一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆的制作方法

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆。

背景技术：

机械喷涂砂浆施工技术来源于欧洲，在欧洲已经成功应用了40多年。喷涂抹灰技术可以适用于民用建筑和公共建筑，并能大大提升墙体抹灰的工作效率，缩短竣工周期，而传统的工艺易出现工地扬尘污染，施工效率低，人工成本高等问题。

机械喷涂砂浆是指以水泥、细集料、矿物掺合料、添加剂以及根据性能确定的其它组分，按一定比例，在专业生产厂经计量、混合、加水搅拌而成的并用于机械喷涂。这年来机械喷涂干混砂浆在建筑领域的应用越来越高，相对于传统干混砂浆具有巨大优势。机械喷涂干混砂浆对节能减排、环境保护和资源综合利用都有一定的促进作用。鉴于目前特殊施工环境如隧道施工对砂浆的特殊要求包括高抗渗性以及优良耐久性等，开发出了一款高抗渗亮彩机喷干混砂浆。目前没有同时满足抗渗、亮彩、机喷三特性的现有专利，下面分别列举了包括其中之一特性的专利。

专利201710753823.5《一种彩色饰面砂浆》制备了具有色彩多样、抗裂、抗渗、耐候性、耐久性及抗泛碱性的饰面砂浆。胶凝材料选用高铝水泥，成本太高，而且矿物掺合料粉煤灰的添加虽能有效抑制泛碱和提高抗渗性，但却降低了基材的白度，导致砂浆的亮度降低和增加色差。本发明矿物掺和料选用矿粉和重钙粉，在保证抗渗性的基础上，提高了基材白度，抑制砂浆的泛碱。

专利201711129672.2《一种机喷干混抹灰砂浆》中采用了砂浆改性剂做为复合外加剂，对改善砂浆的工作性能，保水性能和空鼓开裂有一定作用，且使得整个干混砂浆制作工艺变得简单。但是在实际应用中，不同程度的存在着质量问题，有的改善了工作性能，但强度损失大；有的提高了砂浆粘接强度，但保水性差，工作性能不理想。

专利201610432927.1《一种环保型机喷砂浆的生产方法》中的集料骨料采用了再生活性粉体、再生骨料，达到了环保的目的，但却忽视了砂浆的各项性能，文中提到的粘接强度仅仅是优于人工施工，抗流挂性差，在机喷砂浆领域，无太多优势。本发明中，根据特殊的应用场合如隧道内衬施工中，提到了高抗渗性，通过一系列手段提高高抗渗性，在满足此性能指标的同时，保证了砂浆良好的工作性能和耐久性。

目前的机械喷涂砂浆外加剂大多采用复合外加剂，但易导致性能不稳定；在炎热的室外条件下，水分易流失，造成表面初期出现空鼓开裂；抗流挂性较差，易出现脱落。

技术实现要素：

本发明针对目前建筑领域人工施工的效率低下和机喷施工的抗流挂性不足以及应用领域狭窄等问题，并考虑了美观的需求，而提供了一种适于机喷施工的高抗渗亮彩干混砂浆，具有较高抗流挂性、高抗渗性以及足够的可操作时间，高力学强度。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，其特征在于，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料：普通硅酸盐白水泥9-19份，矿粉0-10份，重钙粉11-12份；颜料0.9-1份，细集料白色石英砂66-69份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.33-1.32份，减水剂0.08-0.12份。

按上述方案，所述的细集料白色石英砂粒径范围优选为0.075mm-2.36mm。

按上述方案，所述矿粉优选为s95型矿粉等。

按上述方案，所述重钙粉优选粒径不超过0.075mm双飞粉等。

按上述方案，所述减水剂主要选自聚羧酸盐减水剂等。

按上述方案，所述胶粉为纯丙烯酸可再分散乳胶粉等。

按上述方案，所述颜料主要选自无机氧化铁类的无机颜料等。

本发明上述高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆的制备方法，按如下步骤进行：

1)将制备该砂浆的各原材料按配比称量好，干混充分；

2)按设定用水量称取用水，将干混后各组分倒入搅拌容器中，先在低速下(135-145r/min)慢搅50-70s后，将粘附在锅壁内粉料刮入料浆中，再快搅(275-295r/min)160-200s后即可得到高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆。

