一种植物纤维增强湿拌砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种植物纤维增强湿拌砂浆及其制备方法，使用物理机械切割搅拌方法与聚合物包裹方法制备的天然植物纤维既绿色环保、无污染，又性能优异，将其掺入湿拌砂浆中不仅可以解决开裂问题，而且可以延长开放时间、降低成本，提高纤维本身与水泥基体的界面结合强度，增强抗折、抗压强度，有利于环保和可持续发展，为天然植物纤维的应用开拓了新途径。

A kind of plant fiber reinforced wet mixed mortar and its preparation method

The invention provides a plant fiber reinforced wet mixed mortar and a preparation method thereof, the use of cutting method and mixing preparation method of polymer coated mechanical natural plant fiber is the green environmental protection, no pollution, and excellent performance, the incorporation of wet mixed mortar can not only solve the cracking problem, but also can extend the opening time, to reduce the cost, improve the bonding strength of fiber and cement matrix interface, enhance the flexural strength and compressive strength, is conducive to environmental protection and sustainable development, open up a new way for the application of natural plant fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种植物纤维增强湿拌砂浆及其制备方法
本专利技术涉及湿拌砂浆生产
，更具体的说涉及一种植物纤维增强湿拌砂浆及其制备方法。
技术介绍
植物纤维是自然界最为丰富的天然高分子材料，自然界中每年生长的纤维素总量多达千亿吨，远远超过了地球上现存石油的总储量。植物纤维的纤维形态具有长径比大，比强度高，比表面积大等优点。建筑砂浆是建筑工程中用量最大的建筑材料之一，近些年，随着建筑行业技术进步和文明施工要求的提高，传统的施工现场搅拌砂浆的生产方式越来越多的暴露出其在砂浆质量和环境保护方面的缺陷。湿拌砂浆是预拌砂浆的一种，主要由水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂和水等材料按一定比例拌制后，运送至使用地点，并在规定时间内使用的拌合物。湿拌砂浆具有质量稳定、粘结性好、可施工时间长等优点。湿拌砂浆在进行抹灰施工或者地面施工时，随着水分的蒸发和水泥、矿物掺合料的水化及硬化经常出现开裂现象，特别是墙体表面比较干燥时特别容易出现。目前针对上述问题采取的方法是在湿拌砂浆中加入纤维增强材料，如聚丙烯纤维等，但当前采用的聚丙烯等纤维增强材料普遍表面能低，且表面光滑、疏水，导致这类增强纤维与水泥基体的黏结性能较差，影响湿拌砂浆的流动性能，力学性能提高不明显。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种植物纤维增强湿拌砂浆及其制备方法。该湿拌砂浆不仅开放时间长、性能稳定、价格低廉，而且使用了物理机械方法制备的植物纤维绿色环保、无污染，适用于制备不同强度等级的湿拌抹灰砂浆和地面砂浆，具有重要的经济效益和社会意义。本专利技术使用物理机械切割搅拌方法与聚合物包裹方法制备的天然植物纤维既绿色环保、无污染，又性能优异，将其掺入湿拌砂浆中不仅可以解决开裂问题，而且可以延长开放时间、降低成本，提高纤维本身与水泥基体的界面结合强度，增强抗折、抗压强度，有利于环保和可持续发展，为天然植物纤维的应用开拓了新途径。本专利技术的技术方案为：所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述湿拌砂浆由以下重量份的原料制成：水泥100份、复合矿物掺合料15～60份、砂620～730份、砂浆稳塑剂4.0～6.4份、砂浆调节剂0～0.16份、植物纤维0.08～0.2份、水120～140份；所述植物纤维由物理机械切割搅拌加工方法制备的小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维中一种或几种混合组成；所述小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维经过191不饱和聚酯、197不饱和聚酯、和196-P不饱和聚酯中的一种或几种包裹改性表面状态制备而成。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥中的一种。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述复合矿物掺合料由以下重量份的原料混合后搅拌10min～30min制备得到：Ⅱ级粉煤灰75～100份、S95级矿粉0～25份、硅灰0～5份、微珠0～3份、石灰石粉0～15份、石膏0～0.5份。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述砂由特细砂和机制砂按重量比1：(1.5～4)混合制成。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述特细砂粒径小于4.75mm，细度模数为0.8～1.5；机制砂粒径小于4.75mm，系数模数为2.5～3.2。