本发明属于砂浆领域，尤其涉及一种厚层自流平砂浆。
背景技术：
现在随着自流平市场发展的需要，厚层自流平水泥砂浆成为一种趋势并迅速推广开来。厚层自流平水泥砂浆施工厚度在5mm～50mm之间。它是由水泥基或硬石膏基胶凝材料、细骨料、填料及添加剂组成，与水(或乳液)搅拌后具有流动性能自动找平或稍加摊铺就能找平的地面用材料。厚层自流平砂浆现在面临的主要问题是由于要浇筑的厚度过大，在保持较高的流动度的同时，极易造成泌水和离析，而且对于厚层自流平砂浆的早期强度要求较高。同时，由于浇筑厚度大，导致体积大，容易造成水化不均，从而导致自流平砂浆的水化收缩开裂，收缩问题是自流平砂浆急需解决的问题，现在的普通自流平砂浆通常通过添加硬石膏，利用硬石膏与水泥水化膨胀来弥补水泥的收缩。但是，对于厚层自流平砂浆有关这方面的研究还比较少，这是目前急需解决的问题。
由于国内水泥地面自流平材料的品种少，致使研究水泥基自流平砂浆的受阻，因此研究一种流变性能好、物理力学性能强、性价比高的厚层自流平砂浆具有十分必要的意义，满足建筑行业的选择与需求。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种厚层自流平砂浆，该砂浆符合自流平砂浆的标准强度为c25的干混自流平砂浆，且砂浆在浇筑4cm厚时不泌水不离析，能够自我找平，且表面效果良好，成本低，具有经济效益。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种厚层自流平砂浆，包括胶凝材料、砂子、外加剂。
上述的一种厚层自流平砂浆，所述胶凝材料包括硬石膏、硫铝水泥和硅酸盐水泥。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述胶凝材料与所述砂子的用量比为1.34-1.36。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述外加剂包括减水剂、hpmc、引气剂、消泡剂、无机增稠剂、降粘剂、缓凝剂和灰钙。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述缓凝剂选自酒石酸、葡萄糖酸钠任一种或其组合。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述减水剂的掺量为胶凝材料的0.18％-0.22％，优选地，所述减水剂的掺量为胶凝材料的0.20％；所述hpmc的掺量为胶凝材料的0.10％-0.12％。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，引气剂占胶凝材料和砂子总量的0.0025％，消泡剂占胶凝材料和砂子总量的0.2％，无机增稠剂占胶凝材料和砂子总量的0.8％，降粘剂占胶凝材料和砂子总量的0.2％，缓凝剂占胶凝材料和砂子总量的0.7％。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述无机增稠剂选自膨润土、硅凝胶、或硅酸镁铝任一种。
上述的一种厚层自流平砂浆，其中，所述灰钙掺量为所述硫铝水泥和硬石膏掺量总量的0.7％以上。
本发明减水剂过多容易造成离析和泌水，hpmc对于砂浆的保水增稠有很好的效果，掺量增加，流动度降低；引气剂能够增加流动度；无水增稠剂硅酸镁铝对流动度没有明显的影响，且能够改善砂浆的表面效果；降粘剂能改善砂浆的泌水和离析问题；引气剂和硅酸镁铝和降粘剂能够相互叠加，且不互相影响；硬石膏与硫铝水泥和硅酸盐水泥的比例为13/42/100时，更有较高的早期强度，并伴随着体积的膨胀，补偿砂浆的收缩；缓凝剂为酒石酸与葡萄糖酸钠复配使用对砂浆的流动度保持具有良好的效果，提高早期强度；灰钙的添加能够提高早期强度。
与现有技术相比，本发明提供的一种厚层自流平砂浆，达到的技术效果是：本发明通过对各种组分以及不同组分的不同掺量的研究，确定各个组分在自流平砂浆中的作用和性能，选择较好的组分和掺量，使自流平砂浆在浇筑厚层的时候依然具有较好的流动度，能够有较好的施工性能；增加配方中砂子的含量，起到骨料的作用；增加自流平的厚度和强度同时，增加硫铝水泥和硬石膏的含量，通过水化反应生成钙矾石膨胀性能补充收缩引起的开裂；同时达到在较高流动度的情况下，保证不泌水不离析的效果，使厚层自流平能够达到代替碎石混凝土的效果，节约施工时间和成本。
