專利名稱：一種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地面用水泥基自流平干粉砂漿。
背景技術(shù)：
自流平砂漿材料具有非常好的流動性、自流平能力、低收縮率、高抗壓強度等特 點，廣泛應用于住宅、醫(yī)院、超市等公共建筑室內(nèi)地面及工業(yè)地面找平工程當中。目前，國內(nèi)應用的自流平砂漿材料通常分為有機類和無機類，有機類自流材料主 要為環(huán)氧樹脂自流平材料，施工性能好，但價格較高、施工要求高，而且耐磨性差。無機自流 平材料分為石膏基自流平材料和水泥基自流平材料。石膏基自流平材料由于耐水性較差， 其酸性對鐵制品有銹蝕作用，應用范圍受到限制。水泥基自流平材料可分為單組分和雙組 分兩類，雙組分水泥基自流平材料主要加入聚合物乳液作為獨立的第二組分，使用時與第 一組分以一定比例混合，其缺點在于運輸不便。單組分水泥基自流平材料為干粉砂漿，適于 運輸和施工，但成本較高。目前已有許多關(guān)于水泥基自流平材料的專利，但都與本發(fā)明有很大區(qū)別。本發(fā)明與一種聚合物水泥基自流平材料及其制備方法公開號CN1546416，公開 日為2004年11月17日的中國專利，具有類似內(nèi)容，區(qū)別之一在于該專利骨料限定為石英 砂；區(qū)別之二在于該專利使用了聚合物乳膠粉；區(qū)別之三在于該專利未使用鋰渣粉；區(qū)別 之四在于該專利未使用抗裂纖維；區(qū)別之五在于該專利減水劑限定為萘磺酸甲醛縮合 物減水劑或氨基磺酸鹽類高效減水劑。本發(fā)明與一種低成本水泥自流平砂漿公開號CN101497514，
公開日為2009年8 月5日的中國專利申請，具有類似內(nèi)容，區(qū)別之一在于該專利使用了快硬水泥；區(qū)別之二在 于該專利使用了硬石膏；區(qū)別之三在于該專利使用了沸石粉；區(qū)別之四在于該專利使用了 粉煤灰；區(qū)別之五在于該專利未使用鋰渣粉；區(qū)別之六在于該專利未使用抗裂纖維等。本發(fā)明與一種超塑化自流平抗裂涉及，公開號CN101244915，
公開日為2008年8 月20日的中國專利具有類似內(nèi)容，區(qū)別之一在于該專利的細砂限定為河砂；區(qū)別之二在 于該專利凋凝劑為促凝型水泥；區(qū)別之三在于該專利使用了保水增稠劑；區(qū)別之四在于該 專利使用了穩(wěn)定劑；區(qū)別之五在于該專利未使用鋰渣粉；區(qū)別之六在于該專利未使用消泡 劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供自流性好，施工過程中不“泌水”，流平能力好，凝結(jié)時間可 調(diào)；硬化后強度高、抗裂性好、耐磨性好、表面平整；成本低、易運輸?shù)母呖沽训孛嬗盟嗷?自流平干粉砂漿。為達到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案如下所述高抗裂地面用水泥基自 流平干粉砂漿，是由水泥、細砂、重鈣粉、鋰渣粉、膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成，各原料按重量份數(shù)比為水泥300份、細砂450 550份、重鈣粉30 100份、鋰渣 粉60 100份、膨脹劑20 40份、調(diào)凝劑0. 01 7份、超塑化劑2 5份、消泡劑0. 5 2份、抗裂纖維0.5 2份。所述水泥為強度等級為42. 5或42. 5R的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。所述細砂規(guī)格為20 150目的風積沙。所述鋰渣粉細度規(guī)格為比表面積彡300m2/kg。所述重鈣粉的CaCO3含量> 95%，細度規(guī)格為比表面積300 400m2/kg。所述膨脹劑為市售的硫鋁酸鈣(UEA)膨脹劑或硫酸鈣(AEA)膨脹劑。所述調(diào)凝劑為葡萄糖酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、硫酸鈉、氟化鉀、糖鈣、氯化鈣、 甲酸鈣、碳酸鋰中的一種或一種以上的組合。所述超塑化劑為聚羧酸鹽粉劑或干酪素。所述消泡劑為市售德國明凌化學生產(chǎn)的P803粉狀消泡劑。所述的抗裂纖維為聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、聚乙烯醇纖維中的一種 或一種以上的組合，抗裂纖維的規(guī)格為長度< 9mm。本發(fā)明的有益效果 1、高流態(tài)
本發(fā)明使用了粉狀超塑化劑。超塑化劑有優(yōu)異的減水性能，其理論是建立在空間 位阻和DLVO電荷原理上。超塑化劑的分子主要為“梳狀”或“樹枝狀”結(jié)構(gòu)，在分子主鏈上 接有許多個有一定長度和剛度的支鏈。在主鏈上也有能使水泥顆粒帶電的磺酸鹽或其他基 團，可以起到傳統(tǒng)的減水作用，更重要的是一旦主鏈吸附在水泥顆粒表面后，支鏈與其他顆 粒表面的支鏈形成立體交叉網(wǎng)，阻礙顆粒相互接近，從而達到分散(即減水)的作用。這種 空間位阻作用不因時間延長而弱化，因此，超塑化劑的分散作用更為持久。2、高抗裂性
