專利名稱：一種改性石膏保水砂漿的制造配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性石膏保水砂漿的制造配方。
背景技術(shù)：
石膏保水砂漿是通過建筑石膏、硅質(zhì)改性劑、普通水泥、天然河砂等為主要原料，經(jīng)混合而制得的一種新型建筑砂漿。石膏保水砂漿具有保水性好，粘結(jié)強度高，收縮性小等特點，可有效地防止砂漿中的水被墻體材料吸收，因此可以在墻體材料施工過程中采用干法施工，不必再往墻體材料上澆水，從而不僅使施工工藝簡化、勞動強度降低、節(jié)約用水，還可以有效地改善砂漿與墻體材料間的粘結(jié)性能，避免墻體開裂和空鼓。
建筑工程中墻體施工工藝是在墻體材料砌筑和抹灰之前需要對墻體材料進行澆水濕潤，目的是使墻體材料具有一定的含水量來保證砌筑砂漿和抹面砂漿能夠充分水化硬化，我們稱其為濕法施工工藝。采用濕法施工工藝，如砌塊上墻時含水率過高，待秋冬季節(jié)天氣干燥，砌體干燥收縮，就會造成抹灰層的開裂、空鼓，嚴(yán)重的還會造成砌體本身開裂；相反，如砌塊過于干燥時砌筑，砌筑砂漿和抹灰砂漿中的水分又容易過快被砌體吸取，造成砂漿中的水泥所需的水分不充足，從而造成砂漿強度不夠、粘結(jié)力下降以及砂漿收縮太快的現(xiàn)象，引起灰縫開裂、抹灰層的開裂、空鼓、滲漏等質(zhì)量問題。因此墻體材料澆水的多少對墻體的收縮影響較大，而每種新墻材澆水的標(biāo)準(zhǔn)都不相同，施工現(xiàn)場很難保證恰當(dāng)?shù)臐菜俊８煞ㄊ┕すに囀窃谶M行墻體砌筑前不需要對墻體材料進行澆水濕潤的一種施工方法。干法施工工藝由于不需要在砌筑前對墻體材料澆水濕潤，從而既方便了施工，又克服了傳統(tǒng)施工方法難以控制墻材含水率的弊病，從而保證了施工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性石膏保水砂漿的制造配方。
本發(fā)明的技術(shù)方案是改性石膏保水砂漿由下列原料按重量的比例組合而成對于砌筑砂漿∶改性砌筑石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶4～6；對于抹面砂漿∶改性抹面石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶1～3。
上述改性砌筑石膏的原料按以下重量比例組合建筑石膏用量為55％～75％，硅質(zhì)改性劑的用量為20％～40％，普通水泥的用量為1％～10％；上述改性抹面石膏的原料按以下重量比例組合建筑石膏的用量為65％～85％，硅質(zhì)改性劑的用量為15％～35％。上述配比中加入的調(diào)凝劑的用量占膠凝材料總量的0.2％～0.4％，保水劑的用量占膠凝材料總量的0.1％～0.3％。
上述天然河砂粒徑小于1mm。
上述改性石膏保水砂漿最佳配方是由下列原料按重量的比例組合而成對于砌筑砂漿∶改性砌筑石膏和天然河砂混合物中，前后兩者的比例為1∶5。對于抹面砂漿∶改性抹面石膏和天然河砂混合物中，前后兩者的比例為1∶2。
上述改性砌筑石膏最佳配方是原料按以下重量比例組合改性砌筑石膏中建筑石膏的用量為65％，硅質(zhì)改性劑的用量為30％，普通水泥的用量為5％。
改性抹面石膏中建筑石膏的用量為75％，硅質(zhì)改性劑的用量為25％。
上述調(diào)凝劑的最佳用量占膠凝材料總量的0.3％，上述保水劑的最佳用量占膠凝材料總量的0.2％。
本發(fā)明的有益效果是保水性好，粘結(jié)強度高，收縮性小。
普通石膏類膠凝材料是氣硬性膠凝材料，其弱點是耐水性較差，軟化系數(shù)通常為0.2～0.3，一般不能作為砌筑膠結(jié)料直接用于墻體材料的砌筑，只能用于裝修工程。硅質(zhì)改性劑是一種能提高石膏耐水性且較經(jīng)濟的方法，可使石膏的軟化系數(shù)達到0.65以上，從而使石膏這種膠凝材料既保持了其輕質(zhì)、固化時不收縮的優(yōu)良特性，又使其軟化系數(shù)與加氣混凝土砌塊相當(dāng)(加氣混凝土砌塊軟化系數(shù)通常為0.6～0.7)，因此，使用石膏類砌筑材料砌筑加氣混凝土砌塊，會使這兩種材料的配合相得益彰，充分發(fā)揮它們輕質(zhì)、保溫的優(yōu)勢。同時在加氣混凝土砌塊砌筑和抹灰過程中，采用不再向加氣混凝土砌塊上淋水的干法施工工藝，可以使石膏類膠凝材料的氣硬性特點更好地配合加氣混凝土砌塊的干法施工工藝，達到一種較理想的狀態(tài)。
石膏類膠凝材料在固化過程中不但不收縮，反而體積還略有膨脹，不論是其與基質(zhì)的粘結(jié)性能還是自身的變形性能都較水泥類膠凝材料優(yōu)越得多，而且其輕質(zhì)、多孔的性能與加氣混凝土砌塊非常相似，目前之所以不能在工程中廣泛應(yīng)用的障礙就在于其軟化系數(shù)較小，本專利的主要內(nèi)容之一就是對石膏進行改性處理，使其耐水性能和保水能力提高，這是石膏類膠凝材料能在工程中大量使用的前提條件。
由于建筑石膏的氣硬性，極大地限制了石膏在建筑工程中的應(yīng)用范圍。我們通過對建筑石膏水化硬化的研究，結(jié)合已被普遍公認(rèn)的晶體理論和膠體理論，對改善建筑石膏硬化體的耐水性能進行了詳細(xì)研究。通過采用摻加硅酸鹽類材料的方法，使石膏的軟化系數(shù)可達0.65以上，從而使石膏這種膠凝材料既保持了其輕質(zhì)、固化時不收縮的優(yōu)良特性，又使其軟化系數(shù)與加氣混凝土砌塊相當(dāng)(加氣混凝土砌塊軟化系數(shù)通常為0.6-0.7)，因此，使用石膏類砌筑材料砌筑加氣混凝土砌塊，會使這兩種材料的配合相得益彰，充分發(fā)揮它們輕質(zhì)、保溫的優(yōu)勢。
具體實施例方式
具體實施見表1至表8所示的基本配方和試驗結(jié)果。本發(fā)明不限于以下基本配方和試驗結(jié)果。
建筑石膏及改性建筑石膏軟化系數(shù)試驗研究建筑石膏其基本性能如表1。
表1建筑石膏基本性能試驗

