本发明涉及建筑工程技术领域，更具体地说，它涉及一种干拌改性抹灰砂浆及其生产工艺。
背景技术：
砂浆是建筑工程用量巨大的一类建筑材料，传统是砂浆的在现场配置，各原料堆放在现场，占据空间，存在着计量不准确、搅拌不均匀、砂浆的和易性不易控制、质量难以保证等缺点，而且污染环境，效率低下。
干拌砂浆又称干混砂浆、干粉砂浆或干砂浆，是将水泥、砂、矿物掺合料和功能项添加剂按一定比例、在专业生产厂与干燥状态下均匀拌制，混合成一种颗粒状或粉状的混合物，然后以干粉包装或散装的形式运送至工地，按规定的比例加水拌和后可直接使用。干拌砂浆以其品质稳定、功效提高、质量优异、品种齐全、施工性能良好、使用方便等优点，正在被大力推广和使用。
申请公布号为cn106320665a的专利公开了一种预拌干混改性直刮砂浆施工方法，所述直刮砂浆粉料包括如下重量份的原料：水泥300份、高钙粉为70份、砂630份、纤维素0.5份、乳胶粉5份、淀粉醚0.3份、触变剂0.8份和纤维0.5份。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：沙采用的是天然砂，而天然砂不是所有地方都能就地取材，一般使用前需要经过购买、搬运和存放等，取材费时费力，现有的建筑施工中，沙的需求量比较大，过度的开采自然沙而不合理利用，会造成资源的浪费，不利于保护环境和保护地球。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种干拌改性抹灰砂浆，其具有取材方便、省时省力、实现资源可重复利用，节约资源，保护环境的优点，且制得的砂浆的具有优异的性能。
本发明的第二个目的在于提供一种干拌改性抹灰砂浆的生产工艺，其具有工艺简单，操作方便，易于实施，节约成本，且制得的干拌改性抹灰砂浆能直刮施工，可以不做界面处理，减少施工工序，节约人力物力，提高工作效率的优点。
本发明的第三个目的在于提供一种干拌改性抹灰砂浆的拌合物，其具有应用范围广，能广泛应用于各种基面、烧结砖、混凝土、轻质隔墙以及各类砌块等的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种干拌改性抹灰砂浆由包含以下重量的原料制成：
水泥90～110份、凝胶掺料72～93份、骨料750～785份、淀粉醚0.1～0.3份、胶粉0.5～1.0份、纤维素醚0.4～0.8份、矿物纤维0.2～0.7份、葡萄糖酸钠0.1～0.3份、引气剂0.1～0.3份和稠化粉0.5～1.2份；
所述凝胶掺料包括粉煤灰、硅灰和漂珠中的任意一种或几种；
所述矿物纤维包括硅酸铝纤维、石膏纤维和纳米矿物纤维的一种或多种；
所述骨料包括沙和改性再生沙，所述改性再生沙以硅藻土、黏土和高岭土中的任意一种或多种为改性材料对再生沙改性获得。
通过采用上述技术方案，干拌抹灰砂浆中的各组分相互配合，相互作用，可制得一种性能优异的干拌改性抹灰砂浆，本发明中，各原料组分的取材容易，简单，易得，且各组分原料为绿色原料，环保，不危害环境；且骨料包括沙和改性再生沙，沙可以是天然河沙或机制砂，改性再生沙通过改性材料对再生沙进行改性获得，改性再生沙是对废旧混凝土的再次利用，便于建筑节能，有利于节约资源、保护环境，解决资源匮乏和和可持续发展等问题，在缺少沙的地区不用费很大力气从别的地方购买沙，减少购买、搬运和存放等步骤，省时省力。
干拌抹灰砂浆中的各组分原料相互配合，可制得一种高粘接力、高保水性、高稳定性、低容重、低收缩、易施工、无空鼓和无开裂的干拌改性抹灰砂浆。
其中，淀粉醚是分子中含有醚键的变性淀粉的总称，也称醚化淀粉，本发明中的淀粉醚是由一些多糖类的天然聚合物经改性而成，是一种可溶于水的化学改性淀粉醚，可与干粉砂浆中其他添加剂相容。本命发明中，淀粉醚具体选择羟丙基瓜尔胶醚。胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料。本发明中，优先选择可再分散乳胶粉，可再分散乳胶粉产品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/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物等。纤维素醚由纤维素制成的具有醚结构的高分子化合物，经醚化后能溶于水，本发明中，纤维素醚可选择甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的任意一种。葡萄糖酸钠是一种结晶的粉末，是在妥善规定和控制的条件下生产出来的，此化合物是化学纯，质量是恒定且无腐蚀性，能保证它在应用中的可靠性和重复性。
