专利名称：凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂的制作方法
技术领域：
本发明是一种在商品砂浆的生产与应用中，在改善砂浆工作性同时能显著改善砂浆其它多项性能的复合砂浆外加剂，属于水泥与混凝土制品生产和施工的技术领域。
背景技术：
目前，同类型外加剂，其组分主要有三类(1)有机组分类纤维素醚和可再分散乳胶粉等；(2)无机组分类粉煤灰、矿渣、钢渣和石粉等矿物组分；(3)其它类如减水剂组分。
目前用在干粉砂浆中的细分散有机聚合物主要有以下几种1)苯乙烯—丁二烯共聚物；2)习苯乙烯—丙烯酸共聚物；3)醋酸乙烯酯均聚物；4)聚丙烯酸酯均聚物；5)醋酸苯乙烯共聚物；6)醋酸乙烯酯—乙烯共聚物等。
因为加入细分散有机聚合物会增加砂浆的气孔率，所以必须引入消泡剂，以消除气泡。
化学添加剂的功能可以分为以下几种1)稳定剂；2)硬化剂和固化加速剂及减缓剂；3)增塑剂剂；4)减水剂和稀释剂；5)憎水剂；6)泡沫形成剂等。
采用稳定剂能赋予干粉砂浆合宜的稠度和和易性，它能够避免砂浆在硬化前产生沉淀和水分蒸发，也能改善砂浆最终硬化浆体的性能。稳定剂可以是无机矿物(如层状硅酸盐)，也可以是有机合成物(如各种纤维素醚)。木质素磺酸盐是干粉砂浆中常用的一种增塑剂，是造纸厂的废料，其一般掺量为0.2％-0.3％，还可以提高砂浆的粘结强度。聚乙烯醇在干粉砂浆中作为阻凝剂，同时也是一种粘结剂，也可以提高砂浆的粘结强度。碳酸钾作为干粉砂浆凝固和硬化的加速剂。醋酸作为石膏组分缓溶剂，可以调节干粉砂浆中石膏的硬化凝固速度。还可以采用酒石酸钾、聚烷基酞胺、某些磷酸盐和硼酸盐作为石膏硬化的缓凝剂。
纤维素醚是由天然纤维素经过醚化反应得到，具有脱水葡萄糖的基本机构单元，根据其取代位置上的取代基团的种类和数量不同而具有不同的性质可作为增粘剂、保水剂、引气剂等。以下几种纤维素醚类化合物可用于干粉砂浆中作为化学添加剂1)Na-羧甲基纤维素；2)乙基纤维素；3)甲基纤维素；4)羟基纤维素乙醚；5)羟丙基甲基纤维素6)淀粉酯等。上述各种纤维素醚的加入，使干粉砂浆性能得以改善1)增加和易性2)增加粘附力；3)砂浆不易泌水和分离；4)提高抗渗性和抗冻性；5)提高砂浆的抗裂性；6)砂浆易于薄层施工。除以上各项性能外，不同的纤维素醚还有各自的特殊性能。
上述砂浆组分各有特点和相应的缺陷如以纤维素醚为主要组分的砂浆外加剂，含气量较高，不利于砂浆抗压强度和粘结强度的提高。如果要消除纤维素醚的引气作用，必须同时使用消泡剂，而消泡剂的使用，不仅降低了纤维素醚的作用，而且外加剂的成本也相应提高。如以无机矿物为主要组分的砂浆外加剂，由于其保水性较差，从而使砂浆工作性不符合要求，如果无机矿物掺量过多，还易造成砂浆抗压强度、粘结强度和抗渗性降低，同时使砂浆收缩值增加。目前工程使用的砂浆外加剂，均采用多种组分复合而成。但迄今为止未见有在砂浆组分中采用凹凸棒土作为功能组分的公开报道。之所以目前未见有在砂浆外加剂领域开发凹凸棒土的公开报道和应用。
现有砂浆配制技术中存在的问题是目前配制砂浆外加剂主要采用引气的纤维素醚或可再分散乳胶粉组分，这些组分的引气是导致砂浆部分性能劣化的主要原因，如果不采用这些引气的有机组分，则其它组分要么对砂浆工作性改善效果不理想，要么有导致强度严重降低等副作用。
发明内容
技术问题本发明的目的是针对以上砂浆外加剂配方存在的问题，提供一种凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂。该外加剂能在保证砂浆工作性满足现行标准规范的条件下，大幅度提高砂浆抗压强度、粘结强度和抗渗性，并显著降低砂浆收缩率。
技术方案本发明的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂技术方案要点是引入可以改善砂浆工作性同时可以显著改善砂浆其它多项性能的组分——改性凹凸棒石粘土，从而使砂浆工作性满足标准规范要求的同时满足强度、粘结强度和抗渗性要求。即采用经过改性的凹凸棒土作为砂浆外加剂的重要功能组分，本发明的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂以改性凹凸棒石粘土为主，加上减水剂和其它添加剂所组成，其中凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的60％～99％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的0.85％～18％，其余为添加剂。
用于干粉砌筑砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的98.5％～99％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的0.85％～1.3％，添加剂为纤维素醚，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.15％～0.2％。
用于干粉抹灰砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的96％～97％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的2.6％～3.55％，添加剂为纤维素醚，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.35％～0.45％。
用于湿拌砌筑砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的60％～75％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的15％～18％，添加剂为聚乙烯醇和硼酸钠，聚乙烯醇占复合砂浆外加剂重量的5.5％～7％，硼酸钠占复合砂浆外加剂重量的4.5％～15％。
用于湿拌抹灰砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的65％～75％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的12％～15％，添加剂为纤维素醚、聚乙烯醇、硼酸钠，聚乙烯醇占复合砂浆外加剂重量的4.5％～5.5％，硼酸钠占复合砂浆外加剂重量的7％～13.5％，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.06％～0.95％。
改性凹凸棒粘土采用高粘凹凸棒石粘土改性时，磨细至比表面大于300m2/kg。改性凹凸棒粘土采用原矿凹凸棒石粘土改性时，磨细至比表面大于300m2/kg、550℃-850℃煅烧2小时。
