CN105776912B - 一种气凝水凝性硅酸盐水泥 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气凝水凝性硅酸盐水泥，包括以下以重量百分比计的成分：水泥：69.9%‑98.4%；消石灰：1%‑5%；膨润土：0.5%‑4%；粉煤灰：0%‑21%；羟乙基纤维素醚：0.03%‑0.07%；引气剂：0.005%‑0.015%。用本发明提供的气凝水凝性硅酸盐水泥与机制砂、减水剂、缓凝剂、粉煤灰按适当比例加水混合后制备出的湿拌砂浆具有空气环境凝结及开放时间后正常凝结的特性，砂浆实现开放时间内不用不凝、即用即凝效果；在开放时间内，砂浆具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率，且大大降低了生产成本，同时原材料少，生产时易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用材料的制备方法，尤其涉及一种气凝水凝性硅酸盐水泥。
背景技术
砂浆是建筑行业中一种基本的建筑材料，在建筑工程中应用十分广泛。2007 年 6月，***、住房城乡***等 6 部委联合下发《关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知》，在这个背景下，商品湿拌砂浆迎来了发展机遇。
湿拌砂浆依托商品混凝土的生产线，充分利用商混站设备闲置时间进行夜间生产，这种特殊的生产方式决定了砂浆具有保水性能好，凝结时间和收水时间较长的特点，然而，工人已经习惯现拌砂浆收水快、干燥快的特性，往往会产生对新产品不好用的错觉；另外，商混站受自身生产条件限制，要求湿拌砂浆原材料尽可能少，以减少设备成本。
湿拌砂浆从生产点运输到现场使用，如同商品混凝土一样，对其工作性能的要求较高，要保证一定的可操作时间，砂浆在加水拌合后，在初凝以前要具有足够好的和易性、能进行正常施工、操作。为了满足湿拌砂浆的规范和施工要求，国内外大量学者对砂浆外加剂进行了研究，包括减水组分、保水增稠组分、缓凝组分、保塑剂等，忽略了从水泥本身入手解决问题。另外，根据施工要求，湿拌砂浆应做到“不用不凝、即用即凝”，湿拌砂浆凝结时间可控，无疑是一个技术难点。
公开号为 CN102167559A，公开日为2011年8月31日，申请号为CN201110030886的中国发明专利申请公开了一种快干水泥砂浆及其制备方法。具体由硫铝酸盐水泥、丁苯橡胶乳液、聚氨酯乳液、减水剂、三乙醇胺、羟乙基纤维素、纤维、河沙、水等材料按一定重量配比组成。具有常温下快速干燥、早期强度高、抗裂以及耐久性好等特点。可广泛应用于堤防加固、渠道防渗、水土保持、边坡防护、以及混凝土路面快速修补等领域。但由于该砂浆含有硫铝酸盐水泥，造价成本高，而未能广泛用于民用建筑。
公开号为 CN101717232A ，公开日为2010年6月2日，申请号为 CN200910311426.8的中国发明专利申请公开了一种由水泥、补强材料、复合隔热骨料、短纤维、憎水剂、增稠剂、可再分散粉和炉渣砂组成的高性能轻质复合砂浆，虽然该砂浆具有优良的保水、防裂、防水、防火等性能以及良好的粘结力和抗流挂性，能杜绝空鼓、开裂的产生，但是由于其原材料种类多，生产时难以控制而未被广泛推广。
这两种专利提供的砂浆也并没有做到“不用不凝、即用即凝”技术要求。
发明内容
为了克服现有水泥砂浆造价成本高、湿拌砂浆凝结时间不可控的缺陷，本发明提供了一种气凝水凝性硅酸盐水泥，用该水泥制备出来的湿拌砂浆实现开放时间内不用不凝、即用即凝效果；并且在开放时间内，砂浆具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率，且大大降低了生产成本，同时砂浆所需原材料少，生产时易于控制。
一种气凝水凝性硅酸盐水泥，其特征在于：包括以下以质量百分数计的成分：
通用硅酸盐水泥：69.9%-98.4%
消石灰：1%-5%
膨润土：0.5%-4%
粉煤灰：0%-21%
羟乙基纤维素醚：0.03%-0.07%
引气剂：0.005%-0.015%。
所述的通用硅酸盐水泥为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或者复合硅酸盐水泥。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和不小于85%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300%，80μm筛余量小于8%。
所述的粉煤灰需水量比小于115%，80μm筛余量小于10%。
本发明具有以下优点：
本发明提供的气凝水凝性硅酸盐水泥与机制砂、减水剂、缓凝剂、粉煤灰按适当比例加水混合后制备出的湿拌砂浆开放时间长（大于8h）且开放时间内稠度损失少于15mm，施工后4h左右凝结，与普通湿拌砂浆相比，实现“不用不凝、即用即凝”的效果；在开放时间内，砂浆具有良好的施工性能，能够有效的提高施工效率；另外，商混站使用该水泥时，只需添加砂、水、外加剂和粉煤灰，不会增加设备成本。
具体实施方式
实施例1
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
普通硅酸盐水泥：85%
消石灰：5%
膨润土：2%
粉煤灰：7.915%
羟乙基纤维素醚：0.07%
引气剂：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为85%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为350%，80μm筛余量为5%。
所述的粉煤灰需水量比为114%，80μm筛余量为8%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为（实验方法参照GB/T1346-2001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法和GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检验方法，下同）：