本发明中，淀粉醚、胶粉、纤维素醚和葡萄糖酸钠等可对砂浆进行改性，各组分相互配合，使得砂浆具有优异的拉伸强度、粘结强度、保温性和保水性，能改善砂浆的抗流挂性，提高砂浆的施工性，提高砂浆自身的抗下垂能力，有很好的润滑性，能改善材料的操作性能，使操作更滑爽，易于直刮施工，赋予砂浆优良的耐碱性,改善砂浆的粘附性、粘合性、抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性能和施工性。
稠化粉是一种非石灰、非引气型的新型保水增稠材料，它呈粉状，易计量，无放射性和无腐蚀性，针对不同的原材料可以适当调整配比以达到最佳效果。本发明中，加入一定的稠化粉，稠化粉与其它组分相互配合，使得砂浆具有耐水、抗渗、收缩小和粘结力高的特性，其性能指标均优于传统砂浆，从材性上解决了传统砂浆操作性差和混合砂浆强度低、收缩大和不耐水的问题。
本发明中，所述骨料包括沙和改性再生沙，所述改性再生沙以硅藻土、黏土和高岭土中的任意一种或多种为改性材料对再生沙改性获得；进一步地，所述沙和改性再生沙的重量比为1：(2～4)；再进一步地，取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1mm～1.4mm；再进一步地，所述改性再生沙以硅藻土和高岭土为改性材料对再生沙改性获得,本发明中，硅藻土和高岭土的重量比为(1～3)：1。
通过采用上述技术方案，本发明中骨料包括沙和改性再生沙，沙可以是天然河沙或机制砂，改性再生沙通过改性材料对再生沙进行改性获得，改性再生沙是对废旧混凝土的再次利用，便于建筑节能，有利于节约资源、保护环境，解决资源匮乏和和可持续发展等问题。本发明中，以硅藻土、黏土和高岭土中的任意一种或多种为改性材料对再生沙改性获得改性再生沙，可改善再生沙的密实度，修复再生沙的内部缺陷，改善其颗粒表面与水泥的界面作用，从而可提高砂浆的性能及粘接强度。
硅藻土是一种硅质岩石，化学成分主要是sio2，含有少量的al2o3、fe2o3、cao、mgo和有机质等。硅藻土的吸附性能强、容重轻、细度均匀、无毒且混合均匀性好。本发明中，用硅藻土作为改性剂，可使得再生沙的体质软轻、易于施工，且有利于改善砂浆的强度性能和防晒性等，使用干拌抹灰砂浆建成的建筑不仅具有除湿、除臭和通透性好的特点，而且还能够净化空气、隔音和隔热功能，且成本并不高，便于推广应用。黏土，又作粘土，是颗粒非常小的(<2μm)可塑的硅铝酸盐，除了铝外，黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，是一种重要的矿物原料，无毒无味、安全环保，用黏土作为改性剂，可改善再生沙的性能，便于利用。高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，土质松软、细腻，具有良好的可塑性和耐火性等，用高岭土作为改性剂，可改善再生沙的密实度，修复再生沙的内部缺陷，使得砂浆具有一定的耐火性和耐久性。
在本发明中，优先选择硅藻土和高岭土为改性材料对再生沙改性获得改性再生沙，硅藻土和高岭土相互配合，可改善再生沙的密实度，修复再生沙的内部缺陷，改善其颗粒表面与水泥的界面作用，从而可提高砂浆的性能及粘接强度，且硅藻土和高岭土的土质松软、细腻，便于直刮施工，提高施工性，提高25％～32％的工作效率。
本发明中，所述凝胶掺料包括粉煤灰、硅灰和漂珠中的任意一种或几种；一步地，所述凝胶掺料为粉煤灰和漂珠；再进一步，所述粉煤灰和漂珠的重量比为(2～3)：1。
