一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：30‑45份普通硅酸盐水泥，10‑20份超细普硅水泥，细集料天然河砂35‑40份，填料重钙粉5‑20份，减水剂0.15‑0.30份，早强剂0.025‑0.05份，消泡剂0.25‑0.75份，增稠剂0.005‑0.015份。该自流平砂浆具有高匀质性与流动性的优良工作性、超高的早后期力学强度，28d抗压强度在80MPa以上，远超出超出现有标准中对自流平砂浆的最高力学性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法。
技术介绍
超细普硅水泥是指采用超细粉磨设备，如超细球磨机、气流磨等对普通硅酸盐水泥进行粉磨后的产品，与普通硅酸盐水泥相比，在物理性质方面，超细普硅水泥细度更大(≥800m2/kg)、平均粒径更小(≤5μm)；在水化硬化方面，超细普硅水泥水化速率更快，进而造成早期水化硬化体强度更高，但在化学元素组成上，超细普硅水泥基本与普通硅酸盐水泥相同。由于缺乏合理的利用方式，目前超细普硅水泥的应用研究相对较少，因此如何有效利用超细普硅水泥的物理化学性质来制备高性能水泥基材料成为研究热点。目前超细普硅水泥在建材领域方面的应用现状有以下几点：1)利用超细普硅水泥制备水泥灌浆料或超高性能混凝土：替代硅灰等价格昂贵的混合材，与普通硅酸盐水泥、粉煤灰及矿渣粉等活性混合材复配组成胶凝材料。2)利用超细普硅水泥制备胶结填充材料或保温材料。利用分散剂与全尾矿砂或细集料制备胶结填充材料；利用发泡剂、防水剂等外加剂，制备发泡保温板材。3)利用超细普硅水泥制备结构修补材料。利用超细普硅水泥颗粒细小以及早期水化迅速等特点，与有机聚合物共同制备结构修补材料来改善水泥基材料在服役过程中产生的结构微裂缝及表面损坏情况。虽然超细普硅水泥得到了部分应用，但其应用上仍存在一定问题，主要表现在当超细普硅水泥占比胶凝体系超过50％后，造成制备的水泥基材料存在较大的需水量以及较大的收缩情况，使用时需掺入较高用量的高效减水剂或膨胀组分。中国专利CN107056190A公开了一种高性能超细水泥基灌浆料的方法，主要以超细水泥与超细脱硫石膏、超细低钙粉煤灰作为胶凝体系，以改性纳米级钙粉尘为细集料，加上高效减水剂、超细膨胀剂及脂肪酸硫酸钠等外加剂制备而成。但该配方中超细水泥占胶凝材料比重较大，超细粉煤灰、超细脱硫石膏、纳米级钙粉等成本较高且需水量较大，进而造成减水剂掺量偏高；其次以超细膨胀剂来改善体系的收缩情况，用量较大造成成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的针对上述已有技术的不足，提供一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法，该自流平砂浆具有高匀质性与流动性、无离析泌水、早后期力学强度高等优良工作及力学性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，制备该砂浆的原材料除水以外包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐水泥30-45份，超细普硅水泥10-20份，细集料天然河砂35-40份，填料重钙粉5-20份，减水剂0.15-0.30份，早强剂0.025-0.05份，消泡剂0.25-0.75份，增稠剂0.005-0.015份。本专利技术所述高强超细普硅水泥基自流平砂浆采用水灰比为0.30-0.35，灰砂比控制在1.2以下。按上述方案，所述增稠剂为温轮胶，是一种由产碱杆菌以淀粉等碳水化合物为主要原料经有氧深层发酵所得的可再生微生物多糖，通过自身良好的增稠亲水作用能较好地改善自流平砂浆的结构匀质性与砂浆离析泌水的工作性。按上述方案，所述超细普硅水泥是经超细粉磨后的普通硅酸盐水泥，强度等级标号优选为52.5级，比表面积500-800m2/kg，具有较大表面积能的同时具有高水化活性，以满足强度需求。按上述方案，所述细集料为天然河砂，最大粒径≤0.6mm。按上述方案，所述普通硅酸盐水泥强度等级标号≥42.5级。按上述方案，所述填料为重钙粉，有效成分碳酸钙含量≥95％。按上述方案，所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂等；所述早强剂为三乙醇胺等；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。本专利技术所述高强超细普硅水泥基自流平砂浆的制备方法，主要步骤如下：1)按本专利技术上述配比称量各原材料的干料，干混充分；2)按设定水灰比称量用水量，再将干混后各材料倒入搅拌容器中，搅拌程序为：在低速(100-150r/min)下慢搅50-70s后，将粘附在壁内粉料刮入料浆中，再快搅(100-150r/min)150-200s后即可。