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述砂浆稳塑剂由减水组分、增稠组分、引气组分和水按质量比1：0.8：0.03：16.4组成。进一步的优选方案，所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述砂浆调节剂由缓凝组分、保坍组分和水按质量比1：1.5：22.5组成。所述一种植物纤维增强湿拌砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将砂和植物纤维按设计配比完成称量装入搅拌容器中混合搅拌15～20s后，得到干状混合料1；步骤2：再将水泥和复合矿物掺合料按设计配比完成称量加入干状混合料1中搅拌12～15s，得到干状砂浆混合物2；步骤3：将砂浆稳塑剂、砂浆调节剂与拌合用水按设计配比完成称量混合均匀，加入干状砂浆混合物2中，搅拌20～25s后，得到匀质的湿拌砂浆。有益效果本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、生产方法简单，设备投入成本低，能耗低。本专利技术的湿拌砂浆进行生产时，细骨料直接使用无需进行烘干处理，而且机制砂与特细砂混合使用可以替代河砂，减少天然资源的开采。2、质量稳定、性能可变。本专利技术采用复合矿物掺合料、砂浆稳塑剂和砂浆调节剂进行生产，可使制得的砂浆产品根据实际不同施工的需要进行性能调整，并保证在加入增强纤维的同时砂浆的开放时间不受影响，应用范围广泛且质量稳定。3、本专利技术使用物理机械切割搅拌方法制备的植物纤维进行生产，绿色环保、无污染，可实现植物纤维的高价值利用，有助于资源的循环利用与可持续发展。4、本专利技术采用聚合物包裹法改性植物纤维表面状态，可在植物纤维表面覆盖一层表面活性剂，提升植物纤维与水泥基体的界面粘结能力，从而抑制砂浆内部裂缝的生成与扩展，使砂浆产品整体上具有稳定的力学性能。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：本实施例制备一种植物纤维增强、强度等级为M5的湿拌砂浆，由以下重量份的原料制成：水泥100kg、复合矿物掺合料22kg、砂710kg、砂浆稳塑剂4.1kg、砂浆调节剂0.15kg、植物纤维0.09kg、水的重量121kg；所述水泥为硅酸盐水泥；所述硅酸盐水泥的强度等级为42.5Mpa；所述复合矿物掺合料由以下重量份的原料混合后搅拌10min～30min制备出：Ⅱ级粉煤灰19.8kg、S95级矿粉1.76kg、石灰石粉0.4kg、石膏0.044kg；所述砂由特细砂和机制砂按重量比1：4混合制成；所述特细砂粒径小于4.75mm，细度模数为0.9，机制砂粒径小于4.75mm，系数模数为3.0；所述植物纤维由物理机械切割搅拌加工方法制备的小麦秸秆纤维和棉花秸秆纤维按重量比1：1混合组成；所述小麦秸秆纤维经过191不饱和聚酯包裹改性制备成、棉花秸秆纤维经过197不饱和聚酯裹改性其表面状态制备而成。本实施例的植物纤维增强湿拌砂浆的制备方法为：步骤1：将砂和植物纤维按设计配比完成称量装入搅拌容器中混合搅拌15～20s后，得到干状混合料(1)；步骤2：再将水泥和复合矿物掺合料按设计配比完成称量加入干状混合料(1)中搅拌12～15s，得到干状砂浆混合物(2)；步骤3：将砂浆稳塑剂、砂浆调节剂与拌合用水按设计配比完成称量混合均匀，加入干状砂浆混合物(2)中，搅拌20～25s后，得到匀质的湿拌砂浆。本实施例将物理机械切割搅拌方法与聚合物包裹法制备的天然植物纤维加入湿拌砂浆，在提高天然植物纤维在建筑材料中的利用率的同时，增强植物纤维与水泥基体的结合能力，充分发挥植物纤维增韧和控制砂浆内部裂缝的能力，提高砂浆的力学性能。矿物掺合料与砂浆稳塑剂、调节剂的加入可根据需要延长并控制湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述湿拌砂浆由以下重量份的原料制成：水泥100份、复合矿物掺合料15～60份、砂620～730份、砂浆稳塑剂4.0～6.4份、砂浆调节剂0～0.16份、植物纤维0.08～0.2份、水120～140份；所述植物纤维由物理机械切割搅拌加工方法制备的小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维中一种或几种混合组成；所述小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维经过191不饱和聚酯、197不饱和聚酯、和196‑P不饱和聚酯中的一种或几种包裹改性表面状态制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述湿拌砂浆由以下重量份的原料制成：水泥100份、复合矿物掺合料15～60份、砂620～730份、砂浆稳塑剂4.0～6.4份、砂浆调节剂0～0.16份、植物纤维0.08～0.2份、水120～140份；所述植物纤维由物理机械切割搅拌加工方法制备的小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维中一种或几种混合组成；所述小麦秸秆纤维、棉花秸秆纤维、水稻秸秆纤维、玉米秸秆纤维和木质素纤维经过191不饱和聚酯、197不饱和聚酯、和196-P不饱和聚酯中的一种或几种包裹改性表面状态制备而成。2.根据权利要求1所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥中的一种。3.根据权利要求1所述一种植物纤维增强湿拌砂浆，其特征在于：所述复合矿物掺合料由以下重量份的原料混合后搅拌10min～30min制备得到：Ⅱ级粉煤灰75～100份、S95级矿粉0～25份、硅灰0～5份、微珠0～3份、石灰石粉0～15份、石膏0～0.5份。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯峰，姚源，罗作球，王继博，张涛，刘磊，任慧超，王敏，冯涛涛，吴超，
申请(专利权)人：中建西部建设北方有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61