上述高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆的用水量为10.5％-12.5％。

本发明的技术构思如下：

本发明中胶凝材料体系选用白色硅酸盐水泥、重钙粉和矿粉，集料选用白色石英砂，再通过各种外加剂的添加制备出满足一定力学性能、良好的机械喷涂性能和满足美观要求的高抗渗彩色机械喷涂砂浆。胶凝材料和集料的选择白水泥及石英砂，使得所制备砂浆具有较高白度；添加矿物掺合料作为钙离子消耗剂有效的抑制泛碱；粘接剂胶粉的选择上，采用纯丙烯酸可再分散乳胶粉，在保证粘接强度情况下，对抗渗性的提高起到良好的辅助作用；同时以大掺量的重钙粉代替水泥，降低开裂泛碱风险的同时，提高了砂浆内部密实度，从而使得抗渗性能提高：在不使用纤维素醚等对抗渗性产生不利影响的前提下，保证了良好的保水率，达到一定的施工可操作时间，同时可降低砂浆与机械的磨损，从而获得良好的机械喷涂能力；选用无机氧化铁颜料，使得砂浆外观具备良好的耐候性；利用减水剂使砂浆具有鲜亮的色彩并控制砂浆颜色的匀质性。

与现有技术相比，有益效果如下

1)本发明提供的高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆具有较高抗流挂性、良好抗渗性以及足够的可操作时间，良好的力学强度；在满足保水性要求的前提下，不使用纤维素醚等保水剂，避免产生有害气体，提高砂浆密实度，效果显著。

2)本发明提供的高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，可针对不同的工况和环境选择不同的配方，有效的适应各种工况，可针对不同的条件作出合理的选择。尤其是该高抗渗彩色机械喷涂砂浆具有良好的保水性，不至于产生龟裂，同时能保持良好的耐久性能；而且针对不同的应用场合(根据水压)可选择不同的强度等级。

3)保证抗渗性的前提下，通过矿物掺和料的添加，有效的抑制了泛碱现象；选用无机颜料，在保证色彩亮度的情况下，保持其较好的色泽匀质性。

总之，本发明制备出了不同强度等级的高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，并掺入无机颜料使其获得一定的美观性，同时具有良好的现场施工能力、抗流挂能力、良好的保水能力、高抗渗性能。

附图说明

图1为机喷样品及色彩效果图，红色砂浆为样品5^#，黄色砂浆为样品6^#，绿色砂浆为样品7^#。喷涂工艺：喷枪口直径为10mm，喷枪与施工面的夹角为45°～90°，距离为10cm-20cm；空气压缩机压力为0.8mpa。喷涂效果：厚度为2～5mm，均无挂流现象。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

下述实施例中，所述普通硅酸盐白水泥强度等级标号为42.5；所述的细集料白色石英砂的粒径范围为0.075mm-2.36mm；所述重钙粉为粒径不超过0.075mm的双飞粉；所述矿粉为s95型矿粉；所述减水剂为市售聚羧酸盐减水剂；所述粘接剂为纯丙烯酸可再分散乳胶粉；所述颜料为无机氧化铁红、无机氧化铁黄、无机氧化铁绿等。

制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料：普通硅酸盐白水泥9-19份，矿粉0-10份，重钙粉11-12份；颜料0.9-1份，细集料白色石英砂66-69份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.33-1.32份，减水剂0.08-0.12份。

实施例1

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥17份，氧化铁红颜料0.9份，重钙粉11份；细集料白色石英砂69份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.66份，减水剂0.21份；

具体制备方法如下：将制备该砂浆的各原材料(胶凝材料、细集料、外加剂)按配比称量好，干混充分；按水量为11.4％(占总干混料质量比)称量用水量，再将干混后各组分倒入搅拌容器中，搅拌程序为：在低速下慢搅60s后，将粘附在壁内粉料刮入料浆中，再快搅180s后即可。