通过采用上述技术方案，粉煤灰是电厂燃烧煤粉后排放的工业废料，利用少量粉煤灰代替水泥制备砂浆,不仅可以降低成本,同时还可以实现废物再利用,节约能源,保护环境，降低砂浆的容重。硅灰也叫微硅粉或称凝聚硅灰，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时，矿热电炉内产生出的副产物，硅灰的容重轻、细度小且耐火性强。利用少量粉煤灰代替水泥制备砂浆,可提高砂浆抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，使得砂浆具有优良的保水性。漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心球，呈灰白色，壁薄中空，重量很轻，表面封闭而光滑，热导率小，耐火度≥1610℃。可改善砂浆的流动性、耐洗刷性能和耐磨性等。本发明中，所述凝胶掺料优先选择粉煤灰和漂珠，粉煤灰和漂珠相互作用，可改善砂浆的流变性、降低收缩变形，能改善砂浆的耐久性、耐腐蚀性和抗化学性能；且使得砂浆具有一定的耐火性和优良的隔热效果；具有很好的填充效应，提高混凝土强度和耐久性。
本发明中，所述矿物纤维包括硅酸铝纤维、石膏纤维和纳米矿物纤维的一种或多种；进一步地，所述矿物纤维包括硅酸铝纤维、石膏纤维和纳米矿物纤维。
通过采用上述技术方案，矿物纤维是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维，主要组成物质为各种氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等，具有良好的分散性，在本发明中，添加一定量的矿物纤维，可改善砂浆的分散性，易于施工。硅酸铝纤维是一种具有低导热率、优良的热稳定性、化学稳定性、不含粘结剂和腐蚀性的物质。石膏纤维，别名：石膏晶须，硫酸钙晶须,是硫酸钙的纤维状单晶体，是一种新型的具有很高综合性能的无机材料。纳米矿物纤维，是一种具有特殊显微结构的矿物材料，具有独特的层状结构，是一种含水的铝镁硅酸盐，分子式为(oh2)4(mg,al,fe)5(oh)2si8o20·4h2o。
本发明中，矿物纤维包括硅酸铝纤维、石膏纤维和纳米矿物纤维，与其它组分的亲和力强，易于表面处理，制得的砂浆具有容重轻、耐高温、热稳定性好、抗拉强度大、弹性好和无毒等特点，且制得的砂浆不开裂、不掉粉、不起砂、不空鼓和无剥离，强度高、牢固且使用寿命长。
进一步地，所述引气剂包括松香树脂类、烷基苯磺酸盐类和脂肪醇磺酸盐类中的任意一种。
通过采用上述技术方案，引气剂是为改善砂浆拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高砂浆的流动性，在砂浆拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡的外加剂。本发明中，松香树脂类引气剂可以选择松香皂类引气剂、松香热聚物类引气剂或马来酸松香皂类引气剂；烷基苯磺酸盐类引气剂可以选择十二烷基苯磺酸钠；脂肪醇磺酸盐类引气剂可以选择脂肪醇硫酸钠类引气剂，具体可选择十二烷基硫酸钠。在砂浆原料中添加一定量的引气剂，可提高砂浆的松软性，保证良好施工性能，改善砂浆的工作性能，从而便于直刮施工，提高工作效率。
进一步地，所述砂浆还包括0.1～0.3份稳泡剂。
通过采用上述技术方案，稳泡剂是指具有延长和稳定泡沫保持长久性能的表面活性剂，在本发明中，添加一定的稳泡剂，可使得引气剂产生的气泡在一定时间稳定，使可操作时间延长，便于施工。本发明中，稳泡剂可以选择聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、硅树脂聚醚乳液类(mps)、十二烷基二甲基氧化胺和烷基醇酰胺等。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种干拌改性抹灰砂浆的制备方法，包括如下步骤：
将沙和改性再生沙按设定比例混合均匀，烘干，制得骨料，然后与干拌改性抹灰砂浆原料中的其它组分混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂浆。
通过采用上述技术方案，先制备使用量最多的组分骨料，再加入其它的组分，混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂，干拌改性抹灰砂的制备工艺简单，操作方便，易于实施，一定程度上可节约成本，节约人力物力。