硅質(zhì)改性劑，水泥普通硅酸鹽水泥P.O 32.5為了檢驗試驗結(jié)果的可重復(fù)性，保證應(yīng)用過程中更穩(wěn)定地表現(xiàn)其性能，我們在建筑石膏軟化系數(shù)試驗中安排一批三組試驗，其齡期為3天；在改性建筑石膏軟化系數(shù)試驗中，分別安排了三批試驗，每一批安排三組試驗，每一組由三個試件組成，其齡期均為28天。其試驗結(jié)果見表2。
改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿軟化系數(shù)試驗研究砌筑砂漿配比改性砌筑石膏(建筑石膏65％∶硅質(zhì)改性劑30％∶普通水泥5％)1∶天然河砂(粒徑小于1mm)5抹面砂漿配比改性抹面石膏(建筑石膏75％∶硅質(zhì)改性劑25％)1∶天然河砂(粒徑小于1mm)2為了檢驗試驗結(jié)果的可重復(fù)性，保證應(yīng)用過程中更穩(wěn)定地表現(xiàn)其性能，我們在改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿軟化系數(shù)試驗中，分別安排了兩批試驗，每一批安排三組試驗，每一組由三個試件組成，其齡期均為28天，其試驗結(jié)果如表3。
表2建筑石膏及改性建筑石膏軟化系數(shù)試驗

注表中干燥強度為試件干燥至恒重時的抗壓強度，飽水強度為試件吸水飽和后的抗壓強度。
由試驗結(jié)果可以看到，未經(jīng)改性處理的建筑石膏試樣的軟化系數(shù)只有0.28，其耐水性很差，而經(jīng)硅質(zhì)改性劑改性的建筑石膏，其軟化系數(shù)大大提高，已達到0.67～0.68，該軟化系數(shù)已超過了加氣混凝土砌塊的軟化系數(shù)，因此，可以滿足加氣混凝土砌塊的砌筑要求。
表3改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿軟化系數(shù)試驗

