一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及砂浆技术领域，具体涉及一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法；包括原料有水泥28～42份、矿粉20～30份、硅灰20～35份、石英砂40～60份、纤维10～20份、磷酸镁晶须8～15份、碳量子点溶液8～16份、乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及砂浆
，具体涉及一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥砂浆作为一种常见的建筑材料，广泛的应用在建筑工程中，且工程需求量较大。然而，常规水泥基材料，是一种“准脆性材料”，具有抗折抗拉强度低、 脆性大、易开裂等缺点，为充分利用水泥基材料的优势，常与钢筋共同组成混凝土，以增加其强度。随着对工程速度的要求和高层建筑发展的需要，现拌的方式不再适用水泥基材料的发展需求，水泥基材料往往会预先混合成砂浆，后运输到工地与钢筋混合。砂浆的质量影响到建筑物强度和性能，高跨度大桥、路面对砂浆的要求不仅需要由较好的机械强度，而且要求较高的延性、不易开裂，外表面防水效果好。
[0003]但目前的砂浆还是存在着不少问题，如砂浆收缩增大，致使墙体开裂，渗漏严重，容易空鼓开裂；加入一般的防水剂，防水性能差等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高延性防水抗裂复合砂浆及其制备方法，可以减少砂浆固化后的孔隙率，使得砂浆固化后表面光滑均匀，颗粒密度高，砂浆固化后抗渗性能提高，有利于砂浆防水性的提高，增强砂浆的延性、抗裂性以及强度，力学性能稳定。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高延性防水抗裂复合砂浆，包括以下质量份数的原料：水泥28～42份，矿粉20～30份，硅灰20～35份，石英砂40～60份，纤维10～20份，磷酸镁晶须8～15份，碳量子点溶液8～16份，乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液0.8～1.2份，减水剂0.5～0.9份，憎水剂0.4～0.7份，水30～40份；高延性防水抗裂复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将质量份数的水泥、矿粉、硅灰、石英砂倒入搅拌机中，设置搅拌速度为200～300r/min，干拌3～5min，得到混合均匀的干粉；步骤二：取质量份数的纤维、磷酸镁晶须，加入质量份数的水，搅拌，分散均匀，后加入质量份数的碳量子点溶液、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液、减水剂和憎水剂，再次以200～300r/min，搅拌20～30min后得到混合液；步骤三：将步骤二中得到的混合液加入到步骤一中的干粉中，以200～300r/min边搅拌边加入，加入完毕后，再湿拌5～10min，混合均匀，得到高延性防水抗裂复合砂浆。
[0006]优选地，水泥为42.5标号以上的硅酸盐水泥；所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为18～24%。
[0007]优选地，矿粉为锰矿和铁矿的粒化高炉矿渣粉，其中锰矿和铁矿的粒化高炉矿渣粉质量比为1：1，按照标准GB/T18046
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2000，矿粉的级别为S105。
[0008]优选地，石英砂细度为80目和200目，80目石英砂和200目石英砂质量比为1：2～3。
[0009]优选地，纤维的纤维长度短于3mm，直径小于2mm，为改性聚丙烯纤维和改性PE纤维的混合物，质量比为改性聚丙烯纤维：改性PE纤维=1～2：1。
[0010]优选地，改性聚丙烯纤维为，将聚丙烯纤维放入一容器中，加入相同质量的无水乙醇，使无水乙醇完全浸泡聚丙烯纤维，浸泡时间为10～12h，转移至50℃的烘箱中干燥到恒重，称取0.1～0.5倍聚丙烯纤维质量的γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，再加入与γ
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氨丙基三乙氧基硅烷相同质量的去离子水，6～9倍γ
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氨丙基三乙氧基硅烷质量的无水乙醇，400W功率，60℃水浴中，超声分散20～30min，后静置2～3h，过滤、去离子水洗2～3次，转移到60℃的烘箱中干燥到恒重，得到改性聚丙烯纤维；优选地，改性PE纤维的制备方法与改性聚丙烯纤维相同。
[0011]优选地，碳量子点溶液为碳量子点的水溶液，取一定量的碳量子点，加入20～25倍碳量子点质量的超纯水，400W功率超声3～5min，得到均匀混合液，即为碳量子点溶液。
[0012]优选地，乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液为，取质量份数为5份的纳米SiO2，加入质量份数为95份的无水乙醇，超声分散1h，使纳米SiO2分散均匀，使用甲酸调节pH到4～5，加入质量份数为5份的γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，80～90℃水浴反应10～12h，反应过程中，以60～80r/min的速度搅拌，反应后，使用碳酸氢二钠调节pH到中性，迅速过滤，得到γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的纳米SiO2，加入质量份数为30份的无水乙醇，超声分散均匀，后加入到乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物中，使γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的纳米SiO2无水乙醇混合液与乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物质量比为2～3：50，以80～100r/min的速度搅拌12h，得到纳米SiO2改性乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液。