本發(fā)明引入了抗裂纖維。纖維本身不與其他原料反應，可以迅速與其他原料混合，分布 均勻徹底，并且無定向，為雜亂的網(wǎng)狀分布。纖維的無定向分布可大大削弱砂漿的收縮變形 應力。收縮能量被分散到砂漿中具有高強度低彈性模量的纖維絲上，纖維吸收部分能量，極 大地提高其柔韌性，抑制微細裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，達到纖維抗裂的目的。3、低收縮性
為了抑制砂漿的收縮，本發(fā)明使用了膨脹劑。根據(jù)材料學原理，在原料中引入膨脹劑可 以使砂漿具有微膨脹性。膨脹劑在水泥水化環(huán)境中能夠生成大量膨脹性晶體，產(chǎn)生體積膨 脹，造成體內(nèi)壓應力和壓應變，補償水泥水化的收縮變形，抵消或部分抵消相應的拉應力， 從而使砂漿具有低收縮性。另一種抑制砂漿收縮的原因是使用了工業(yè)廢渣的鋰渣粉。鋰渣粉是鋰鹽生產(chǎn)過程 中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣，是鋰輝石經(jīng)1150°C 1300°C高溫煅燒后，磨成的細粉在用硫酸法 提取出碳酸鋰熟料后，再經(jīng)滲濾浸出洗滌后排出的殘渣。鋰渣粉的主要成分為氧化硅、氧化 鋁、氧化鈣等，并含有6%左右的S02_離子，其中的氧化硅和氧化鋁多為無定形的，因此具有 較高的火山灰活性。在低成本高抗裂地面用水泥基自流平粉砂漿中使用鋰渣粉，鋰渣粉中 的活性C3A,由于在水活初期受其較完整的晶形結(jié)構(gòu)的影響，降低鋰渣粉的早期活性，在自 流平粉砂漿水化初期能起到惰性填料的作用。而水化后期，由于水泥中0H—對鋰渣粉的融蝕作用，將活性礦物釋放出，使得低成本高抗裂地面用水泥基自流平粉砂漿中含有大量的 CaSO4 · 2H20和C3A,有利于鈣礬石(AFt)的生成，化學反應式如下
4CaO · Al2O3 · 13H20+3 (CaSO4 · 2H20)+14H20=3Ca0 · Al2O3 · 3CaS04 · 32H20+Ca (OH) 2 而AFt的生成有利于自流平砂漿水化后的體積穩(wěn)定，降低了硬化體的收縮性。原因三在于使用了重鈣粉這種惰性填料。惰性填料由于不具有水化活性，對 砂漿的收縮也有抑制作用。4、高抗壓強度
本發(fā)明采用了低水灰比設(shè)計，所使用的減水劑為粉狀超塑化劑，摻量只有0. 2 0. 5%， 但減水率在30%以上，每公斤砂漿的用水量僅為135g，砂漿具有高流動性的同時，硬化后具 有極高的致密度。另一重要原因是使用了鋰渣粉，由于鋰渣粉含有大量的CaSO4 ·2Η20和C3A,并且在 水化后生成AFt，有利于硬化后體積的致密，提高砂漿的抗壓強度。原因三在于使用了消泡劑。消泡劑具有減少砂漿中氣泡的功能，增加硬化體的致 密度，從而提高砂漿的抗壓強度。5、低成本
本發(fā)明的地面用水泥基自流平干粉砂漿低成本的原因之一在于沒有引入可再分散乳 膠粉。傳統(tǒng)的水泥基自流平砂漿都含有可再分散乳膠粉，因為可再分散乳膠粉有良好的粘 結(jié)性和柔性。但可再分散乳膠粉的成本高，同時，可再分散乳膠粉的引入會降低砂漿的抗壓 強度和耐磨性。不采用可再分散乳膠粉并不代表會降低砂漿的粘結(jié)強度。水泥基自流平砂 漿的粘結(jié)性最主要的方面還在于水泥基面的處理，水泥基面采用打毛和涂刷高粘結(jié)性的界 面劑，仍然可使水泥基自流平砂漿和水泥基面具有很好的粘結(jié)性，這一點在實踐中已經(jīng)證 實。本發(fā)明的低成本的另一原因是使用了鋰渣粉。鋰渣粉作為工業(yè)廢渣成本只有幾十 元/噸，但可部分替代水泥與膨脹劑，從而降低砂漿的成本。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā) 明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1 一種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿是由水泥、細砂、重鈣粉、鋰 渣粉、膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成，具體原料組成配比按重量份數(shù)計 為42. 5R強度等級普通硅酸鹽水泥300份、細沙為20 150目的風積砂550份、重鈣粉30 份其中CaCO3含量> 95%，細度規(guī)格為比表面積300 400m2/kg、鋰渣粉90份細度規(guī)格為比 表面積> 300m2/kg、市售的硫酸鈣(AEA)膨脹劑20份、調(diào)凝劑為碳酸鋰1. 5份、超塑化劑 為干酪素5份、市售德國明凌化學生產(chǎn)的P803粉狀消泡劑為2份、抗裂纖維為聚丙烯腈纖 維0.5份，纖維長度彡9mm。實施性能見表1。
