一种高力学性能的环保水泥砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高力学性能的环保水泥砂浆及其制备方法，由以下原料组成：水泥、粉煤灰、砂、氧化铝、高岭土、磷酸二氢钾、硫酸铝钾、环氧树脂乳液、水、聚丙烯酸、消泡剂、减水剂、增强剂。本发明专利技术制备得到的高力学性能的环保水泥砂浆具有良好的力学性能，并且节能环保，使用寿命长，同时具有良好的保水性能、抗收缩性能与抗渗透性能。与抗渗透性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高力学性能的环保水泥砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种高力学性能的环保水泥砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥砂浆因具有成本低、经久耐用、使用范围广、性质稳定等优势而作为一种常见的水泥混凝土结构物的粘结和修补材料，在桥梁、道路、建筑和其他方面应用十分广泛。但是在日新月异的当代社会，普通水泥砂浆己经难以满足各类工程对其不同性能的要求。为了改善普通水泥砂浆的缺陷，如变形能力差、脆性大、抗拉和粘结强度较低等，更为了赋予其更丰富实用的性能，众多学者对水泥砂浆性能的提高和改善进行了大量研究，例如掺加不同种类的高力学性能的物质对水泥砂浆进行改性，都对改善和提高水泥砂浆的性能具有重要意义。
[0003]中国专利(申请号201910607105.6)公开了一种抗渗水泥砂浆及其制备工艺，该抗渗水泥砂浆的原料按重量份数计，包括100
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200份水泥、150
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300份砂、45
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78份改性涤纶纺织废弃物、4
‑
16份增稠剂和120
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180份水，通过涤纶纺织废弃物改性、增稠剂制备和水泥砂浆混料最终制备出水泥砂浆，该水泥砂浆抗渗效果良好，但是该专利技术并没有解决如何提高水泥砂浆的力学性能，保水性能以及抗收缩性能，因此，极大的限制了其应用。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种高力学性能的环保水泥砂浆及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种高力学性能的环保水泥砂浆，由以下原料组成：水泥、粉煤灰、砂、氧化铝、高岭土、磷酸二氢钾、硫酸铝钾、环氧树脂乳液、水、聚丙烯酸、消泡剂、减水剂、增强剂。
[0007]优选的，由以下重量份原料组成：水泥80
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120重量份、粉煤灰20
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50重量份、砂200
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400重量份、氧化铝8
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16重量份、高岭土15
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30重量份、磷酸二氢钾1
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3重量份、硫酸铝钾2
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5重量份、环氧树脂乳液10
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30重量份、水40
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70重量份、聚丙烯酸钠1
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4重量份、消泡剂1
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4重量份、减水剂2
‑
7重量份、增强剂0.5
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4重量份。
[0008]本专利技术的高力学性能的环保水泥砂浆，主要是以水泥和砂组成，添加燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物粉煤灰作为辅料，可以有效降低因排放空气中到或进入水体会淤塞河道造成大气污染，提高物质的重复利用，氧化铝和高岭土因具有较好的力学性能作为填料，磷酸二氢钾和硫酸铝钾作为膨胀剂，引入定量的体积膨胀，可以补偿材料本身的收缩值，防止材料出现收缩开裂，环氧树脂乳液由于环氧树脂不溶于水，具有亲油性，可以提高使用时良好的稳定性和分散性，聚丙烯酸钠作为保水剂，提高水泥砂浆的保水性能、消泡剂能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质，减水剂的加入对水泥砂浆拌合物后有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水
量，改善混凝土拌合物的流动性，增强剂是为了增加水泥砂浆的综合性能，提高使用寿命。
[0009]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。
[0010]所述减水剂为木质素磺酸钠、氨基磺酸盐、丙烯酸、(甲基)丙烯酸盐与(甲基)丙烯酸酯的共聚物中的一种或几种。
[0011]所述增强剂的制备方法如下：
[0012](1)将废铁浸泡在硝酸水溶液中，取上清液，加入氢氧化钾水溶液调节pH至中性，再加入硼氢化钠水溶液和1重量份活性炭搅拌，离心，洗涤，干燥，得到纳米硼化铁粉末；
[0013](2)取上述纳米硼化铁粉末和异丙醇、改性剂混合，超声，得到增强剂。
[0014]优选的，所述增强剂的制备方法如下：
[0015](1)将8
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14重量份废铁浸泡在400
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600重量份浓度为2
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6mol/L硝酸水溶液中3
