专利名称：一种高掺量矿渣自流平砂浆的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种地面自流平材料。
背景技术：
为适应人民现代生活方式和生活质量的不断提高，各种公用、公共场合对地面的平整、装饰、清洁、安全和功能的要求不断提高，从而推进了地面材料的发展，并催生新的地面材料的出现。另一方面，随着现代工业对生产环境要求的不断提高，对工业地坪提出了更为严格的要求，使得地面成为不可忽视且必须高度重视并需要投入一定的资金、技术进行建造、翻新和维修的生产硬件。自流平砂浆是一种以无机或者有机胶凝材料、细骨料、填料及外加剂等组成，加水搅拌后具有流动性或稍加辅助性铺摊就能流动找平的地面用材料。 使用时只需按规定的水灰比范围加水拌和均勻，机械泵送或人工施工后，无需人工抹平，浆体在自身重力作用下流动形成平整表面。它具有流动度大、施工快速、表而光滑平整等优点，消除传统混凝土平整度差、开裂、剥落、起灰等多种缺陷，是大型超市、商场、停车场、工厂车间、仓库等地面铺筑的理想材料，是现在建筑地面施工的一个发展方向，市场潜力很大。近年来，对水泥基自流平砂浆产品的开发研究报道较多，但基本上是普通硅酸盐水泥一高铝水泥一石膏三元主体系，辅助材料均为双飞粉、水洗河砂或人工石英砂及各种外加剂。如专利CN1546416 (—种聚合物水泥基自流平材料及其制备方法)，该专利采用的技术方案硅酸盐水泥100、聚合物乳胶粉10-15、高铝水泥8-15、双飞粉或粉煤灰5-8、减水剂2. 5-4、消泡剂0. 5-2,0. lmm-1. 25mm石英砂60-100。该技术中硅酸盐水泥用量高达 43%-66%，聚合物乳胶粉占4% 7. 4%，而双飞粉掺量只有21左右，减水剂1%-洲。从上述专利配方可以判断出，其生产成本高且易开裂，与实际生产需求有一定差距。矿渣是一种钢铁厂排放的工业副产品，其结构多为玻璃体，具有潜在的水化活性， 目前主要应用于矿渣水泥及水泥混凝土掺合料。矿渣微粉自身的活性要比水泥弱得多，只有在碱性环境条件下，它的活性才能被完全激发出来，从而进一步加速水泥水化反应的进程，并为水化产物提供充裕的空间，改善了水泥水化产物分布的均勻性，使水泥石结构比较致密。目前，矿渣在自流平中的应用研究仅限于用矿渣粉取代部分水泥，以降低自流平成本，改善可操作性，但这样可掺入的矿渣微粉就非常有限，不利于矿渣的大量利用。如张冬梅等人(矿渣微粉在自流平砂浆的应用研究，三明学院学报2008年12月第4期)采用砂浆为1:1. 2水泥砂浆，以一定的比例用矿渣微粉等量取代水泥，通过试验得到的矿渣最佳掺量为水泥质量的10%，早强减水剂掺量为水泥质量的2. 5 %时得到的砂浆性能最优。但该研究体系并不是真正的自流平砂浆，按上述所述掺量，其矿渣粉占体系总量不到5%。董素芬(水泥基自流平砂浆的配制与性能研究，重庆大学硕士学位论文2009)研究的最佳配方为水泥粉煤灰矿渣=70: 5: 25，水胶比为0. 475，胶砂比==1: 1. 5，重钙粉代砂25%， 纤维素醚和消泡剂为胶凝材料质量的0. 050%和0. 125%，可再分散乳胶粉、减缩剂、减水剂分别为胶凝材料的1. 75%, 2. 0%和0. 9%。此配比得到的砂浆各项性能满足JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》的要求。该配方中，矿渣粉折算掺量仅为9. 8%，且所用砂为细度模数为1. 5的石英砂。如何充分利用工业副产品代替天然矿物原料与河砂，减少不可再生资源的过度消耗，具有重要的社会价值与实际意义。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供了一种高掺量矿渣自流平砂浆，本发明利用矿渣微粉与矿渣砂在自流平中的大量应用，取代河砂或人工石英砂与双飞粉，既可提高自流平砂浆的性能，降低自流平产品的成本，又可以缓解矿渣堆积和环境污染的压力。本发明所采用的技术方案是
