0.7kg、石膏粉0.3kg、助磨剂0.01kg一同送入球磨机中球磨混合。球料比为15：1，球磨工作时转速为20r/min，球磨时间为25min。在球磨机的出料侧安装配料秤加入外加剂0.01kg和纤维0.005kg。其中，助磨剂为潍坊中博的HB-102水泥助磨剂，外加剂由羟丙基甲基纤维素和烷基苯磺酸盐类引气剂按照84:16的质量比混合均匀制成。然后将添加了外加剂的物料，经均化设备均化处理2min，得到比表面积约300㎡/kg，细度0.080mm的方孔筛筛余量小于10％的粉料。最后，将粉料分装打包出厂。

性能测试

将实施例1～3的预配砂浆专用胶材包，与水洗海砂按照重量比1：5混合搅拌，加入适量水混合搅拌，制备M5抹灰砂浆。分别测得砂浆的容重为1816kg/m³、1800kg/m³、1792kg/m³，稠度约为90mm，标准条件养护后，7d的抗压强度为3.7MPa、3.6Mpa、3.4MPa，28d的抗压强度为7.5MPa、6.8Mpa、6.7MPa。上墙后，均无开裂、空鼓、流挂等现象。具体测试方法参考《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T 70)。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定细节和这里示出与描述的示例。

Claims

1.一种水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其特征在于，其由

按照重量份计的水泥熟料40～52份、煤渣14～18份、石灰石粉18～35份、矿渣粉6～8份、石膏粉2～4份、助磨剂0.05～0.1份、纤维0.05～0.1份、外加剂0.05～0.1份所组成；所述外加剂包含羟丙基甲基纤维素和引气剂；所述纤维为硅溶胶浸渍过的稻壳、锯末、或竹叶中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素和引气剂按照重量比80～85:15～18的比例混合。

3.如权利要求1所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其特征在于，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。

4.如权利要求1所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其特征在于，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为40000～100000mPa.s。

5.如权利要求1所述的水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包，其特征在于，所述纤维的长度为100～200微米。

6.一种制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，其特征在于，所述方法为：

采用现有的粉磨系统和均化设备，将物料按照权利要求1的配方比例，除纤维和外加剂外的其他物料一同送入粉磨系统中研磨均化成固体粉末，在磨尾安装配料秤加入所述纤维和外加剂，然后经均化设备均化处理2～5min后，得到细度0.080mm方孔筛筛余量小于10％的粉料，分装成包。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述外加剂包含羟丙基甲基纤维素和引气剂，所述羟丙基甲基纤维素和引气剂按照重量比80～85:15～18的比例混合。

8.如权利要求7所述的制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，其特征在于，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为40000～100000mPa.s。

9.如权利要求6所述的制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，其特征在于，球磨的参数为：球料比为10～15：1，球磨工作时转速为15～20r/min，球磨时间为20～30min。

10.如权利要求6所述的制备水洗海砂适用型预配砂浆专用胶材包的方法，其特征在于，所述纤维为硅溶胶浸渍过的稻壳、锯末、或竹叶中的一种或几种，浸渍按照如下条件进行：

用正硅酸乙酯、乙醇和水按照一定摩尔比混合，加入稀盐酸作为催化剂，在室温下搅拌，制得透明的硅溶胶，使用硅溶胶对稻壳、锯末或竹叶浸渍处理，每100g稻壳、锯末或竹叶加入800～1300ml硅溶胶，在负压下保压处理2-4min，然后解除负压，洗涤烘干，得到硅溶胶改性的木质纤维，纤维长100～200微米。