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8h，离心，得到上清液；取300
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500重量份上清液，加入浓度为5
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10mol/L的氢氧化钾水溶液调节pH至中性，再加入10
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30重量份浓度为1.5
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4mol/L的硼氢化钠水溶液和0.5
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2重量份活性炭，在300
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500rpm下搅拌5
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15min，离心，固体用无水乙醇洗涤，在70
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90℃烘箱中干燥6
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14h，得到纳米硼化铁粉末；
[0016](2)取上述3
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6重量份纳米硼化铁粉末和30
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80重量份异丙醇、0.3
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1重量份改性剂混合，在35
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60℃、超声频率30
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60kHz、超声功率200
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400W下超声30
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60min，得到增强剂。
[0017]聚丙烯纤维具有强度高、耐酸、耐碱、干湿强力一样等优良特性，能对建造在软土地基上的土建工程(如堤坝、水库、高速公路、铁路等)起到加固作用，并使承载负荷均匀分配在土工布上，使路基沉降均匀，减少地面龟裂，减少斜坡的坍塌，缩短建筑工期，延长斜坡的使用寿命。因此聚丙烯纤维常作为混凝土、灰泥等的填充材料，提高混凝土的抗冲击性、防水隔热性。
[0018]现有技术中为了增加水泥砂浆的力学性能，通常采用的手段是在水泥砂浆中添加力学性能较好的纤维，但是由于纤维具有无极性，疏水性差，并且纤维的密度比较小，在和水泥砂浆搅拌过程中会漂浮在水面上，导致分散性能差，因此，单独使用效果并不是很理想。
[0019]而无机盐本身的密度大，但是本身也存在一些水溶性差或以团聚等缺点，为了解决这个缺点，首先对制备得到的无机盐经过改性处理，使得改性之后的无机盐具备亲水亲油的特定，于是，专利技术人设想如果能将此改性之后的物质均匀的包覆在聚丙烯(PP)纤维的表面，不仅可以提高PP纤维的密度，还可以改善PP纤维的亲水性，使PP纤维在溶液中不成团，不漂浮，均匀的分散在溶液中，改善了PP纤维和水泥的相容性，且增加PP纤维表面的粗糙度。改性后的无机盐与处理过的PP纤维之间存在静电引力，可以使改性无机盐均匀的分布在PP纤维的表面，改善纤维的亲水性能、调节纤维密度的目的，使得水泥砂浆易于附着在纤维表面，增强剂不但具有较好的抗冻性能，其韧性、强度和抗裂性能也有增强，可以进一步增加所制备水泥砂浆拌合物的抗冻能力和抗裂性能。因此，本专利技术通过将纤维和无机盐联合使用，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高力学性能的环保水泥砂浆，其特征在于，由以下原料组成：水泥、粉煤灰、砂、氧化铝、高岭土、磷酸二氢钾、硫酸铝钾、环氧树脂乳液、水、聚丙烯酸、消泡剂、减水剂、增强剂。2.如权利要求1所述的高力学性能的环保水泥砂浆，其特征在于，由以下重量份原料组成：水泥80
‑
120重量份、粉煤灰20
‑
50重量份、砂200
‑
400重量份、氧化铝8
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16重量份、高岭土15
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30重量份、磷酸二氢钾1
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3重量份、硫酸铝钾2
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5重量份、环氧树脂乳液10
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30重量份、水40
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70重量份、聚丙烯酸钠1
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4重量份、消泡剂1
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4重量份、减水剂2
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7重量份、增强剂0.5
‑
4重量份。3.如权利要求1或2所述的高力学性能的环保水泥砂浆，其特征在于，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。4.如权利要求1或2所述的高力学性能的环保水泥砂浆，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钠、氨基磺酸盐、丙烯酸、(甲基)丙烯酸盐与(甲基)丙烯酸酯的共聚物中的一种或几种。5.如权利要求1或2所述的高力学性能的环保水泥砂浆，其特征在于，所述增强剂的制备方法如下：(1)将废铁浸泡在硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宥谕，杜勋虎，
申请(专利权)人：深圳市纳路特建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：