一種超高強砂漿的製備方法
2023-06-21 16:56:21 2
專利名稱：一種超高強砂漿的製備方法
技術領域：
本發明屬於建築材料技術領域，涉及一種超高強砂漿的製備方法。
背景技術：
一些工程建築、特別是侵蝕環境的建築，如化工廠、食品加工廠、冷庫、重型機器廠 等建築物的地面以及港口和海洋平臺、放射性廢棄物儲存容器等的建造，需要大量成本較 低、可在施工現場製備的超高強砂漿。
現有的國內外超高強砂漿的配製，大多是採用磨細波特蘭水泥、超細顆粒的矽灰(或 礦渣、粉煤灰等)、精細石英砂(或其它優質細集料，如不鏽鋼粉)、水和超塑化劑等組成，
成型時通過施加一定的壓力後於室溫靜置1天後拆模，使用80 'C或以上的熱水浴養護一
天后室溫養護幾天，再在高溫(200 t:左右)乾熱養護i天后冷卻至室溫養護到齡期，抗
壓強度達150兆帕以上。該技術配製的砂槳雖然強度高，但成本高、工藝複雜，不適合工
程應用，目前僅限於製造某些工具、熱塑性樹脂的模具等預製品。
文獻 "Tensile properties of fibre-reforced very high strength DSP mortar (Magzine of Concrete Research, 2000， 52， No. 2, Apr. ， 101 108)，，敘述的一種超 高強砂漿的配製，在工藝上進行了改進，其材料由比表面積為400 450m7kg的白波特蘭 水泥、矽灰、粉狀超塑化劑、精細石英砂、水組成，攪拌均勻後在75赫茲振動臺振動成 型，24小時拆模後8CTC熱水浴養護24小時，再在試驗室條件養護到齡期，製得75 mm X 150mm圓柱體最小抗壓強度為150兆帕。該方法成本仍高、工藝較複雜，在施工現場還是 難以實現；由於國內最好的標號為62.5的水泥比表面積也只能達到380. 6m7kg，該砂漿 的製備還需要進口水泥。
由於現有技術在施工現場製備超高強砂漿的困難，目前建築用的混凝土材料強度低、 密實度小，用於一些需要超高強高密實材料的工程建築並不理想。
發明內容
本發明的目的，在於提供一種超高強砂漿的製備方法，這種砂漿成本低廉，便於施工 現場製備，其強度可達到140~150兆帕(MPa)，能滿足各種需要超高強高密實材料的工 程建築。
一種超高強砂漿的製備方法，其特徵在於原料為水泥、矽灰、矽砂、石英砂、消泡劑、 水和減水劑，其各組分的質量百分比為水泥35% 50%，矽灰5% 15%,矽砂25% 35%， 石英砂3% 10%，消泡劑0.1% 0. 2%，水7% 14%,減水劑為水泥和矽灰(即膠凝材料) 質量之和的1. 5% 4. 5%，各組份總量滿足100%;
上述材料中，水泥為標號62.5、 62.5R、 52.5、 52.5R的矽酸鹽水泥，矽砂的細度為 20 40目，石英砂的細度為100 200目，消泡劑為磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡 劑，減水劑為聚羧酸鹽減水劑；
攪拌製作該超高強砂漿的方法為採用變速攪拌機，在80轉/分 350轉/分範圍內逐 檔提升攪拌速度，攪拌時間為10至25分鐘，將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上
或插入振搗棒振動2 10分鐘；養護方法為在工地現場施工時，採用現有的高性能混凝
土養護方法，即前3天每1-2小時澆水後覆膜，3天後每天早晚澆水後覆膜到齡期；在實 驗室製作時，覆膜約24小時後拆模，放入常溫水中養護到齡期。
採用建築行業製作混凝土或砂漿常用的振動臺或振搗棒，振動頻率國內一般採用50 赫茲；在工地現場施工，模具較大或無法移動時，可採用振搗棒振動。
已有技術採用高溫養護，是為了促進火山灰效應，從而提高強度。考慮到現場實施困 難，本發明著眼於攪拌工藝，改進以往只是在宏觀水平上達到均勻的攪拌，採用變速攪拌 機，逐檔增速，通過高速攪拌達到微觀水平的均勻，促進了水泥的水化程度，從而提高了 強度，實現了用常規養護方法養護製備超高強砂漿。
本發明的砂漿標準件按GB/T 50081-2002第六章進行立方體抗壓強度實驗，強度能達 到140—150Mpa，密度約2.4克/釐米3。.