减水剂为萘系粉剂减水剂。
有益效果本发明所配制的外加剂能在保证砂浆工作性满足现行标准规范的条件下，大幅度提高砂浆抗压强度、粘结强度和抗渗性，并显著降低砂浆收缩率。在相同机理和性能相当的条件下，比目前实际使用的砂浆外加剂生产成本低廉。该外加剂可以根据不同需要，改变其组分配方，从而形成具有不同特点的砂浆外加剂，如适合干粉砂浆改性的保水增稠剂、适合湿拌砂浆的保水增稠剂、提高砌筑砂浆抗压强度、提高抹灰砂浆抗渗性能的改性剂和特种砂浆(保温砂浆、界面剂、防水砂浆和石膏砂浆)改性剂等等。
具体实施例方式
本发明的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂配方示于下表。
凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂配方表，％(重量百分比)
外加剂配方和所制得干粉砂浆性能如下(i)砌筑砂浆外加剂配方1效果砌筑砂浆性能(按照M10设计配合比)分层度＝2.1cm；保水率＝93.2％；凝结时间＝7.5h；28d抗压强度＝17.2Mpa；56d收缩率＝0.676‰。
(ii)抹灰砂浆外加剂配方2效果抹灰砂浆性能(按照M10设计配合比)分层度＝1.5cm；保水率＝97.3％；凝结时间＝7.8h；
28d抗压强度＝18.5Mpa；56d收缩率＝0.936‰；密度＝2000-2100kg/m3；抗渗压力＝0.4Mpa；粘结强度＝0.79Mpa.
(iii)砌筑砂浆外加剂配方3效果砌筑砂浆性能(按照M10设计配合比)分层度＝2.2cm；保水率＝92.0％；凝结时间＝12h；28d抗压强度＝15.2Mpa；56d收缩率＝0.566‰。
(iv)抹灰砂浆外加剂配方4效果抹灰砂浆性能(按照M10设计配合比)分层度＝1.5cm；保水率＝95.0％；凝结时间＝14h；28d抗压强度＝14.5Mpa；56d收缩率＝0.474‰；密度＝1900-2000kg/m3；抗渗压力＞0.4Mpa；粘结强度＞0.79Mpa.
上述砂浆性能指标均满足现行砂浆规范和标准要求。而且在相同机理和性能相当的条件下，比目前实际使用的砂浆外加剂生产成本低廉。
权利要求
1.一种凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于该外加剂以改性凹凸棒石粘土为主，加上减水剂和其它添加剂所组成，其中凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的60％～99％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的0.85％～18％，其余为添加剂。
2.根据权利要求1所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于用于干粉砌筑砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的98.5％～99％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的0.85％～1.3％，添加剂为纤维素醚，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.15％～0.2％。
3.根据权利要求1所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于用于干粉抹灰砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的96％～97％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的2.6％～3.55％，添加剂为纤维素醚，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.35％～0.45％。
4.根据权利要求1所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于用于湿拌砌筑砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的60％～75％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的15％～18％，添加剂为聚乙烯醇和硼酸钠，聚乙烯醇占复合砂浆外加剂重量的5.5％～7％，硼酸钠占复合砂浆外加剂重量的4.5％～15％。
5.根据权利要求1所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于用于湿拌抹灰砂浆的复合砂浆外加剂，凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的65％～75％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的12％～15％，添加剂为纤维素醚、聚乙烯醇、硼酸钠，聚乙烯醇占复合砂浆外加剂重量的4.5％～5.5％，硼酸钠占复合砂浆外加剂重量的7％～13.5％，纤维素醚占复合砂浆外加剂重量的0.06％～0.95％。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于改性凹凸棒粘土采用高粘凹凸棒石粘土改性时，磨细至比表面大于300m2/kg。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于改性凹凸棒粘土采用原矿凹凸棒石粘土改性时，磨细磨细至比表面大于300m2/kg、550℃-850℃煅烧2小时。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂，其特征在于减水剂为萘系粉剂减水剂。
全文摘要
凹凸棒石粘土型复合砂浆外加剂是一种在商品砂浆的生产与应用中，可以改善砂浆工作性同时可以显著改善砂浆其它多项性能的复合砂浆外加剂，该外加剂以改性凹凸棒石粘土为主，加上减水剂和其它添加剂所组成，其中凹凸棒石粘土占复合砂浆外加剂重量的60％～99％，减水剂占复合砂浆外加剂重量的0.85％～18％，其余为添加剂。改性凹凸棒粘土采用高粘凹凸棒石粘土改性时，磨细至比表面大于300m
文档编号C04B14/02GK1686902SQ200510039008
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者潘钢华, 王然良 申请人:东南大学