注表中干燥強度為試件干燥至恒重時的抗壓強度，飽水強度為試件吸水飽和后的抗壓強度。
從表3試驗結(jié)果可以看到，用改性石膏膠結(jié)料配制的砌筑砂漿和抹面砂漿，其軟化系數(shù)為0.71～0.66，其數(shù)值高于加氣混凝土砌塊0.68～0.61的軟化系數(shù)，因此，用其進行加氣混凝土砌塊的砌筑和抹面是可行的。
改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿凝結(jié)時間的試驗研究建筑石膏的特性決定了由建筑石膏為主的膠凝材料，其凝結(jié)較快，作為在工廠中生產(chǎn)制品的原料時，其凝結(jié)快是其優(yōu)點，它可以加快模具周轉(zhuǎn)、減小模具投資，減小生產(chǎn)場地面積，而做為施工工地現(xiàn)場應(yīng)用的原料，其必須有一定的施工操作時間，以便滿足施工過程的需要，因此，石膏類膠凝材料在現(xiàn)場應(yīng)用時，一般需對其凝結(jié)時間進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其對改性石膏的調(diào)凝效果如表4所示。
表4調(diào)凝劑調(diào)凝效果試驗

注改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿的配比同軟化系數(shù)試驗的配比。
由試驗結(jié)果可以看到，調(diào)凝劑的調(diào)凝效果較理想，隨著調(diào)凝劑的摻量的加大，砂漿的初凝和終凝時間都相應(yīng)延長，但考慮經(jīng)濟因素，我們?nèi)≌{(diào)凝劑的摻量為0.3％的配比為基準(zhǔn)配比進行其它性能的試驗，此時不論是改性建筑石膏砌筑砂漿還是抹面砂漿都有大約一個半小時的施工操作時間，基本可以滿足施工過程的需要。
改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿保水性能的試驗研究保水性能好的砂漿可有效地防止砂漿中的水被墻體材料吸收，這樣就可以在墻體材料施工過程中，不必再往墻體材料上澆水，從而不僅使施工工藝簡化、勞動強度降低、節(jié)約用水，還可以有效地改善砂漿與墻體材料間的粘結(jié)性能，避免墻體開裂和空鼓。提高砂漿的保水能力是實現(xiàn)干法施工、改善墻體性能的前提條件。
其保水效果見表5。
表5摻保水劑的改性石膏砌筑砂漿、抹面砂漿保水性能試驗

從試驗結(jié)果可以看到，保水劑的保水效果非常理想，摻加0.2％保水劑的改性建筑石膏砌筑砂漿和抹面砂漿的保水率分別達到了94.0％和95.8％，而未摻保水劑的基準(zhǔn)樣品的保水率僅有58.1％和62.1％。
普通砂漿的和易性是通過分層度試驗來檢測的，為了比較，參照普通砂漿分層度試驗，我們對摻與未摻保水劑的改性建筑石膏砌筑砂漿、抹面砂漿進行了分層度試驗，其結(jié)果見表6。
表6摻保水劑的改性石膏砌筑砂漿、抹面砂漿分層度試驗

粘結(jié)強度的試驗研究根據(jù)干法施工的特點，參照國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC890-2001《蒸壓加氣混凝土用砌筑與抹面砂漿》粘結(jié)強度試驗方法，我們設(shè)計了一種使用改性建筑石膏砌筑砂漿和抹面砂漿、采用干法施工的方法進行粘結(jié)強度的試驗，并與M7.5、M10的水泥砂漿進行了粘結(jié)強度的對比試驗，其結(jié)果如表7所示。
表7改性石膏砌筑和抹面砂漿與普通砂漿干法施工粘結(jié)強度試驗

從試驗結(jié)果可以看到，改性石膏砂漿干法施工的粘結(jié)強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通砂漿，而且，0.32MPa和0.38MPa的粘結(jié)強度也大大高于國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC890-2001《蒸壓加氣混凝土用砌筑與抹面砂漿》對砌筑與抹面砂漿粘結(jié)強度0.2MPa的要求，可見，改性建筑石膏砂漿在蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑與抹面工程中，采用干法施工工藝是完全可行的。
改性建筑石膏砌筑和抹面砂漿收縮性能試驗參照J(rèn)GJ70-90《建筑砂漿基本性能試驗方法》，我們對改性石膏砌筑和抹面砂漿的收縮性能進行了測試，其結(jié)果如表8。
表8改性石膏砌筑和抹面砂漿與普通砂漿收縮性能試驗

