CN108249862B - 一种高硬度建筑材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种高硬度建筑材料及制备方法,所述材料由以下重量份的原料组分制成:水泥60~90份、砂40~80份、珍珠岩粉10~20份、硅胶粉5~10份、增韧剂2~5份、减水剂1~2份、黄腐酸钾0.5~1份;所述增韧剂为乙烯‑醋酸乙酯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、硅胶粉或者高吸水性树脂中任意两种的混合物。本发明将水泥、砂、珍珠岩粉、硅胶粉、增韧剂、减水剂和黄腐酸钾结合使用,可以提高混凝土建筑材料的抗压强度和抗折强度,进而提高材料的硬度和韧性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种高硬度建筑材料及制备方法。
背景技术
建筑材料是建筑工程的基础,混凝土作为传统的建筑工程材料,是向水泥中添加砂等辅料,加水搅拌后硬化而成,该混凝土材料制备工艺简单,且防火性能较高。但是由于在水泥中添加的辅料比例不同,导致材料的抗拉强度低、硬度较差,难以满足现有市场上的高硬度和高韧性建筑材料需求。因此,需要对传统的水泥混凝土材料作出改进。
中国专利CN 104446250B公开了一种高韧性建筑材料,包括符合纤维材料、硅酸盐水泥、碳酸钙、粉煤灰、硅粉、分散剂、减水剂、增稠剂和增韧剂,该材料将复合纤维通过分散剂均匀分布,改变了材料的力学性能,提高了传统建筑材料的韧性以及阻裂作用。但是该专利的优势在于提高韧性,硬度性能基本维持在传统混凝土材料水平。
中国专利CN 107382158A公开了一种高硬度建筑材料,包括水泥、珍珠岩、惰性材料、邻苯二甲酸二丁酯、黄原胶和水,通过这些材料的合理配比,增强了传统水泥混凝土材料的硬度,延长了材料的使用寿命。但是该材料仅通过调整不同原材料的配比来提高硬度,原料种类水泥、珍珠岩、石英砂等仍然限制在传统水泥混凝土范围,虽然提高了材料的硬度,但是由于选用的这些原料硬度均较高,故而材料的韧性受到影响。
综上,现有技术存在的问题是,缺乏一种具有良好韧性的高硬度的混凝土建筑材料。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种高硬度建筑材料及制备方法,开发了一种具有良好韧性的高硬度的混凝土建筑材料。
本发明提供的一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、硅胶粉或者高吸水性树脂中任意两种的混合物。
优选的,上述高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥60份、砂80份、珍珠岩粉15份、硅胶粉8份、增韧剂2份、减水剂2份、黄腐酸钾0.5份。
优选的,上述高硬度建筑材料中,所述水泥为硅酸盐水泥。
优选的,上述高硬度建筑材料中,所述砂的最大粒径≤10mm。
优选的,上述高硬度建筑材料中,所述硅胶粉的最大粒径≤5mm。
优选的,上述高硬度建筑材料中,所述珍珠岩粉是珍珠岩经球磨机球磨成100 ~200目的粉末。
本发明还提供了一种上述高硬度建筑材料的制备方法,包括以下步骤:
S1,按以下重量份数称取各组分:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;并将珍珠岩磨成100 ~ 200目的珍珠岩粉末;
S2,将S1称取的砂、珍珠岩粉、硅胶粉与黄腐酸钾充分混合,得到材料混合物;
S3,向S1中称取的水泥加入水,混合得到水泥浆,然后加入S1中称取的减水剂、增韧剂,充分混合后加入到S2的材料混合物中,再次充分混合,得到高硬度建筑材料。
优选的,上述高硬度建筑材料的制备方法,S3中,加入的水的重量是水泥和砂总重量的1/8 ~ 1/6。
与现有技术相比,本发明提供的高硬度建筑材料,具有以下有益效果:
本发明开发了一种具有良好韧性的高硬度的混凝土建筑材料,将水泥、砂、珍珠岩粉、硅胶粉、增韧剂、减水剂和黄腐酸钾结合使用,可以提高混凝土建筑材料的抗压强度和抗折强度,进而提高材料的硬度和韧性,在建筑行业具有良好的应用前景。其中珍珠岩粉主要作用是增强材料硬度,硅胶粉主要作用是增强材料韧性,黄腐酸钾既可以增强材料韧性,也可以增强材料硬度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件操作,未注明的实验材料来源均为市售,由于不涉及发明点,故不对其步骤进行详细描述。
本发明提供了一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、硅胶粉或者高吸水性树脂中任意两种的混合物。
基于同一种发明构思,本发明还提供了一种高硬度建筑材料的制备方法,包括以下步骤:
S1,按以下重量份数称取各组分:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;并将珍珠岩磨成100 ~ 200目的珍珠岩粉末;
S2,将S1称取的砂、珍珠岩粉、硅胶粉与黄腐酸钾充分混合,得到材料混合物;
S3,向S1中称取的水泥加入水,混合得到水泥浆,然后加入S1中称取的减水剂、增韧剂,充分混合后加入到S2的材料混合物中,再次充分混合,得到高硬度建筑材料,备用。