除了矽酸鹽水泥外，也可以採用相同標號(即相同強度)的普通矽酸鹽水泥、礦渣矽 酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥、複合矽酸鹽水泥等其他種類水泥 製作本發明的超高強砂漿，這些水泥的主要成份同樣為矽酸鹽水泥熟料。採用其他種類水
泥時，可以參照本發明的矽酸鹽水泥質量百分比，以及該種類水泥中其他礦物混合材料的 摻量，確定該種類水泥在砂漿中的質量百分比。
本發明具有以下優點
1、 流動性好，無裂紋、氣孔少且小，內部結構緻密，成型表面光滑，強度高，其強 度/密度的值與鋼的相當，具有較好的抗滲性和抗磨性。
2、 所選材料為大量生產的市售產品，原材料易得。
3、 相對於其他超高強砂漿，本發明的製備工藝簡單並易於在工程施工現場實現，適 合於工程化。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明的技術方案作進一步描述。所有攪拌步驟均採用變速攪拌 機，強度測試採用標準立方體砂漿試件，其養護齡期為28天，按GB/T 50081-2002第六 章進行立方體抗壓強度實驗。
實施例l，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. 1162. 5) 35%,矽灰13%， 矽砂(20 40目)35%，石英砂(標註細度為150目)6%，消泡劑(SP-202) 0. 2%，水9. 6%， 聚羧酸鹽減水劑(Sika-III)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的2. 5%，即總量的1. 2%。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為15分鐘， 將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上振動5分鐘，振動頻率為50Hz，覆膜至24小 時，拆模後放入常溫水中養護。
經測試，該砂漿的28天抗壓強度為148. 3 MPa。
實施例2，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. II62.5R) 42%，矽灰15 %，矽砂(20 40目)25%,石英砂(標註細度為150目)5.5%，消泡劑(SP-202) 0.2%， 水10.3%，聚羧酸鹽減水劑(Sika-III)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的3.5%, 即總量的2.0%。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為25分鐘， 將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上振動10分鐘，振動頻率為50 Hz，覆膜至24 小時，拆模後放入常溫水中養護。
經測試，該砂漿的28天抗壓強度為158. 8 MPa。
實施例3，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. 1162.5) 40.8%，矽灰 5%，矽砂(20 40目)35%，石英砂(標註細度為100 200目)10%,消泡劑(SP-202) 0.1%，水7%，聚羧酸鹽減水劑(Sika-III)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的4.5%， 即總量的2. 1%。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為20分鐘， 將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上振動6分鐘，振動頻率為50Hz，覆膜至24小 時，拆模後放入常溫水中養護。
經測試，該砂漿的28天抗壓強度為149. 2 MPa。
實施例4，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. 1152. 5R) 50%，矽灰10%, 矽砂(20 40目)25%，石英砂(標註細度為150目)3%，消泡劑(磷酸三酊酯)0.1%, 水11%，聚羧酸鹽減水劑(Sika-III)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的1.5%，即 總量的0. 9%。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為23分鐘， 將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上振動8分鐘，振動頻率為50Hz，覆膜至24小 時，拆模後放入常溫水中養護。
經測試，該砂漿的28天抗壓強度為157. 6 MPa。
實施例5，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. II52.5) 45%,矽灰5%， 矽砂(20 40目)30%,石英砂(標註細度為150目)10%，消泡劑(磷酸三酊酯)0.2%, 水8.8%，聚羧酸鹽減水劑(Sika-in)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的2.0%，即 總量的1.0 %;。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為10分鐘， 將攪拌好的砂槳倒入模具中，置于振動臺上振動2分鐘，振動頻率為50Hz，覆膜至24小 時，拆模後放入常溫水中養護。
經測試，該砂槳的28天抗壓強度為143. 5 MPa。
實施例6，砂漿原料及各組分原料百分比為矽酸鹽水泥(P. 1152. 5 R) 50%，矽灰 6.17%,矽砂(20 40目)25%，石英砂(標註細度為150目)3%，消泡劑(磷酸三酊酯) 0.15%，水14%,聚羧酸鹽減水劑(Sika-III)為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的3. 0%， 即總量的1.68 %。
攪拌原料時，在80轉/分 350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為15分鐘， 將攪拌好的砂漿倒入模具中，插入振搗棒振動10分鐘，振動頻率為50Hz，採用現有的高 性能混凝土養護方法養護至齡期。
經測試，該砂漿的28天抗壓強度為153. 8 MPa。
權利要求
1、一種超高強砂漿的製備方法，其特徵在於原料為水泥、矽灰、矽砂、石英砂、消泡劑、水和減水劑，其各組分的質量百分比為水泥35％～50％，矽灰5％～15％，矽砂25％～35％，石英砂3％～10％，消泡劑0.1％～0.2％，水7％～14％，減水劑為水泥和矽灰質量之和的1.5％～4.5％，各組份總量滿足100％；上述材料中，水泥為標號62.5、62.5R、52.5、52.5R的矽酸鹽水泥，矽砂的細度為20～40目，石英砂的細度為100～200目，消泡劑為磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡劑，減水劑為聚羧酸鹽減水劑；採用變速攪拌機攪拌原料，在80轉/分～350轉/分範圍內逐檔提升攪拌速度，攪拌時間為10至25分鐘，將攪拌好的砂漿倒入模具中，置于振動臺上或插入振搗棒振動2～10分鐘；養護方法為在工地現場施工時，採用現有的高性能混凝土養護方法；在實驗室製作時，覆膜約24小時後拆模，放入常溫水中養護到齡期。
全文摘要
本發明屬於建築材料技術領域，涉及一種超高強砂漿的製備方法。其特徵在於原料及其其各組分的質量百分比為水泥35％～50％，矽灰5％～15％，矽砂25％～35％，石英砂3％～10％，消泡劑0.1％～0.2％，水7％～14％，減水劑為水泥和矽灰(即膠凝材料)質量之和的1.5％～4.5％，各組分總量滿足100％；攪拌採用變速攪拌機，逐檔增速，然後置于振動臺上或插入振搗棒振動，以現有高性能混凝土的養護方法養護。本發明的超高強砂漿強度能達到150MPa，具有原料易得，製備工藝簡單並易於在工程施工現場實現，適合於工程化的特點。
文檔編號C04B28/04GK101186479SQ200710158900
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月11日 優先權日2007年12月11日
發明者徐世烺, 高良麗 申請人:大連理工大學