专利名称：一种超高强砂浆的制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种超高强砂浆的制备方法。
背景技术：
一些工程建筑、特别是侵蚀环境的建筑，如化工厂、食品加工厂、冷库、重型机器厂 等建筑物的地面以及港口和海洋平台、放射性废弃物储存容器等的建造，需要大量成本较 低、可在施工现场制备的超高强砂浆。
现有的国内外超高强砂浆的配制，大多是采用磨细波特兰水泥、超细颗粒的硅灰(或 矿渣、粉煤灰等)、精细石英砂(或其它优质细集料，如不锈钢粉)、水和超塑化剂等组成，
成型时通过施加一定的压力后于室温静置1天后拆模，使用80 'C或以上的热水浴养护一
天后室温养护几天，再在高温(200 t:左右)干热养护i天后冷却至室温养护到龄期，抗
压强度达150兆帕以上。该技术配制的砂桨虽然强度高，但成本高、工艺复杂，不适合工
程应用，目前仅限于制造某些工具、热塑性树脂的模具等预制品。
文献 "Tensile properties of fibre-reforced very high strength DSP mortar (Magzine of Concrete Research, 2000， 52， No. 2, Apr. ， 101 108)，，叙述的一种超 高强砂浆的配制，在工艺上进行了改进，其材料由比表面积为400 450m7kg的白波特兰 水泥、硅灰、粉状超塑化剂、精细石英砂、水组成，搅拌均匀后在75赫兹振动台振动成 型，24小时拆模后8CTC热水浴养护24小时，再在试验室条件养护到龄期，制得75 mm X 150mm圆柱体最小抗压强度为150兆帕。该方法成本仍高、工艺较复杂，在施工现场还是 难以实现；由于国内最好的标号为62.5的水泥比表面积也只能达到380. 6m7kg，该砂浆 的制备还需要进口水泥。
由于现有技术在施工现场制备超高强砂浆的困难，目前建筑用的混凝土材料强度低、 密实度小，用于一些需要超高强高密实材料的工程建筑并不理想。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种超高强砂浆的制备方法，这种砂浆成本低廉，便于施工 现场制备，其强度可达到140~150兆帕(MPa)，能满足各种需要超高强高密实材料的工 程建筑。
一种超高强砂浆的制备方法，其特征在于原料为水泥、硅灰、硅砂、石英砂、消泡剂、 水和减水剂，其各组分的质量百分比为水泥35% 50%，硅灰5% 15%,硅砂25% 35%， 石英砂3% 10%，消泡剂0.1% 0. 2%，水7% 14%,减水剂为水泥和硅灰(即胶凝材料) 质量之和的1. 5% 4. 5%，各组份总量满足100%;
上述材料中，水泥为标号62.5、 62.5R、 52.5、 52.5R的硅酸盐水泥，硅砂的细度为 20 40目，石英砂的细度为100 200目，消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡 剂，减水剂为聚羧酸盐减水剂；
搅拌制作该超高强砂浆的方法为采用变速搅拌机，在80转/分 350转/分范围内逐 档提升搅拌速度，搅拌时间为10至25分钟，将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上
或插入振捣棒振动2 10分钟；养护方法为在工地现场施工时，采用现有的高性能混凝
土养护方法，即前3天每1-2小时浇水后覆膜，3天后每天早晚浇水后覆膜到龄期；在实 验室制作时，覆膜约24小时后拆模，放入常温水中养护到龄期。
采用建筑行业制作混凝土或砂浆常用的振动台或振捣棒，振动频率国内一般采用50 赫兹；在工地现场施工，模具较大或无法移动时，可采用振捣棒振动。
已有技术采用高温养护，是为了促进火山灰效应，从而提高强度。考虑到现场实施困 难，本发明着眼于搅拌工艺，改进以往只是在宏观水平上达到均匀的搅拌，采用变速搅拌 机，逐档增速，通过高速搅拌达到微观水平的均匀，促进了水泥的水化程度，从而提高了 强度，实现了用常规养护方法养护制备超高强砂浆。
本发明的砂浆标准件按GB/T 50081-2002第六章进行立方体抗压强度实验，强度能达 到140—150Mpa，密度约2.4克/厘米3。.