以下便结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得，下面实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本专利保护范围中。
材料：水泥选自海螺牌pii42.5水泥；硫铝水泥选自无锡金鹰硫铝水泥；砂子选自50-80目砂子；无水硬石膏选自南特优质硬石膏；减水剂选自苏州兴邦聚羧酸减水剂；hpmc-mk400选自天盛粘度为400的纤维素醚；消泡剂选自明凌消泡剂p803；酒石酸选自杭州宝晶酒石酸；市售葡萄糖酸钠。
实施例1一种厚层自流平砂浆的组成
水泥371kg；硫铝水泥156kg；无水硬石膏48kg；砂子425kg；减水剂1.15kg；hpmc0.63kg；引气剂0.0025kg；消泡剂0.2kg；硅酸镁铝0.8kg；降粘剂0.2kg；葡萄糖酸钠0.15kg；酒石酸0.55kg；灰钙14kg。
实施例2选择硅酸镁铝的最佳比例
a.以实施例1为例，改变硅酸镁铝的比例以研究不同掺量的硅酸镁铝对厚层自留平砂浆的流动度影响
表1硅酸镁铝掺量对流动度的影响
由表1可以明显看出，随着无机增稠剂硅酸镁铝的掺量的增加，流动度并没有降低也没有升高，因此硅酸镁铝对于自流平砂浆的流动度并没有明显的影响；而本发明研究了无机增稠剂硅酸镁铝对自流平砂浆表面的效果可以明显看出，无机增稠剂硅酸镁铝对于改善厚层自流平砂浆的表面具有显著的效果，当掺量为0.6％的时候效果最好，同时也发现无机增稠剂硅酸镁铝对砂浆的泌水离析问题也能够有效的改善，断面均没有明显的分层，因此无机增稠剂硅酸镁铝能够有效的改善泌水和离析问题以及改善厚层自流平砂浆的表面，而且0.6％的掺量较为合适。
b、硅酸镁铝对厚层自流平砂浆表面的优化
自流平砂浆的表面要有优越的平整度，表面要光滑细腻，不能有很多鼓起的泡，因此，对自流平砂浆表面的优化就显得十分重要。由前面的实验可知，硅酸镁铝是一种很好的触变剂，既不改变砂浆的流动度又有利于解决砂浆的泌水和离析问题。同时，硅酸镁铝对厚层自流平砂浆的表面具有很好的优化效果，因此，选取不同掺量的硅酸镁铝分别为0.6、0.8、1.0和1.2％物料对厚层自流平砂浆的表面进行优化，随着硅酸镁铝掺量的增加，厚层自流平砂浆的表面的气孔逐渐减少，且颜色更接近水泥的原本颜色，当掺量为0.8％时，表面气孔最少，效果较好，因此选择硅酸镁铝的掺量为0.8％作为对厚层自流平砂浆表面的优化。
综上所述，硅酸镁铝能够在不改变流动度的同时对厚层自流平砂浆的表面具有很好的优化效果，掺量在0.8％时，效果较好。
实施例3不同缓凝组分对厚层自流平砂浆性能的影响
本实施例以实施例1厚层自流平砂浆的组成为主，更改葡萄糖酸钠、酒石酸的比例研究不同缓凝组分对厚层自流平砂浆性能的影响。
葡萄糖酸钠作为缓凝剂在单独使用时，效果不是很明显，通常与其他缓凝剂进行复配使用，同时，葡萄糖酸钠还具有一定的减水效果，因此在保持原用水量不变的情况下可以提高砂浆的流动度。因此，在与酒石酸进行复配的时候，适当的降低缓凝剂的总量为0.70％防止泌水和离析。由于葡萄碳酸钠对流动度的影响比较敏感，因此，实验以0.05％逐渐增加葡萄糖酸钠的含量，直至完全取代0.7％的酒石酸。实验结果见下表2-1、表2-2。
表2-1葡萄糖酸钠掺量对流动度的影响
表2-2葡萄糖酸钠掺量对流动度的影响
由表2-1、表2-2可以看出，随着葡萄糖酸钠掺量的增加，厚层自流平砂浆的流动度呈现一个先上升后下降的趋势，这是由于葡萄糖酸钠具有一定的减水剂是作用效果，少量的葡萄糖酸钠有利于增加厚层自流平砂浆的流动度，而当葡萄糖酸钠掺量过多的时候，减水达到饱和，不能继续增加砂浆流动度反而会有少量的降低，且葡萄糖酸钠过多的掺量容易造成砂浆的泌水和离析。从流动度的保持上看，在葡萄糖酸钠掺量小于0.2％的时候对流动度有一个较好的保持，但是当葡萄糖酸钠的掺量大于0.2％的时候，就不能很好的保持流动度，二十分钟的流动度损失过大，在现实施工过程中可能没有足够的施工时间，因此要选择葡萄糖酸钠的掺量小于0.2％。
按照同样的比例，对其强度进行测试，实验结果见表3.