[0013]优选地，憎水剂为由异辛基三乙氧基硅烷、氧化石墨烯、正硅酸四乙酯按质量比为3～5：2～3：1混合而成。
[0014]本专利技术的有益效果：1、使用纤维和磷酸镁晶须与水泥、矿粉、硅灰、石英砂复合，增强砂浆的延性，同时增强砂浆固化后的抗裂性能，同时在复合过程中加入乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液，利用乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液固化后热膨胀性能，减弱砂浆固化后受热收缩程度，进而增强砂浆固化后的抗裂性能，在复合过程中加入减水剂以减少水的使用，便于砂浆的运输，在复合过程中加入碳量子点溶液和憎水剂，零维的碳量子点能够增强砂浆的强度和抗渗性能，与憎水剂配合提高砂浆固化后的防水性能，同时，憎水剂有利于提高原料中无机材料与有机材料的相容性。
[0015]2、纤维为聚丙烯纤维和PE纤维的混合物，使用γ
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氨丙基三乙氧基硅烷对聚丙烯纤维和PE纤维改性，得到改性后的聚丙烯纤维和PE纤维，在光滑的聚丙烯纤维和PE纤维表面改性，使得聚丙烯纤维和PE纤维不易团聚，提高了聚丙烯纤维和PE纤维水中或砂浆中的分散性，有利于均匀分散在砂浆中，充分利用纤维的作用，确保纤维对砂浆延性和抗裂性的增强作用。聚丙烯纤维和PE纤维混合，共同对砂浆掺杂，PE纤维具有较高的分子量，且链状的分子结构，具有更好的延展性能，与聚丙烯纤维相配合，能够进一步增强砂浆的延性。
[0016]3、磷酸镁晶须为晶须状，无机物，与砂浆中其它无机材料相容性好，有利于砂浆中材料的相容性和稳定性。有机的聚丙烯纤维和PE纤维与无机的磷酸镁晶须相配合，砂浆固化后能够在材料内部形成类似三位网状结构，能够增强砂浆固化后的弯曲韧性，有利于延
性的提高，纤维和晶须的使用，在砂浆凝固过程中，抑制其收缩，提高砂浆的抗干缩开裂性，有效防止裂缝产生。
[0017]4、矿粉、硅灰和石英砂的使用，能够在一定程度上减少水泥的用量，节约生产成本，此外，由于矿粉、硅灰、石英砂和水泥的粒径不同，均匀混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于，包括以下质量份数的原料：水泥28～42份，矿粉20～30份，硅灰20～35份，石英砂40～60份，纤维10～20份，磷酸镁晶须8～15份，碳量子点溶液8～16份，乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液0.8～1.2份，减水剂0.5～0.9份，憎水剂0.4～0.7份，水30～40份；所述高延性防水抗裂复合砂浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将质量份数的水泥、矿粉、硅灰、石英砂倒入搅拌机中，设置搅拌速度为200～300r/min，干拌3～5min，得到混合均匀的干粉；步骤二：取质量份数的纤维、磷酸镁晶须，加入质量份数的水，搅拌，分散均匀，后加入质量份数的碳量子点溶液、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物乳液、减水剂和憎水剂，再次以200～300r/min，搅拌20～30min后得到混合液；步骤三：将步骤二中得到的混合液加入到步骤一中的干粉中，以200～300r/min边搅拌边加入，加入完毕后，再湿拌5～10min，混合均匀，得到高延性防水抗裂复合砂浆。2.根据权利要求1所述的一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于，所述水泥为42.5标号以上的硅酸盐水泥；所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率为18～24%。3.根据权利要求1所述的一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于，所述矿粉为锰矿和铁矿的粒化高炉矿渣粉，其中锰矿和铁矿的粒化高炉矿渣粉质量比为1：1，矿粉的级别为S105。4.根据权利要求1所述的一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于，所述石英砂细度为80目和200目，80目石英砂和200目石英砂质量比为1：2～3。5.根据权利要求1所述的一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于，所述纤维的纤维长度短于3mm，直径小于2mm，为改性聚丙烯纤维和改性PE纤维的混合物，质量比为改性聚丙烯纤维：改性PE纤维=1～2：1。6.根据权利要求5所述的一种高延性防水抗裂复合砂浆，其特征在于：所述改性聚丙烯纤维为，将聚丙烯纤维放入一容器中，加入相同质量的无水乙醇，使无水乙醇完全浸泡聚丙烯纤维，浸泡时间为10～12h，转移至50℃的烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英，王刚，
申请(专利权)人：刘英，
类型：发明
国别省市：