本专利技术的主要技术构思如下：旨在于拓宽超细普硅水泥的用途以及显著提高水泥基自流平砂浆的后期力学强度，本专利技术在设计中采用了超细普硅水泥，占胶凝材料总质量的20-30％，并通过优化灰砂比(1.0-1.2)、减水剂种类及用量以及集料粒径组成来改善砂浆的颗粒级配效应，从而有效避免了超细普硅水泥在目前应用中的因其需水量过大造成的水泥基材料流动性迅速下降的不利特点，并对自流平砂浆力学性能的提升优势明显；同时，为改善自流平砂浆的匀质性，本专利技术采用多糖化合物温轮胶为体系增稠剂，这是因为与纤维素醚类的增稠剂相比，温轮胶的掺量更少，改善砂浆匀质性效果更好且不会带来引气、降低砂浆强度等不良工作性状及力学性能影响。与现有技术相比，本专利技术的有益效果及自流平砂浆性能指标：1)有益效果：本专利技术提供的高强超细普硅水泥基自流平砂浆具有低水灰比与高流动性的良好工作性能，超高的早后期力学强度(超出现有标准中对自流平砂浆的最高力学性能要求)；以低掺量的温轮胶为增稠剂改善砂浆的离析泌水、提高砂浆匀质性效果显著，优于其他自流平砂浆中采用的纤维素醚类增稠剂；制备工艺简单、环保无污染，且减水剂掺量较其他自流平砂浆更低，降低了制备工艺成本。2)砂浆性能：根据本专利技术原料配比制备的自流平砂浆性能测试方法按建材标准JC/T985-2005地面用自流平砂浆进行，性能参数值为初始流动度值≥150mm，20min后流动度≥152mm；1d抗折及抗压强度波动范围分别≥7.80MPa与≥26.0MPa，28d抗折及抗压强度波动范围分别≥13.50MPa与≥80.0MPa；观察砂浆工作性状均无离析泌水现象，抗冲击性均达标。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本申请之专利技术，但实施例不应视作对本专利技术权利的限定。下述实施例中，普通硅酸盐水泥强度等级标号为42.5级；超细普硅水泥是经超细粉磨后的普通硅酸盐水泥，强度等级标号为52.5级，比表面积500-800m2/kg，具有较大比表面积的同种胶凝材料一般具有更高的水化活性，可满足强度需求；细集料为天然河砂，最大粒径≤0.6mm；填料为重钙粉，有效成分碳酸钙含量≥95％；减水剂为聚羧酸类高效减水剂；早强剂为三乙醇胺；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；增稠剂为温轮胶。实施例1一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：44份普通硅酸盐水泥，11份超细普硅水泥，细集料天然河砂36份，填料重钙粉9份，减水剂0.33份，早强剂0.04份，消泡剂0.55份，增稠剂0.012份；具体制备方法如下：将制备该砂浆的各组分材料(胶凝材料、细集料、骨料，外加剂)按上述配比称量好，干混充分；按设定水灰比称量用水量，再将干混后各材料倒入搅拌容器中，搅拌程序为：在低速(100-150r/min)下慢搅50-70s后，将粘附在壁内粉料刮入料浆中，再快搅(100-150r/min)150-200s后即可。将本实施例制备的高强超细普硅水泥基自流平砂浆分别测试初始及20min后流动度、1d/28d砂浆抗折抗压强度、抗冲击性，并观察砂浆制备后的表面工作性状，并与建材标准JC/T985-2005对比，具体结果见表1中样品1。由表1可知，所得高强超细普硅水泥基自流平砂浆匀质性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，其特征在于它的原材料中除水以外包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐水泥30‑45份，超细普硅水泥10‑20份，细集料35‑40份，填料5‑20份，减水剂0.15‑0.30份，早强剂0.025‑0.05份，消泡剂0.25‑0.75份，增稠剂0.005‑0.015份。

【技术特征摘要】
1.一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，其特征在于它的原材料中除水以外包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐水泥30-45份，超细普硅水泥10-20份，细集料35-40份，填料5-20份，减水剂0.15-0.30份，早强剂0.025-0.05份，消泡剂0.25-0.75份，增稠剂0.005-0.015份。2.根据权利要求1所述的一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，其特征在于它的水灰比为0.30-0.35，灰砂比控制在1.2以下。3.根据权利要求1所述的一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，其特征在于所述增稠剂为温轮胶。4.根据权利要求1所述的一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆，其特征在于所述超细普硅水泥是经超细粉磨后的普通硅酸盐水泥，比表面积500-8...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青林，曾鲁平，龙泉名，范吴娇，张子龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42