表3葡萄糖酸钠掺量对强度的影响
由于抗折强度变化不明显，但是抗折强度随葡萄糖酸钠掺量变化的趋势与抗压强度相似，但是研究表中葡萄糖酸钠掺量对不同龄期的抗压强度的影响，可以得知，随着葡萄糖酸钠掺量的增加，各个龄期的抗压强度呈现一个先下降后上升的趋势，当葡萄糖酸钠的掺量取代值达到0.15％时强度较高，且对于后期3d和7d的强度发展没有较大的影响，综合流变性能分析，当葡萄糖酸钠的掺量小于0.20％的时候对流动度的影响较小，因此，本发明选择葡萄糖酸钠取代酒石酸的值为0.15％最佳。
实施例4灰钙对早期强度的优化
对厚层自流平砂浆来说，早期强度对自流平砂浆十分的重要，是决定第二天能否施工的重要标准，掺入灰钙的主要目的是与硫铝水泥和硬石膏反应，反应生成钙矾石，反应方程式如下：
表4灰钙掺量对流动度的影响
由表4看出，随着灰钙的添加，流动度呈现一个比较平缓的趋势，但当灰钙的掺量过多时，由于提供了足够多的钙离子，水化过程较快，因此对于流动度的保持不是很好，所以在对早期强度的优化中不宜加入过多的灰钙，灰钙的掺量应该小于硫铝水泥和硬石膏掺量之和的7％。
以相同的掺量研究灰钙的掺量对早期强度的影响，实验结果如下
表5灰钙掺量对1d强度的影响
由表5灰钙的掺量对1d强度的影响可以看出，随着灰钙掺量的增加，砂浆的1天抗压强度和抗折强度，开始呈现一个上升的趋势，这时候是由于灰钙与硫铝水泥和硬石膏发生反应生成钙矾石，随着灰钙掺量的提高，钙矾石生成的越来越多，提供了早期强度，但是当灰钙的掺量达到硫铝水泥和硬石膏掺量之和的7％的时候，继续增加灰钙的掺量，强度已经趋于平缓，没有较高的提升，这是由于硫铝水泥或者硬石膏已经已经被消耗了很多，因此强度不会继续提升。
为了更好的研究灰钙对砂浆后期强度的影响，选取不同掺量的灰钙，对其三天和七天的强度进行实验，结果如下表6所示。
表6灰钙掺量对1d强度的影响
由表6可以看出，随着灰钙掺量的增加，厚层自流平砂浆的3天和7天抗压强度都随着升高，并且与不掺灰钙的相比，增加的幅度较大，因此，可以得知灰钙的掺加有利于早期强度的提高，过多的灰钙对于后期的强度也有很大的提升，7d的强度随着灰钙的掺加也继续增加，但是综合考虑流动性能的影响，选择较高的强度且流动度较高的掺量，因此选择灰钙的掺量占硫铝水泥和硬石膏总量的7％对厚层自流平砂浆进行优化。
实施例5厚层自流平砂浆的性能测试
根据标准jc/t-985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》、标准gb-50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》、标准gb/t17671《水泥胶砂强度检验方法iso法》中的有关规定对实施例1的厚层自流平砂浆进行测试性能，结果如下：自流平标准初始流动度为150cm，20min为145cm，灌浆料标准初始流动度为380cm，20min为350cm，28天的收缩率为-0.038％，一天抗压强度为10.7mpa，一天抗折强度为3.8mpa。28天抗压强度大于25mpa，符合自流平砂浆的标准强度为c25的干混自流平砂浆，且砂浆在浇筑4cm厚时不泌水不离析，能够自我找平，且表面效果良好。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。