初凝时间：140min， 终凝时间：206min；
3d抗压强度：26MPa， 3d抗折强度：4MPa；
28d抗压强度：50MPa，28d抗折强度：6.5MPa。
该实施例的200份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、4.5份减水剂（减水率40%，下同）、0.45份糖类缓凝剂、100份粉煤灰按质量比例加入230份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的稠度为：90mm ；8h后稠度损失10mm；保水率为：90% ；分层度为：10mm ；施工后凝结时间为：260min；因此凝结特性为：不用不凝、即用即凝 。
实施例2
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
普通硅酸盐水泥：88%
消石灰：4%
膨润土：0.9%
粉煤灰：7%
羟乙基纤维素醚：0.092%
引气剂：0.008%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88.5%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为301%，80μm筛余量为7.5%。
所述的粉煤灰需水量比为113%，80μm筛余量为9.5%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：138min，终凝时间：200min；
3d抗压强度：27.5MPa， 3d抗折强度：4.2MPa；
28d抗压强度：52MPa，28d抗折强度：6.8MPa。
该实施例的200份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、4.5份减水剂、0.45份糖类缓凝剂、100份粉煤灰按质量比例加入230份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的稠度为：92mm ；8h后稠度损失6mm；保水率为：94% ；分层度为：5mm ；施工后凝结时间为：253min；凝结特性为：不用不凝、即用即凝 。
实施例3
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
PI型硅酸盐水泥：69.9%
消石灰：5.015%
膨润土：4%
粉煤灰：21%
羟乙基纤维素醚：0.07%
引气剂：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为320%，80μm筛余量为6%。
所述的粉煤灰需水量比为110%，80μm筛余量为6%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：150min， 终凝时间：226min；
3d抗压强度：24.0MPa， 3d抗折强度：4.0MPa；
28d抗压强度：49MPa，28d抗折强度：6.2MPa。
该实施例的190份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、4.5份减水剂、0.45份糖类缓凝剂、110份粉煤灰按质量比例加入240份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的稠度为：94mm；8h后稠度损失8mm；保水率为：96% ；分层度为：8mm ；施工后凝结时间为：270min；凝结特性为：不用不凝、即用即凝。
实施例4
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
矿渣硅酸盐水泥（水泥中矿渣质量百分数为25%）：92%
消石灰：2%
膨润土：0.93%
粉煤灰：5%
羟乙基纤维素醚：0.06%
引气剂：0.01%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为88%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为400%，80μm筛余量为5%。
所述的粉煤灰需水量比为95%，80μm筛余量为7%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：148min， 终凝时间：215min；
3d抗压强度：26.6MPa， 3d抗折强度：4.3MPa；
28d抗压强度：51.5MPa，28d抗折强度：6.9MPa。
该实施例的210份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、4.5份减水剂、0.45份糖类缓凝剂、90份粉煤灰按质量比例加入235份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的的稠度为：98mm；8h后稠度损失13mm；保水率为：96% ；分层度为：6mm ；施工后凝结时间为：268min，凝结特性为：不用不凝、即用即凝。
实施例5
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
粉煤灰硅酸盐水泥（水泥中粉煤灰质量百分数为20%）：90%
消石灰：0.9%
膨润土：2.016%
粉煤灰：7%
羟乙基纤维素醚：0.07%
引气剂：0.014%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为320%，80μm筛余量为7.5%。
所述的粉煤灰需水量比为108%，80μm筛余量为7%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：142min， 终凝时间：210min；