具体包括以下实施例,下述实施例中采用的减水剂为市售聚羧酸系减水剂,实际应用过程中也可以选择其他市售的混凝土减水剂;所述水泥为硅酸盐水泥;所述砂的最大粒径≤10mm;所述硅胶粉的最大粒径≤5mm;所述珍珠岩粉是珍珠岩经球磨机球磨成100 ~200目的粉末。
实施例1
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥60份、砂80份、珍珠岩粉15份、硅胶粉8份、增韧剂2份、减水剂2份、黄腐酸钾0.5份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯按照1:1的重量比混合而成的混合物。上述高硬度建筑材料按照以下方法制成:
S1,按以下重量份数称取各组分:水泥60份、砂80份、珍珠岩粉15份、硅胶粉8份、增韧剂2份、减水剂2份、黄腐酸钾0.5份;并将珍珠岩磨成粒径200目的珍珠岩粉末;
S2,将S1称取的砂、珍珠岩粉、硅胶粉与黄腐酸钾充分混合,得到材料混合物;
S3,向S1中称取的水泥加入水,加入的水的重量是水泥和砂总重量的1/8混合得到水泥浆,然后加入S1中称取的减水剂、增韧剂,充分混合后加入到S2的材料混合物中,再次充分混合,得到高硬度建筑材料,备用。
将实施例1制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为208mm,一小时后的坍落度为206mm,基本没有损失;测试7天的抗折强度为4.8MPa,测试28天的抗折强度为5.5MPa;测试7天的抗压强度为30.5MPa,测试28天的抗压强度为41.6MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
实施例2
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥90份、砂80份、珍珠岩粉20份、硅胶粉10份、增韧剂2份、减水剂2份、黄腐酸钾1份;所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯、硅胶粉按照1:1的重量比混合而成的混合物。上述高硬度建筑材料按照以下方法制成:
S1,按以下重量份数称取各组分:水泥90份、砂80份、珍珠岩粉20份、硅胶粉10份、增韧剂5份、减水剂2份、黄腐酸钾1份;并将珍珠岩磨成粒径≤200目的珍珠岩粉末;
S2,将S1称取的砂、珍珠岩粉、硅胶粉与黄腐酸钾充分混合,得到材料混合物;
S3,向S1中称取的水泥加入水,加入的水的重量是水泥和砂总重量的1/8,混合得到水泥浆,然后加入S1中称取的减水剂、增韧剂,充分混合后加入到S2的材料混合物中,再次充分混合,得到高硬度建筑材料,备用。
将实施例2制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为210mm,一小时后的坍落度为210mm,没有损失;测试7天的抗折强度为4.9MPa,测试28天的抗折强度为5.8MPa;测试7天的抗压强度为31.5MPa,测试28天的抗压强度为42.1MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
实施例3
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥80份、砂40份、珍珠岩粉10份、硅胶粉5份、增韧剂3份、减水剂1份、黄腐酸钾0.6份;所述增韧剂为硅胶粉和高吸水性树脂按照1:1的重量比混合而成的混合物。制备方法同实施例2,区别在于将配方改为实施例3的高硬度建筑材料配方。
将实施例3制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为208mm,一小时后的坍落度为208mm,没有损失;测试7天的抗折强度为4.9MPa,测试28天的抗折强度为5.8MPa;测试7天的抗压强度为31.5MPa,测试28天的抗压强度为41.1MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
实施例4
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥75份、砂55份、珍珠岩粉16份、硅胶粉8份、增韧剂4份、减水剂1.5份、黄腐酸钾0.8份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、硅胶粉按照1:1的重量比混合而成的混合物。制备方法同实施例2,区别在于将配方改为实施例4的高硬度建筑材料配方。
将实施例4制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为206mm,一小时后的坍落度为205mm,基本没有损失;测试7天的抗折强度为4.7MPa,测试28天的抗折强度为5.8MPa;测试7天的抗压强度为32.3MPa,测试28天的抗压强度为40.1MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
实施例5
