本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种适用于建筑物的抹面、粘结、砌筑、修补等领域的抗渗抗裂预拌砂浆及其生产方法。
背景技术：
砂浆在建筑工程领域一直是使用量大、应用面广的建筑材料之一，被广泛应用于建筑物的抹面、粘结、砌筑、修补及防水工程中。我国当前的建筑工程中60％以上建筑物仍在沿用砖、砌块等墙体材料，砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂浆仍以水泥砂浆或混合砂浆为主。
由于传统的砂浆是现场拌制的，故存在原材料易污染、含泥量大、配料不准确、拌和不均匀等弊端，难以满足工程中不同部位对砂浆的要求，并且容易开裂、渗水、剥落、空鼓等，对建筑质量的要求也越来越高，对高性能砂浆的需求愈加强烈，于是对这一传统材料提出了更高的要求，如材料良好的抗渗抗裂性能、耐磨性能、粘结性能及耐高温、耐腐蚀、抗冲击性能等。
普通砂浆的抗渗性能、抗裂性能较差，不能满足砌块砌体对砂浆性能的要求，从国内外的研究来看，目前主要的解决办法是通过外加组分或者助剂等材料进行改性，由此制得的主要抗渗抗裂砂浆种类有：（1）聚合物砂浆，聚合物作为一种外加组分在水泥基胶凝材料中得到了广泛的应用，包括聚合物乳胶、可再分散性聚合物粉末，其优点是聚合物的加入可以改善或提高水泥砂浆和混凝土的强度、变形性能、粘结性、防水性和耐久性等性能。但是在传统聚合物砂浆配制方法中。聚合物掺量一般占水泥重量的5-15%，每方砂浆或混凝土的成本将增加数百元以至上千元；同时，由于聚合物的亲水性不够，易产生泌水，往往需添加保水剂，从而使砂浆的成本更高，使得聚合物砂浆难以为广大的建筑市场接受。（2）纤维增强砂浆，纤维应用于水泥砂浆和混凝土中，由于其化学稳定性好，能够有效控制砂浆和混凝土由收缩而引起的裂缝问题，改善它们的抗裂、抗渗性能，提高抗冻能力；同时具有掺加工艺简单、价格低廉、施工方便等优点，但由于其价格高，目前在市场上难以推广。为了有效地提高砂浆的抗渗抗裂性能问题，急需研制一种低成本的抗渗抗裂预拌砂浆。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种成本低、抗压及粘结强度高、表面致密、抗渗抗裂性能好、施工便捷、生产工艺简单的抗渗抗裂预拌砂浆及其生产方法。
本发明是这样实现的：
一种抗渗抗裂预拌砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的原料：骨料50-60份、水泥20-30份、沉淀硫酸钡2-5份、矿物掺合料0.5-2份、复合纤维0.2-1份、减水剂0.2-0.8份、膨胀剂0.1-0.5份、缓凝剂0.1-0.5份、防水外加剂0.1-0.5份、引气剂0.01-0.1份；所述骨料为天然砂或人工砂，骨料的细度模数为2.2-3.0，所述水泥包括硅酸盐水泥和粉煤灰水泥，硅酸盐水泥和粉煤灰水泥的重量比为5:1；所述减水剂为聚羧酸醚类减水剂。
进一步优选，所述矿物掺合料为铝渣粉和粒化高炉矿渣的混合物，铝渣粉和粒化高炉矿渣的重量比为1:1。
进一步优选，所述复合纤维由玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维组成，所述玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的重量比为1:2，玄武岩纤维的长度为3-8mm，聚乙烯醇纤维的长度为3-6mm。
进一步优选，所述膨胀剂由硅铝酸钙、膨润土、碳酸钙、葡糖碳酸钠和表面活性剂制成；所述硅铝酸钙、膨润土、碳酸钙、葡糖碳酸钠、表面活性剂的重量比为2:2:1:0.5:0.2。
进一步优选，所述缓凝剂由磷酸铵份、硼酸钠、蔗糖、磷酸三钠、磷酸氢二钠和乙二胺四乙酸二钠混合而成，所述磷酸铵份、硼酸钠、蔗糖、磷酸三钠、磷酸氢二钠、乙二胺四乙酸二钠的重量比为3:1:1:0.5:0.2:0.1。
进一步优选，所述防水外加剂由硅酸钠、硬脂酸钠、硅藻土、甲基硅酸钠和聚合氯化铝铁混合而成，所述硅酸钠、硬脂酸钠、硅藻土、甲基硅酸钠、聚合氯化铝铁的质量比为3:1.5:1:1:0.1。