进一步地，所述改性再生沙的制备如下:
取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1mm～1.4mm；
以硅藻土、黏土和高岭土中的任意一种或多种为改性材料，将所述改性材料与再生沙按重量比为(0.5～2):5的比例混合，搅拌均匀，用含有15％～18％的聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。
通过采用上述技术方案，制备收集再生沙，对再生沙进行筛选，控制再生沙的粒径，选择适合施工的再生沙，便于施工；然后以硅藻土、黏土和高岭土中的任意一种或多种为改性材料对再生沙进行改性，最后用含有聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。制改性再生沙的工艺简单，易于实施，且不会对环境造成危害，安全环保。制得的改善再生沙在一定程度上可增加砂浆的和易性，提高砂浆的粘结强度，提高砂浆的保水性能。且制得的干拌改性抹灰砂浆能直刮施工，可以不做界面处理，减少施工工序，节约人力物力，提高约30％的工作效率。
进一步地，一种砂浆拌合物，包括权利要求1中的干拌改性抹灰砂浆。
通过采用上述技术方案，含有本发明中制得的干拌改性抹灰砂浆制得的砂浆拌合物的和易性较好，可直刮施工，且施工时不做界面处理即可直接施工，可减少施工工序，提高工作效率。且制得的砂浆拌合物，可广泛应用于各种基面、烧结砖、混凝土、轻质隔墙以及各类砌块等，应用范围广。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明中，骨料包括沙和改性再生沙，改性再生沙通过改性材料对再生沙进行改性获得，改性再生沙是对废旧混凝土的再次利用，便于建筑节能，有利于节约资源、保护环境，解决资源匮乏和和可持续发展等问题，且各原料组分的取材容易，简单，易得，各组分原料为绿色原料，环保，不危害环境；
第二、且制得的干拌改性抹灰砂浆能直刮施工，可以不做界面处理，减少施工工序，节约人力物力，提高30％的工作效率；
第三、制得的砂浆拌合物，可广泛应用于各种基面、烧结砖、混凝土、轻质隔墙以及各类砌块等，应用范围广。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
制备例
制备例1
改性再生沙的制备如下:
取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1mm；
将136.36kg硅藻土和45.45kg高岭土混合均匀，再与909.09kg再生沙混合，搅拌均匀，用含有15％的聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。
制备例2
改性再生沙的制备如下:
取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1.2mm；
将83.34kg硅藻土和83.33kg高岭土混合均匀，再与833.33kg再生沙混合，搅拌均匀，用含有16％的聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。
制备例3
改性再生沙的制备如下:
取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1.4mm；
将109.47kg硅藻土和95.24kg高岭土混合均匀，再与714.29kg再生沙混合，搅拌均匀，用含有18％的聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。
制备例4
改性再生沙的制备如下:
取废旧混凝土破碎后产生的粉末以及清洗破碎后的混凝土块时沉积的底物，用水浸泡，烘干即可制得再生沙，所述再生沙的粒径为1.2mm；
将204.71kg黏土与714.29kg再生沙混合，搅拌均匀，用含有18％的聚乙烯醇水溶液浸泡，烘干，即可制得改性再生沙。
实施例
实施例1
一种干拌改性抹灰砂浆的生产工艺如下：