一种高掺量矿渣自流平砂浆，由下述重量百分比的成分组成普通硅酸盐水泥10 25%，铝酸盐水泥5 16%，石膏4 7%，矿渣微粉10 32%，矿渣砂30 42%，高效减水剂 0. 1 0. 3%,缓凝剂0. 15 0. 3%,保水剂0. 1 0. 2%,消泡剂0 0. 05%,乳胶粉1 3%。进一步地，所述的高掺量矿渣自流平砂浆，由下述重量百分比的成分组成普通硅酸盐水泥12 20%，铝酸盐水泥10 15%，石膏5 6%，矿渣微粉20 30%，矿渣砂40. 5 41. 4%,高效减水剂0. 2 0. 28%,缓凝剂0. 2 0. 29%,保水剂0. 15 0. 18%,消泡剂0.01 — 0. 04%，乳胶粉2 2. 7%。优选地，所述普通硅酸盐水泥标号为42. 5级及以上。优选地，所述铝酸盐水泥标号为CA50级及以上。优选地，所述石膏为无水石膏与α型半水石膏。 更优选地，所述无水石膏为天然硬石膏、氟石膏、人工煅烧无水石膏。优选地，所述矿渣微粉的比表面积为300 500m2/kg。优选地，所述矿S砂粒径0. 15 mm 0. 60謹。优选地，所述缓凝剂为DB-I型与HN-I缓凝剂。优选地，所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。本发明具有以下优点
1)使用工业副产品作为自流平砂浆的填料，其总掺量高达55%以上，大大降低了砂浆成本，有效利用了废物资源，达到了经济和环境双重效益；2)矿渣微粉的掺入促进了砂浆的流动性，提高了砂浆的后期强度；3)矿渣砂的掺入使胶凝材料和骨料粘结更好，提高了砂浆的强度；4)砂浆具有良好的稳定性，不离析、泌水；5)所选用的缓凝剂使砂浆开放时间长， 强度衰减小，具有较高的早期强度；6)该自流平砂浆拉伸粘结强度高，具有良好的变形能力、耐久性和后期尺寸稳定；7)本自流平材料科广泛用于地面自流平找平，地面垫层，地面终饰层的自流找平及旧地面、起砂地面及施工不合格地面修补。本发明制备的高掺量矿渣水泥基自流平砂浆强度达到CSLM S C25 F6 JC/T 985-2005等级及以上标准的要求。
具体实施例方式该高掺量矿渣自流平砂浆的制备方法为按配方比例称取所需要的原材料，在混料机中依次加入矿渣砂、矿渣微粉、普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏、高效减水剂、保水剂、缓凝剂、消泡剂、乳胶粉，充分搅拌混合均勻，形成产品。矿渣砂由钢铁厂水淬矿渣经烘干、筛分，取粒度范围为0. 15mm 0. 6mm粒径范围的砂。
实施例1
本实施中的高掺量矿渣自流平砂浆按重量百分比计算，其组成为标号为42. 5级普通硅酸盐水泥18%，标号为CA50级铝酸盐水泥12%，硬石膏6. 3%，比表面积350m2/kg矿渣微粉 20%，粒径为0. 15mm矿渣砂41%，高效减水剂0. 2%，DB-I缓凝剂0. 3%，保水剂0. 15%，消泡剂 0. 05%，乳胶粉2%。实施例2:
本实施中的高掺量矿渣自流平砂浆按重量百分比计算，其组成为标号为42. 5级普通硅酸盐水泥12%，标号为CA50级铝酸盐水泥8%，硬石膏5%，比表面积500m2/kg矿渣微粉 32%，粒径为0. 60mm矿渣砂40. 5%，高效减水剂0. 2%，HN-1缓凝剂0. 15%，保水剂0. 15%，消泡剂0. 05%,乳胶粉2%。实施例3
本实施中的高掺量矿渣自流平砂浆按重量百分比计算，其组成为标号为42. 5级普通硅酸盐水泥25%，标号为CA50级铝酸盐水泥15%，硬石膏6. 5%，比表面积350m2/kg矿渣微粉20%，粒径为0. 15mm矿渣砂30%，高效减水剂0. 3%，缓凝剂0. 3%，保水剂0. 15%，消泡剂 0. 05%，乳胶粉 2. 7%。实施例4:
本实施中的高掺量矿渣自流平砂浆按重量百分比计算，其组成为标号为42. 5级普通硅酸盐水泥20%，标号为CA50级铝酸盐水泥10%，α型半水石膏6%，比表面积400m2/kg矿渣微粉20%,粒径为0. 60mm矿渣砂41. 4%，高效减水剂0. 2%，DB-I缓凝剂0. 2%，保水剂0. 15%， 消泡剂0. 05%,乳胶粉2%。利用以上四个实施例的配比得到的高掺量矿渣自流平砂菜，流动性好，开放时间长，强度较高，适用于地面找平，地面垫层，地面终饰层的自流找平及旧地面、起砂地面及施工部不合格地面修补。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，由下述重量百分比的成分组成普通硅酸盐水泥10 25%，铝酸盐水泥5 16%，石膏4 7%，矿渣微粉10 32%，矿渣砂30 42%,高效减水剂0. 1 0. 3%,缓凝剂0. 15 0. 3%,保水剂0. 1 0. 2%,消泡剂0 0. 05%, 乳胶粉1 3%。
2.根据权利要求1所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，由下述重量百分比的成分组成普通硅酸盐水泥12 20%，铝酸盐水泥10 15%，石膏5 6%，矿渣微粉20 30%,矿渣砂40. 5 41. 4%,高效减水剂0. 2 0. 28%,缓凝剂0. 2 0. 29%,保水剂0. 15 0. 18%,消泡剂0. 01 0. 04%,乳胶粉2 2. 7%。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥标号为42. 5级及以上。
4.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述铝酸盐水泥标号为CA50级及以上。
5.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述石膏为无水石膏与α型半水石膏。
6.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述无水石膏为天然硬石膏、氟石膏、人工煅烧无水石膏。
7.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述矿渣微粉的比表面积为300 500m2/kg。
8.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述矿渣砂粒径 0. 15 mm 0. 60mm。
9.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述缓凝剂为DB-I型与HN-I缓凝剂。
10.根据权利要求1或2任意一项所述的高掺量矿渣自流平砂浆，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类高效减水剂。
全文摘要
本发明公开了一种高掺量矿渣自流平砂浆，属于建筑材料领域。高掺量矿渣自流平砂浆，由下述重量百分比的成分组成普通硅酸盐水泥10～25%，铝酸盐水泥5～16%，石膏4～7%，矿渣微粉10～32%，矿渣砂30～42%，高效减水剂0.1～0.3%，缓凝剂0.15～0.3%，保水剂0.1～0.2%，消泡剂0～0.05%，乳胶粉1～3%。本发明利用矿渣微粉与矿渣砂在自流平中的大量应用，取代河砂或人工石英砂与双飞粉，既可提高自流平砂浆的性能，降低自流平产品的成本，又可以缓解矿渣堆积和环境污染的压力。
文档编号C04B18/14GK102173711SQ201110046478
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者吴江红, 李灿华, 李超, 杨新亚, 汪晖, 甘万贵 申请人:武汉钢铁(集团)公司