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥85份、砂66份、珍珠岩粉12份、硅胶粉6份、增韧剂4.5份、减水剂1.6份、黄腐酸钾1份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、高吸水性树脂按照1:1的重量比混合而成的混合物。制备方法同实施例2,区别在于将配方改为实施例5的高硬度建筑材料配方,高硬度建筑材料的制备方法中,将加入的水的重量改为水泥和砂总重量的1/6。
将实施例5制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为206mm,一小时后的坍落度为206mm,没有损失;测试7天的抗折强度为4.4MPa,测试28天的抗折强度为5.8MPa;测试7天的抗压强度为30.5MPa,测试28天的抗压强度为40.3MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
对比例1
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥85份、砂66份、珍珠岩粉12份、硅胶粉6份、增韧剂4.5份、减水剂1.6份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、高吸水性树脂按照1:1的重量比混合而成的混合物。制备方法同实施例2,区别在于将配方改为对比例1的高硬度建筑材料配方。
将对比例1制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为210mm,一小时后的坍落度为206mm,没有损失;测试7天的抗折强度为3.8MPa,测试28天的抗折强度为4.4MPa;测试7天的抗压度为25.0MPa,测试28天的抗压强度为30.4MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
对比例2
一种高硬度建筑材料,由以下重量份的原料组分制成:水泥85份、砂66份、珍珠岩粉12份、增韧剂4.5份、减水剂1.6份、黄腐酸钾1份;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、高吸水性树脂按照1:1的重量比混合而成的混合物。制备方法同实施例2,区别在于将配方改为对比例2的高硬度建筑材料配方。
将对比例2制备的高硬度建筑材料在单卧轴强制式混凝土搅拌机(HJW-30型)中混合搅拌2-3min,坍落度为212mm,一小时后的坍落度为206mm,没有损失;测试7天的抗折强度为3.8MPa,测试28天的抗折强度为4.3MPa;测试7天的抗压度为28.3MPa,测试28天的抗压强度为37.1MPa。具有较高的抗压强度和抗折强度。
比较上述实施例和对比例的数据,结果表明本发明提供的一种具有良好韧性的高硬度的混凝土建筑材料,将水泥、砂、珍珠岩粉、硅胶粉、增韧剂、减水剂和黄腐酸钾结合使用,可以提高混凝土建筑材料的抗压强度和抗折强度,进而提高材料的硬度和韧性。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种高硬度建筑材料,其特征在于,由以下重量份的原料组分制成:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;
所述珍珠岩粉是珍珠岩经球磨机球磨成100 ~ 200目的粉末;所述增韧剂为乙烯-醋酸乙酯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、硅胶粉、高吸水性树脂中任意两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的高硬度建筑材料,其特征在于,由以下重量份的原料组分制成:水泥60份、砂80份、珍珠岩粉15份、硅胶粉8份、增韧剂2份、减水剂2份、黄腐酸钾0.5份。
3.根据权利要求1所述的高硬度建筑材料,其特征在于,所述水泥为硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的高硬度建筑材料,其特征在于,所述砂的最大粒径≤10mm。
5.根据权利要求1所述的高硬度建筑材料,其特征在于,所述硅胶粉的最大粒径≤5mm。
6.根据权利要求1所述的高硬度建筑材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,按以下重量份数称取各组分:水泥60 ~ 90份、砂40 ~ 80份、珍珠岩粉10 ~ 20份、硅胶粉5 ~ 10份、增韧剂2 ~ 5份、减水剂1 ~ 2份、黄腐酸钾0.5 ~ 1份;并将珍珠岩磨成100 ~ 200目的珍珠岩粉末;
S2,将S1称取的砂、珍珠岩粉、硅胶粉与黄腐酸钾充分混合,得到材料混合物;
S3,向S1中称取的水泥加入水,混合得到水泥浆,然后加入S1中称取的减水剂、增韧剂,充分混合后加入到S2的材料混合物中,再次充分混合,得到高硬度建筑材料。
7.根据权利要求6所述高硬度建筑材料的制备方法,其特征在于,S3中,加入的水的重量是水泥和砂总重量的1/8 ~ 1/6。
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