将250kg沙和500kg改性再生沙(制备例1制得)按设定比例混合均匀、烘干，制得骨料，然后加入90kg水泥、48kg粉煤灰、24kg漂珠、100g淀粉醚、500g胶粉、800g纤维素醚、200g硅酸铝纤维、200g石膏纤维、100g纳米矿物纤维、100g葡萄糖酸钠、100g引气剂、700g稠化粉和100g稳泡剂，混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂浆。
实施例2
一种干拌改性抹灰砂浆的生产工艺如下：
将154kg沙和616kg改性再生沙(制备例1制得)按设定比例混合均匀、烘干，制得骨料，然后加入100kg水泥、69.75kg粉煤灰、23.25kg漂珠、200g淀粉醚、1kg胶粉、400g纤维素醚、66g硅酸铝纤维、67g石膏纤维、67g纳米矿物纤维、200g葡萄糖酸钠、300g引气剂、500g稠化粉和200g稳泡剂，混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂浆。
实施例3
一种干拌改性抹灰砂浆的生产工艺如下：
将195kg沙和585kg改性再生沙(制备例1制得)按设定比例混合均匀、烘干，制得骨料，然后加入110kg水泥、55kg粉煤灰、22kg漂珠、300g淀粉醚、700g胶粉、600g纤维素醚、100g硅酸铝纤维、400g石膏纤维、200g纳米矿物纤维、300g葡萄糖酸钠、200g引气剂、1.2kg稠化粉和300g稳泡剂，混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂浆。
实施例4
一种干拌改性抹灰砂浆的生产工艺如下：
将154kg沙和616kg改性再生沙(制备例1制得)按设定比例混合均匀、烘干，制得骨料，然后加入110kg水泥、60kg粉煤灰、30kg漂珠、200g淀粉醚、700g胶粉、600g纤维素醚、200g硅酸铝纤维、150g石膏纤维、150g纳米矿物纤维、200g葡萄糖酸钠、200g引气剂、1kg稠化粉和200g稳泡剂，混合均匀，即可制得干拌改性抹灰砂浆。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于，实施例5中，改性再生沙由制备例2制得，其余均匀实施例4一致
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于，实施例6中，改性再生沙由制备例3制得，其余均匀实施例4一致
实施例7
实施例7与实施例4的区别在于，实施例7中，改性再生沙由制备例4制得，其余均匀实施例7一致
实施例8
实施例8与实施例4的区别在于，实施例8中，将用90kg硅灰代替60kg粉煤灰和30kg漂珠，其余均匀实施例7一致。
实施例9
实施例9与实施例4的区别在于，实施例9中，没有加入稳泡剂，其余均匀实施例7一致。
对比例
以实施例4作为参照组
对比例1
对比例1与实施4的区别在于对比例1中没有用硅藻土和高岭土为改性材料对再生沙进行改性，其它均与实施例4保持一致。
对比例2
对比例2与实施4的区别在于对比例2中不加入凝胶掺料，其它均与实施例4保持一致。
对比例3
对比例3与实施4的区别在于对比例3中纤维素醚和葡萄糖酸钠，其它均与实施例4保持一致。
性能检测试验
根据gb/t29756-2013《干混砂浆物理性能试验方法》，检测实施例1～9和对比例1～3所制得的干拌改性抹灰砂浆的物理性能，检测结果表1所示。
根据gb6566《建筑材料放射性核素限量》，检测得出，实施例1～9和对比例1～3所制得的干拌改性抹灰砂浆的放射性内照射指数和放射性外照射指数均小于1.0，且均无挥发性物质、无放射性物质、无毒无害。
表1干拌改性抹灰砂浆物理性能表
从表1可以看出，干拌抹灰砂浆中的各组分原料相互配合，可制得一种性能优异(高粘接力、高保水性、高稳定性、低容重和低收缩等)的干拌改性抹灰砂浆；各原料组分的取材容易，简单，易得，且各组分原料为绿色原料，环保，不危害环境；废旧混凝土可用来生产再生沙，对再生沙进行改性，可当做天然沙或机制砂使用，实现资源的再次利用，节约资源；本发明既能实现资源再次利用，又能在一定程度上改善干拌砂浆的性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。