除了硅酸盐水泥外，也可以采用相同标号(即相同强度)的普通硅酸盐水泥、矿渣硅 酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等其他种类水泥 制作本发明的超高强砂浆，这些水泥的主要成份同样为硅酸盐水泥熟料。采用其他种类水
泥时，可以参照本发明的硅酸盐水泥质量百分比，以及该种类水泥中其他矿物混合材料的 掺量，确定该种类水泥在砂浆中的质量百分比。
本发明具有以下优点
1、 流动性好，无裂纹、气孔少且小，内部结构致密，成型表面光滑，强度高，其强 度/密度的值与钢的相当，具有较好的抗渗性和抗磨性。
2、 所选材料为大量生产的市售产品，原材料易得。
3、 相对于其他超高强砂浆，本发明的制备工艺简单并易于在工程施工现场实现，适 合于工程化。
具体实施例方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。所有搅拌步骤均采用变速搅拌 机，强度测试采用标准立方体砂浆试件，其养护龄期为28天，按GB/T 50081-2002第六 章进行立方体抗压强度实验。
实施例l，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. 1162. 5) 35%,硅灰13%， 硅砂(20 40目)35%，石英砂(标注细度为150目)6%，消泡剂(SP-202) 0. 2%，水9. 6%， 聚羧酸盐减水剂(Sika-III)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的2. 5%，即总量的1. 2%。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为15分钟， 将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上振动5分钟，振动频率为50Hz，覆膜至24小 时，拆模后放入常温水中养护。
经测试，该砂浆的28天抗压强度为148. 3 MPa。
实施例2，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. II62.5R) 42%，硅灰15 %，硅砂(20 40目)25%,石英砂(标注细度为150目)5.5%，消泡剂(SP-202) 0.2%， 水10.3%，聚羧酸盐减水剂(Sika-III)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的3.5%, 即总量的2.0%。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为25分钟， 将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上振动10分钟，振动频率为50 Hz，覆膜至24 小时，拆模后放入常温水中养护。
经测试，该砂浆的28天抗压强度为158. 8 MPa。
实施例3，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. 1162.5) 40.8%，硅灰 5%，硅砂(20 40目)35%，石英砂(标注细度为100 200目)10%,消泡剂(SP-202) 0.1%，水7%，聚羧酸盐减水剂(Sika-III)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的4.5%， 即总量的2. 1%。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为20分钟， 将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上振动6分钟，振动频率为50Hz，覆膜至24小 时，拆模后放入常温水中养护。
经测试，该砂浆的28天抗压强度为149. 2 MPa。
实施例4，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. 1152. 5R) 50%，硅灰10%, 硅砂(20 40目)25%，石英砂(标注细度为150目)3%，消泡剂(磷酸三酊酯)0.1%, 水11%，聚羧酸盐减水剂(Sika-III)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的1.5%，即 总量的0. 9%。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为23分钟， 将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上振动8分钟，振动频率为50Hz，覆膜至24小 时，拆模后放入常温水中养护。
经测试，该砂浆的28天抗压强度为157. 6 MPa。
实施例5，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. II52.5) 45%,硅灰5%， 硅砂(20 40目)30%,石英砂(标注细度为150目)10%，消泡剂(磷酸三酊酯)0.2%, 水8.8%，聚羧酸盐减水剂(Sika-in)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的2.0%，即 总量的1.0 %;。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为10分钟， 将搅拌好的砂桨倒入模具中，置于振动台上振动2分钟，振动频率为50Hz，覆膜至24小 时，拆模后放入常温水中养护。
经测试，该砂桨的28天抗压强度为143. 5 MPa。
实施例6，砂浆原料及各组分原料百分比为硅酸盐水泥(P. 1152. 5 R) 50%，硅灰 6.17%,硅砂(20 40目)25%，石英砂(标注细度为150目)3%，消泡剂(磷酸三酊酯) 0.15%，水14%,聚羧酸盐减水剂(Sika-III)为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的3. 0%， 即总量的1.68 %。
搅拌原料时，在80转/分 350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为15分钟， 将搅拌好的砂浆倒入模具中，插入振捣棒振动10分钟，振动频率为50Hz，采用现有的高 性能混凝土养护方法养护至龄期。
经测试，该砂浆的28天抗压强度为153. 8 MPa。
权利要求
1、一种超高强砂浆的制备方法，其特征在于原料为水泥、硅灰、硅砂、石英砂、消泡剂、水和减水剂，其各组分的质量百分比为水泥35％～50％，硅灰5％～15％，硅砂25％～35％，石英砂3％～10％，消泡剂0.1％～0.2％，水7％～14％，减水剂为水泥和硅灰质量之和的1.5％～4.5％，各组份总量满足100％；上述材料中，水泥为标号62.5、62.5R、52.5、52.5R的硅酸盐水泥，硅砂的细度为20～40目，石英砂的细度为100～200目，消泡剂为磷酸三酊酯或SP-202系列水性用消泡剂，减水剂为聚羧酸盐减水剂；采用变速搅拌机搅拌原料，在80转/分～350转/分范围内逐档提升搅拌速度，搅拌时间为10至25分钟，将搅拌好的砂浆倒入模具中，置于振动台上或插入振捣棒振动2～10分钟；养护方法为在工地现场施工时，采用现有的高性能混凝土养护方法；在实验室制作时，覆膜约24小时后拆模，放入常温水中养护到龄期。
全文摘要
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种超高强砂浆的制备方法。其特征在于原料及其其各组分的质量百分比为水泥35％～50％，硅灰5％～15％，硅砂25％～35％，石英砂3％～10％，消泡剂0.1％～0.2％，水7％～14％，减水剂为水泥和硅灰(即胶凝材料)质量之和的1.5％～4.5％，各组分总量满足100％；搅拌采用变速搅拌机，逐档增速，然后置于振动台上或插入振捣棒振动，以现有高性能混凝土的养护方法养护。本发明的超高强砂浆强度能达到150MPa，具有原料易得，制备工艺简单并易于在工程施工现场实现，适合于工程化的特点。
文档编号C04B28/04GK101186479SQ200710158900
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者徐世烺, 高良丽 申请人:大连理工大学