試驗表明，改性石膏砂漿的28天齡期不但沒有收縮，反而略有膨脹，這正是石膏類產(chǎn)品所具有的特點，長期雖有收縮，但收縮很小，與普通砂漿相比小了一個數(shù)量級，效果非常明顯。
本專利通過用硅質(zhì)改性劑對建筑石膏改性，其軟化系數(shù)可由0.28提高到0.67～0.68。使用改性后的建筑石膏配制的加氣混凝土砌筑砂漿和抹面砂漿，其軟化系數(shù)達到了0.66～0.71，高于加氣混凝土砌塊的軟化系數(shù)0.61～0.68，可以作為加氣混凝土砌塊的砌筑砂漿和抹面砂漿使用。通過調(diào)凝劑對改性建筑石膏的調(diào)凝作用、保水劑對建筑石膏的保水作用，其效果非常理想，從而，保證了改性石膏砂漿干法施工的粘結(jié)強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC890-2001《蒸壓加氣混凝土用砌筑與抹面砂漿》對砌筑與抹面砂漿粘結(jié)強度0.2MPa的要求，其砌筑與抹面干法施工的粘結(jié)強度分別為0.3Mpa以上和0.35Mpa以上。改性石膏砂漿的28天齡期不但不收縮，反而略有膨脹，長期雖有收縮，但收縮很小，與普通砂漿相比小了一個數(shù)量級。采用改性石膏砂漿進行的加氣混凝土砌塊干法施工，其工藝簡單，施工中減少了人為因素對建筑工程質(zhì)量的影響，達到了既提高施工速度，又有效地保證施工質(zhì)量的目的。
以本發(fā)明配方配制的砌筑砂漿和抹面砂漿其材料的技術(shù)指標(biāo)如下砌筑砂漿初凝時間大于1小時保水能力大于90％抗壓強度大于5MPa粘結(jié)強度大于0.3MPa軟化系數(shù)大于0.65抹面砂漿初凝時間大于1小時保水能力大于90％粘結(jié)強度大于0.35MPa
權(quán)利要求
1.一種改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于所述的改性石膏保水砂漿由下列原料按重量的比例組合而成對于砌筑砂漿改性砌筑石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶4～6；對于抹面砂漿改性抹面石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶1～3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述改性砌筑石膏的原料按以下重量比例組合建筑石膏用量為55％～75％，硅質(zhì)改性劑的用量為20％～40％，普通水泥的用量為1％～10％；上述改性抹面石膏的原料按以下重量比例組合建筑石膏的用量為65％～85％，硅質(zhì)改性劑的用量為15％～35％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述配比中加入的調(diào)凝劑的用量占膠凝材料總量的0.2％～0.4％，保水劑的用量占膠凝材料總量的0.1％～0.3％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述天然河砂粒徑小于1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述改性石膏保水砂漿最佳配方是由下列原料按重量的比例組合而成對于砌筑砂漿改性砌筑石膏和天然河砂混合物中，前后兩者的比例為1∶5；對于抹面砂漿改性抹面石膏和天然河砂混合物中，前后兩者的比例為1∶2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述改性砌筑石膏最佳配方是原料按以下重量比例組合改性砌筑石膏中建筑石膏的用量為65％，硅質(zhì)改性劑的用量為30％，普通水泥的用量為5％；改性抹面石膏中建筑石膏的用量為75％，硅質(zhì)改性劑的用量為25％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種改性石膏保水砂漿的制造配方，其特征在于上述調(diào)凝劑的最佳用量占膠凝材料總量的0.3％，上述保水劑的最佳用量占膠凝材料總量的0.2％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性石膏保水砂漿的制造配方，所述的改性石膏保水砂漿由下列原料按重量的比例組合而成對于砌筑砂漿，改性砌筑石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶4～6；對于抹面砂漿，改性抹面石膏和天然河砂混合物中，兩者的比例為1∶1～3；上述配比中加入的調(diào)凝劑的用量占膠凝材料總量的0.2％～0.4％，保水劑的用量占膠凝材料總量的0.1％～0.3％；上述天然河砂粒徑小于1mm；所制得的改性石膏保水砌筑砂漿和抹面砂漿具有保水性好，黏結(jié)強度高，收縮性小等特點，可以實現(xiàn)加氣混凝土砌塊砌筑過程干法施工的工藝要求。
文檔編號C04B14/02GK1962529SQ20061012374
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者李麗娟, 李衛(wèi)國, 劉鋒, 郭永昌 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)