进一步优选，所述引气剂由α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、氨基磺酸和尿素合成，α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、氨基磺酸和尿素的质量比为5:1:1:0.02。
进一步优选，所述引气剂的制备方法为：在氮气保护条件下，按配比向反应釜中加入α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、氨基磺酸和催化剂，边升温边搅拌，在90-100℃条件下反应2-3h后即得。
本发明的抗渗抗裂预拌砂浆的生产方法，包括以下步骤：按配比先将低热硅酸盐水泥、沉淀硫酸钡、矿物掺合料和复合纤维放入搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为200-250转/分，搅拌10-15分钟，再将骨料加入搅拌机中搅拌15-20分钟，最后将减水剂、膨胀剂、缓凝剂、防水外加剂和引气剂加入搅拌机中搅拌15-20分钟，混合均匀的砂浆进入成品包装罐内，进行包装，得到产品。
本发明抗渗抗裂预拌砂浆的使用方法为：使用时按照水灰比为0.30-0.4:1进行搅拌混合后即可使用。
本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明的抗渗抗裂预拌砂浆以优质水泥、骨料为原料，掺入多种微量的外加剂，通过调整配合比，改善砂浆基体孔结构，增加砂浆的密实性，并且通过加入膨胀剂和缓凝剂补偿收缩提高砂浆的抗裂防渗能力；采用硅酸盐水泥、粉煤灰水泥和沉淀硫酸钡作为胶凝剂使得砂浆早期具有较高的膨胀率，能够抵抗砂浆的后期收缩，提高砂浆的抗开裂、抗收缩性能以及抗压抗折强度；矿物掺合料在砂浆中具有良好的分散性，与砂浆基体的粘结性较好，能有效填充砂浆内部孔隙，使砂浆内部更加致密，从而提高砂浆的抗渗抗裂性能。
2、本发明采用的复合纤维能够显著提高砂浆的抗裂、抗渗以及耐久性能，提高砂浆的强度。
3、本发明采用的防水外加剂能够与砂浆胶凝材料发生水化反应，形成针状晶体，以堵塞砂浆内的细孔和微裂纹，大大减少砂浆基体的水渗透性和吸水性。产生微膨胀能有效抵抗砂浆早期发生的塑性收缩，减少了塑性收缩裂缝的产生和扩展。
4本发明采用的引气剂还能够切断砂浆的毛细管道起到抑制砂浆收缩性，从而提高砂浆的抗渗能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作以下说明。
实施例1
原料配方为（按重量份数计）：
骨料50份、水泥20份、沉淀硫酸钡2份、矿物掺合料0.5份、复合纤维0.2份、减水剂0.2份、膨胀剂0.1份、缓凝剂0.1份、防水外加剂0.1份、引气剂0.01份。
生产方法：
按配比先将低热硅酸盐水泥、沉淀硫酸钡、矿物掺合料和复合纤维放入搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为200-250转/分，搅拌10-15分钟，再将骨料加入搅拌机中搅拌15-20分钟，最后将减水剂、膨胀剂、缓凝剂、防水外加剂和引气剂加入搅拌机中搅拌15-20分钟，混合均匀的砂浆进入成品包装罐内，进行包装，得到产品。
实施例2
原料配方为（按重量份数计）：
骨料53份、水泥24份、沉淀硫酸钡3份、矿物掺合料1份、复合纤维0.5份、减水剂0.4份、膨胀剂0.2份、缓凝剂0.2份、防水外加剂0.2份、引气剂0.05份。
以上抗渗抗裂预拌砂浆的生产方法同实施例1。
实施例3
原料配方为（按重量份数计）：
骨料56份、水泥28份、沉淀硫酸钡4份、矿物掺合料1.5份、复合纤维0.8份、减水剂0.6份、膨胀剂0.4份、缓凝剂0.3份、防水外加剂0.3份、引气剂0.08份。
以上抗渗抗裂预拌砂浆的生产方法同实施例1。
实施例4
原料配方为（按重量份数计）：
骨料60份、水泥30份、沉淀硫酸钡5份、矿物掺合料2份、复合纤维1份、减水剂0.8份、膨胀剂0.5份、缓凝剂0.5份、防水外加剂0.5份、引气剂0.1份。
以上抗渗抗裂预拌砂浆的生产方法同实施例1。
试验效果
本发明抗渗抗裂预拌砂浆实施例1-4的砂浆标准试块进行性能检测，按照jgj/t70-2009，参数如下：
本发明实施例的主要技术指标：
由上表说明本发明的抗渗抗裂预拌砂浆的抗渗性能、凝结时间、抗压及抗折强度、拉伸粘接强度、收缩性能等技术指标均符合国家标准和行业标准。