實施例2 —種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿是由水泥、細砂、重鈣粉、鋰渣粉、 膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成，具體原料組成配比按重量份數(shù)計為 42. 5R強度等級普通硅酸鹽水泥300份、細沙為20 150目的風積砂500份、重鈣粉100份其中CaCO3含量> 95%，細度規(guī)格為比表面積300 400m2/kg、鋰渣粉60份細度規(guī)格為比表 面積> 300m2/kg、市售的硫鋁酸鈣(UEA)膨脹劑30份、調(diào)凝劑為甲酸鈣7份、超塑化劑為聚 羧酸鹽粉劑3份、市售德國明凌化學生產(chǎn)的P803粉狀消泡劑為0. 5份、抗裂纖維為聚丙烯 纖維1份，纖維長度< 9mm。實施性能見表1。
實施例3 —種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿是由水泥、細砂、重鈣粉、鋰渣粉、 膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成，具體原料組成配比按重量份數(shù)計為 42. 5強度等級普通硅酸鹽水泥300份、細沙為20 150目的風積砂450份、重鈣粉100份 其中CaCO3含量> 95%，細度規(guī)格為比表面積300 400m2/kg、鋰渣粉100份細度規(guī)格為比 表面積> 300m2/kg、市售的硫酸鈣(AEA)膨脹劑40份、調(diào)凝劑為葡萄糖酸鈉0. 01份、超塑 化劑為聚羧酸鹽粉劑2份、市售德國明凌化學生產(chǎn)的P803粉狀消泡劑為1份、抗裂纖維為 聚酯纖維1份、聚乙烯醇纖維1份，纖維長度< 9mm。實施性能見表1。
表1實施例所得高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述干粉砂漿是由水泥、 細砂、重鈣粉、鋰渣粉、膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成，各原料按重量份 數(shù)比為水泥300份、細砂450 550份、重鈣粉30 100份、鋰渣粉60 100份、膨脹劑 20 40份、調(diào)凝劑0. 01 7份、超塑化劑2 5份、消泡劑0. 5 2份、抗裂纖維0. 5 2 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述水 泥為強度等級為42. 5或42. 5R的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述細 砂規(guī)格為20 150目的風積沙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述鋰 渣粉細度規(guī)格為比表面積彡300m2/kg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述重 鈣粉的CaCO3含量> 95%，細度規(guī)格為比表面積300 400m2/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述膨 脹劑為市售的硫鋁酸鈣(UEA)膨脹劑或硫酸鈣(AEA)膨脹劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述調(diào) 凝劑為葡萄糖酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、硫酸鈉、氟化鉀、糖鈣、氯化鈣、甲酸鈣、碳酸鋰 中的一種或一種以上的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述超 塑化劑為聚羧酸鹽粉劑或干酪素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述消 泡劑為市售德國明凌化學生產(chǎn)的P803粉狀消泡劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿，其特征在于所述的 抗裂纖維為聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、聚乙烯醇纖維中的一種或一種以上的組 合，抗裂纖維的規(guī)格為長度< 9mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地面用水泥基自流平干粉砂漿。這種高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿是由水泥、細砂、重鈣粉、鋰渣粉、膨脹劑、調(diào)凝劑、超塑化劑、消泡劑、抗裂纖維組成。本發(fā)明的高抗裂地面用水泥基自流平干粉砂漿成本低，并且在施工時具有流動性好、不泌水、凝結(jié)時間可調(diào)的特點，硬化后具有強度高、抗裂性好、耐磨性好、表面平整的特點。由于本發(fā)明有良好的性能和低廉的成本，可廣泛應用于工廠、倉庫、商場、停車場地坪等地面工程領(lǐng)域。
文檔編號C04B28/04GK102126848SQ201110035668
公開日2011年7月20日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者馮濤, 劉玉榮, 白建飛 申請人:烏魯木齊市建筑建材科學研究院有限責任公司