3d抗压强度：25.7MPa， 3d抗折强度：4.8MPa，
28d抗压强度：53.5MPa，28d抗折强度：6.7MPa。
该实施例的210份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、0.45份糖类缓凝剂、90份粉煤灰按质量比例加入235份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的稠度为：99mm ；8h后稠度损失11mm；保水率为：98% ；分层度为：7mm ；施工后凝结时间为：253min。
实施例6
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
火山灰质硅酸盐水泥（水泥中火山灰含量25%）：93.43%
消石灰：1.4%
膨润土：2.1%
粉煤灰：3%
羟乙基纤维素醚：0.06%
引气剂：0.012%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为330%，80μm筛余量为4%。
所述的粉煤灰需水量比为106%，80μm筛余量为6%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：147min， 终凝时间：228min；
3d抗压强度：25.4MPa， 3d抗折强度：4.2MPa；
28d抗压强度：51.6MPa，28d抗折强度：6.2MPa。
该实施例的215份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、0.45份糖类缓凝剂、85份粉煤灰按质量比例加入235份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的的稠度为：100mm；8h后稠度损失10mm；保水率为：97% ；分层度为：10mm ；施工后凝结时间为：248min，凝结特性为：不用不凝、即用即凝。
实施例7
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
复合硅酸盐水泥（水泥中混合材总量25%）：97.33%
消石灰：1.8%
膨润土：0.8%
粉煤灰：0%
羟乙基纤维素醚：0.06%
引气剂：0.012%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为345%，80μm筛余量为7%。
所述的粉煤灰需水量比为105%，80μm筛余量为5.8%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：156min， 终凝时间：230min；
3d抗压强度：26.4MPa， 3d抗折强度：4.3MPa；
28d抗压强度：52.6MPa，28d抗折强度：6.0MPa。
该实施例的210份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、0.45份糖类缓凝剂、90份粉煤灰按质量比例加入235份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的的稠度为：96mm ；8h后稠度损失9mm；保水率为：97% ；分层度为：6mm ；施工后凝结时间为：246min，凝结特性为：不用不凝、即用即凝。
实施例8
在本实施例中，气凝水凝性硅酸盐水泥包括以下重量百分比计的成分：
PⅡ型硅酸盐水泥：77.92%
消石灰：5%
膨润土：4%
粉煤灰：13%
羟乙基纤维素醚：0.07%
引气剂：0.015%。
所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和为89.5%。
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率为303%，80μm筛余量为6%。
所述的粉煤灰需水量比为114%，80μm筛余量为9%。
经检测，本实施例中的气凝水凝性硅酸盐水泥的技术参数为：
初凝时间：154min， 终凝时间：231min；
3d抗压强度：24.6MPa， 3d抗折强度：4.2MPa；
28d抗压强度：52MPa，28d抗折强度：6.4MPa。
该实施例的200份气凝水凝性硅酸盐水泥与1300份机制砂、4.5份减水剂、0.45份糖类缓凝剂、100份粉煤灰按质量比例加入240份水混合后制备出湿拌砂浆，该砂浆的稠度为：93mm ；8h后稠度损失9mm；保水率为：98% ；分层度为：8mm ；施工后凝结时间为：274min，凝结特性为：不用不凝、即用即凝 。
总结上述实施例可知本发明的技术指标和制得的湿拌砂浆的技术指标入下表所示：
Claims (4)
1.一种气凝水凝性硅酸盐水泥，其特征在于：包括以下以质量百分数计的成分：
通用硅酸盐水泥：69.9%-98.4%
消石灰：1%-5%
膨润土：0.5%-4%
粉煤灰：0%-21%
羟乙基纤维素醚：0.03%-0.07%
引气剂：0.005%-0.015%；
所述的膨润土为钠基膨润土，吸水率大于300%，80μm筛余量小于8%。
2.根据权利要求1所述的一种气凝水凝性硅酸盐水泥，其特征在于：所述通用硅酸盐水泥为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或者复合硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种气凝水凝性硅酸盐水泥，其特征在于：所述的消石灰为钙质消石灰，消石灰中，氧化钙和氧化镁质量百分数之和不小于85%。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种气凝水凝性硅酸盐水泥，其特征在于：所述的粉煤灰需水量比小于115%，80μm筛余量小于10%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |