CN110845206A - 水泥磨石地坪材料及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地坪材料，具体公开了一种水泥磨石地坪材料生产方法，生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份，纳米硅粉20～30份，硬石膏30～50份，重钙粉50～150份，砂子450～550份，可再分散乳胶粉20～50份，减水剂2～5份，保水剂0.5～0.8份，缓凝剂0.5～1份，早强剂0.4～0.8份，消泡剂2～3份，色粉1～50份。本发明的优点是：在保证地坪材料抗压强度的前提下解决了现有技术中存在的水泥磨石地坪材料流动性差的问题。

Description

水泥磨石地坪材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，尤其是一种地坪材料。
背景技术
地坪是指使用特定材料和工艺对原有地面进行施工处理并呈现出一定装饰性和功能性的地面。如环氧自流平地坪、金刚砂耐磨地坪、环氧水磨石地坪、水泥水磨石、环氧彩砂地坪、环氧防静电地坪、环氧防滑地坪、聚脲防腐地坪、聚氨酯地坪、硅PU地坪、混凝土密封固化剂地坪等等。
其中，水磨石(也称磨石)是将碎石、玻璃、石英石等骨料拌入粘接料制成混凝制品后经表面研磨、抛光的制品。以水泥粘接料制成的水磨石叫无机磨石，用环氧粘接料制成的水磨石又叫环氧磨石或有机磨石，水磨石按施工制作工艺又分现场浇筑水磨石和预制板材水磨石地面。水磨石以其造价低廉、可任意调色拼花、施工方便等独特的优势，常用来制做地砖、台面、水槽等制品。
相对于采用树脂作为胶凝材料加工而成的磨石地坪而言，以水泥作为主要胶凝材料加工而成的磨石地坪具有更好的耐磨性，更强的耐水性、耐高温性，更高的抗压强度，不易开裂、更加环保等显著的优点，近年受到市场的广泛认可。
研究表明，以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为复合胶凝材料能够进一步显著提高水磨石材料的早期抗压强度。例如，公开号为CN105060831A的中国专利文献公开了一种无接缝自流平水泥磨石及其制备方法，该方法以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为复合胶凝材料制备水泥磨石。其中，硫铝酸盐水泥的加入与普通硅酸盐水泥形成的复合胶凝材料极大的提高了水磨石的早期抗压强度，水磨石强度在24小时内达到可打磨的要求，28d后测抗压强度可达40MPa左右，完全能够满足作为装修、装饰材料的使用要求。
但是该方案存在的最大缺陷是材料流动性差，这导致施工过程中可操作时间较短，实验表明，以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为复合胶凝材料制备的地坪材料必须立即使用才能保证有足够的流动性，若使用不及时，部分施工区域即会出现明显接缝，放置20min后使用甚至可能出现无法正常施工的情况，这无疑对正常施工构成了很大的障碍。
发明内容
为了在保证地坪材料抗压强度的前提下解决现有技术中存在的水泥磨石地坪材料流动性差的问题，本发明提供了一种水泥磨石地坪材料及其生产方法。
本发明所采用的技术方案是：水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括普通硅酸盐水泥和高铝水泥。
本发明采用高铝水泥和普通硅酸盐水泥作为主要复合胶凝材料，经实验发现，相对于采用硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为主要复合胶凝材料的技术方案，在同等条件下，本发明的水泥磨石地坪施工的流动性得到显著改善，且相对于使用硫铝酸盐水泥的技术方案，本方案制备的材料的抗压强度与之接近，完全不会影响正常的施工。因此本发明在保证地坪材料抗压强度的前提下解决了水泥磨石地坪材料流动性差的问题。
需要说明的是，本发明所述的“高铝水泥”应当区别于现有技术中使用的“硫铝酸盐水泥”。
本发明中“高铝水泥”即铝酸盐水泥，指以铝酸钙为主，氧化铝含量约50％的熟料，磨制的水硬性胶凝材料，又称耐火水泥。
而“硫铝酸盐水泥”指的是以适当成分的石灰石、矾土、石膏为原料，经低温煅烧而成的无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成的熟料，掺加适量混合材(石膏和石灰石等)共同粉磨所制成的水硬性胶凝材料。
更佳的，普通硅酸盐水泥和高铝水泥可按照普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份的重量比例进行配比。
此外发明人还发现，在使用高铝水泥和普通硅酸盐水泥作为主要复合胶凝材料的基础上，若使用纳米硅粉替代普通硅粉能够进一步提高材料流动性。所述纳米硅粉指的是粒径小于5nm的晶体硅颗粒。
更佳的，生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份，纳米硅粉20～30份。
作为本发明的进一步改进，生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份，纳米硅粉20～30份，硬石膏30～50份，重钙粉50～150份，砂子450～550份，可再分散乳胶粉20～50份，减水剂2～5份，保水剂0.5～0.8份，缓凝剂0.5～1份，早强剂0.4～0.8份，消泡剂2～3份，色粉1～50份。
本领域技术人员能够理解，上述可再分散乳胶粉为水溶性可再分散粉末，分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物等等，喷雾干燥后制成的粉体粘合剂，以聚乙烯醇作为保护胶体，这种粉体在与水接触后可以很快再分散成乳液。进一步的，所述可再分散乳胶粉可选用醋酸乙烯/乙烯共聚物型可再分散乳胶粉。
进一步的，所述减水剂可选用聚羧酸类减水剂或三聚氰胺类减水剂。
进一步的，所述保水剂可选用羟丙基甲基纤维素醚，羟丙基甲基纤维素醚除提供保水性能外，还可提升浆体抗沉淀性。
进一步的，所述早强剂可选用碳酸锂。
进一步的，所述消泡剂可选用聚醚高分子消泡剂或有机硅类消泡剂。
更佳的，生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150份，高铝水泥150份，纳米硅粉20份，硬石膏30份，重钙粉140份，砂子510份，可再分散乳胶粉30份，减水剂2.5份，保水剂0.5份，缓凝剂0.5份，早强剂0.6份，消泡剂2份，色粉30份。
或包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥175份，高铝水泥175份，纳米硅粉30份，硬石膏50份，重钙粉100份，砂子470份，可再分散乳胶粉45份，减水剂4份，保水剂0.6份，缓凝剂0.8份，早强剂0.4份，消泡剂2.5份，色粉3份。
作为本发明的进一步改进，所述砂子为级配砂，所述级配砂由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比3～4:0.8～1.2:1的比例组成。
本发明还公开了一种水泥磨石地坪材料，该水泥磨石地坪材料由上述水泥磨石地坪材料生产方法制得。
本发明的有益效果是：在保证地坪材料抗压强度的前提下解决了现有技术中存在的水泥磨石地坪材料流动性差的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
(1)称取普通硅酸盐水泥150kg、高铝水泥150kg、纳米硅粉20kg、硬石膏30kg、重钙粉140kg、级配砂510kg、醋酸乙烯/乙烯共聚物可再分散乳胶粉30kg、聚羧酸减水剂2.5kg、羟丙基甲基纤维素醚0.5kg、酒石酸缓凝剂0.5kg、碳酸锂0.6kg、聚醚高分子消泡剂2kg、群青3kg。
其中，级配砂为烘干水洗河砂，由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比3.88:1.12:1的比例组成。
(2)将称取的材料与水按照质量比1000:190的比例充分混合均匀，搅拌分两次进行，第一次搅拌3分钟，中间需停顿2分钟，清理桶壁未搅拌到干粉，之后再搅拌3分钟，搅拌需彻底，不可有块状或干粉出现。搅拌好的地坪材料呈流体状，搅拌完成后立即测量其初始流动度，同时测静置20min后的流动度，结果见表1。然后用带齿的靶子把地坪材料靶开，厚度为10mm，待其自然流平后用带齿的滚子在上面纵横滚动，放出其中的气体，防止起泡。
(3)24小时后，进行下一步的施工，即依次用500#、1000#的水磨片带水研磨地面。地面打磨过后，可用吸水机将地面水吸干，待地面干燥后，先用百洁垫加水磨石渗透液打底抛光，待磨干后，再将钢丝棉缠绕到百洁垫上，加抛光药水进行抛光结晶，直至地面水干，记录施工及表观效果。然后检测材料1d抗压强度，再于28天时检测材料28d抗压强度，检测结果见表1。
实施例二：
(1)称取普通硅酸盐水泥175kg、高铝水泥175kg、纳米硅粉30kg、硬石膏50kg、重钙粉100kg、级配砂470kg、醋酸乙烯/乙烯共聚物可再分散乳胶粉45kg、聚羧酸减水剂4kg、羟丙基甲基纤维素醚0.6kg、酒石酸缓凝剂0.8kg、碳酸锂0.4kg、聚醚高分子消泡剂2.5kg、群青3kg。
其中，级配砂为烘干水洗河砂，由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比3.88:1.12:1的比例组成。
(2)将称取的材料与水按照质量比1000:190的比例充分混合均匀，搅拌分两次进行，第一次搅拌3分钟，中间需停顿2分钟，清理桶壁未搅拌到干粉，之后再搅拌3分钟，搅拌需彻底，不可有块状或干粉出现。搅拌好的地坪材料呈流体状，搅拌完成后立即测量其初始流动度，同时测静置20min后的流动度，结果见表1。然后用带齿的靶子把地坪材料靶开，厚度为10mm，待其自然流平后用带齿的滚子在上面纵横滚动，放出其中的气体，防止起泡。
(3)24小时后，进行下一步的施工，即依次用500#、1000#的水磨片带水研磨地面。地面打磨过后，可用吸水机将地面水吸干，待地面干燥后，先用百洁垫加水磨石渗透液打底抛光，待磨干后，再将钢丝棉缠绕到百洁垫上，加抛光药水进行抛光结晶，直至地面水干，记录施工及表观效果。然后检测材料1d抗压强度，再于28天时检测材料28d抗压强度，检测结果见表1。
对比例一：
该对比例为实施例一的对照实验，按照与实施例一相同的条件设计，其区别仅在于：用硫铝酸盐水泥150kg替代实施例一中的高铝水泥150kg。按照与实施例一相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度、施工及表观效果、1d抗压强度、28d抗压强度，检测结果见表1。
对比例二：
该对比例为实施例一的对照实验，按照与实施例一相同的条件设计，其区别仅在于：使用相同质量的普通硅粉(粒度约200um)替代实施例一中的纳米硅粉。按照与实施例一相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度、施工及表观效果、1d抗压强度、28d抗压强度，检测结果见表1。
对比例三：
该对比例为实施例二的对照实验，按照与实施例二相同的条件设计，其区别仅在于：用硫铝酸盐水泥175kg替代实施例二中的高铝水泥175kg。按照与实施例二相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度、施工及表观效果、1d抗压强度、28d抗压强度，检测结果见表1。
对比例四：
该对比例为实施例二的对照实验，按照与实施例二相同的条件设计，其区别仅在于：使用相同质量的普通硅粉(粒度约200um)替代实施例二中的纳米硅粉。按照与实施例二相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度，检测结果见表1。
对比例五：
该对比例为实施例二的对照实验，按照与实施例二相同的条件设计，其区别仅在于：其中级配砂由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比4.67:1.13:1的比例组成。按照与实施例二相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度、施工及表观效果、28d抗压强度，检测结果见表1。
对比例六：
该对比例为实施例二的对照实验，按照与实施例二相同的条件设计，其区别仅在于：其中级配砂由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比5.14:1.14:1的比例组成。按照与实施例二相同的条件和时机测试材料的初始流动度、20min流动度、施工及表观效果、28d抗压强度，检测结果见表1。
检测方式：
流动度检测方式：将内径30mm，高50mm的空心圆柱体放置在测试板中央，砂浆灌满该圆柱体后，开始计时，2s内垂直向上提升8cm,保持12s使试样自由流下，4min后测两个方向直径，取平均值为砂浆流动度。
抗压强度检测方式：使用水泥胶砂抗折抗压试验机进行检测。
表1：流动度、抗压强度、施工性及表观效果检测结果表
Figure BDA0002308455700000061
其中，对比例一、对比例三为使用硫铝酸盐水泥替代高铝水泥；对比例二、对比例四为使用普通硅粉；对比例五、对比例六为使用不同配比的级配砂比例。
由表1可以看出：本发明所使用的级配砂比例不仅可以改善拌合物的和易性、流动性，还可以提高硬化后的砂浆的力学性能。

Claims (9)

1.水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括普通硅酸盐水泥和高铝水泥。
2.根据权利要求1所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份。
3.根据权利要求1或2所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料还包括纳米硅粉。
4.根据权利要求3所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份，纳米硅粉20～30份。
5.根据权利1～4中任一权利要求所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150～200份，高铝水泥120～200份，纳米硅粉20～30份，硬石膏30～50份，重钙粉50～150份，砂子450～550份，可再分散乳胶粉20～50份，减水剂2～5份，保水剂0.5～0.8份，缓凝剂0.5～1份，早强剂0.4～0.8份，消泡剂2～3份，色粉1～50份。
6.根据权利要求5所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥150份，高铝水泥150份，纳米硅粉20份，硬石膏30份，重钙粉140份，砂子510份，可再分散乳胶粉30份，减水剂2.5份，保水剂0.5份，缓凝剂0.5份，早强剂0.6份，消泡剂2份，色粉30份。
7.根据权利要求5所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：生产原料包括如下重量份数比例的各组分：普通硅酸盐水泥175份，高铝水泥175份，纳米硅粉30份，硬石膏50份，重钙粉100份，砂子470份，可再分散乳胶粉45份，减水剂4份，保水剂0.6份，缓凝剂0.8份，早强剂0.4份，消泡剂2.5份，色粉3份。
8.根据权利要求5所述的水泥磨石地坪材料生产方法，其特征在于：所述砂子为级配砂，所述级配砂由10～20目砂，20～40目砂，40～70目砂按照重量比3～4:0.8～1.2:1的比例组成。
9.由权利要求1～8中任一权利要求所述的水泥磨石地坪材料生产方法制得的水泥磨石地坪材料。
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