将本实施例所得高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆分别测试砂浆的稠度、28d砂浆抗压强度、14d拉伸粘接强度、抗水压渗透能力、保水性，并参照jc1024-2007《墙体饰面砂浆》评价泛碱程度，具体结果见附表1中样品1^#。从附表1中样品1^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m20，且抗水渗透压在达到1.5mpa(说明：砂浆抗渗仪设定的最大水压值，下同)时无端面渗水，切开断面观测渗水高度仅为7mm(说明：抗渗试块高度为30mm，下同)，大板开裂性实验表明无明显开裂，且颜色分布较均匀无明显泛碱及色差，无流挂现象。

实施例2

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥19份，重钙粉12份，氧化铁红颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.66份，减水剂1.1份。

按水量为12.5％(占总干混料质量比)称量用水量，且与实施例1相同的方法制备机喷砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品2^#。

从附表1中样品2^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m25，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度仅为6mm，大板开裂性实验表明无明显开裂，且颜色分布较均匀无明显泛碱及色差，无流挂现象。

实施例3

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥9份，重钙粉12份；矿粉9份；重钙粉11份；矿粉10份；氧化铁红颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.3份，减水剂1.1份；

按水量为10.6％(占总干混料质量比)称量用水量且与实施例1相同的方法制备机械喷涂砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品3^#。

从附表1中样品3^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m35，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度仅为2mm，大板开裂性实验表明无明显开裂，且颜色分布较均匀无明显泛碱及色差，无流挂现象。

实施例4

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥9份，重钙粉12份；矿粉10份；氧化铁红颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉1.32份，减水剂1.1份；

按水量为10.5％(占总干混料质量比)称量用水量且与实施例1相同的方法制备机喷砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品4^#。

从附表1中样品4^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m35，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度仅为3mm，大板开裂性实验表明无明显开裂，且颜色分布较均匀无明显泛碱及色差，无流挂现象。

实施例5

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥12份，重钙粉12份；矿粉7份；氧化铁红颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.66份，减水剂1.1份；

按水量为10.6％(占总干混料质量比)称量用水量且与实施例1相同的方法制备机喷砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品5^#。

从附表1中样品5^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m40，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度为0mm,即观察不到水进入试件里，大板开裂性实验表明无明显开裂，且颜色分布较均匀无明显泛碱及色差，无流挂现象。

实施例6

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥9份，重钙粉12份；矿粉9份；重钙粉11份；矿粉10份；氧化铁黄颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.66份，减水剂1.1份；

按水量为10.6％(占总干混料质量比)称量用水量且与实施例1相同的方法制备机喷砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品6^#。

从附表1中样品6^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m35，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度为3mm,，大板开裂性实验表明无明显开裂，呈现出鲜艳高亮的黄色，且颜色分布较均匀无明显泛碱，无流挂现象。

实施例7

一种高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆，制备该砂浆的原材料包括以下重量份的材料组成：普通硅酸盐白水泥9份，重钙粉12份；矿粉9份；重钙粉11份；矿粉10份；氧化铁绿颜料1份，细集料白色石英砂66份，纯丙烯酸可再分散乳胶粉0.66份，减水剂1.1份；

按水量为10.6％(占总干混料质量比)称量用水量且与实施例1相同的方法制备机喷砂浆，采用与实施例1相同的测试方法测试砂浆性能参数，具体结果见附表1中样品7^#。

从附表1中样品7^#数据可见，所配制砂浆的抗压强度达到了m35，且抗水渗透压在达到1.5mpa时无端面渗水，切开断面观测渗水高度为3mm,，大板开裂性实验表明无明显开裂，呈现出鲜艳高亮的绿色，且颜色分布较均匀无明显泛碱，无流挂现象。

附表1高抗渗亮彩机械喷涂干混砂浆的性能

综上所述，本发明具有良好的保水率以及适当的粘接强度和施工可操作时间，通过保水性、粘接强度来实现机喷特性，有效的解决了机械喷涂干混砂浆常见的易剥落开裂的问题以及砂浆对机械磨损大的问题；采用纯丙烯酸可再分散胶粉，在满足粘接强度，提高抗流挂性的情况下，对抗渗性能的提高起到良好的辅助作用，本发明在1.5mpa水压下渗透高度为0-7mm(实验试块高度为30mm)；矿物掺合料和重钙粉大量替代水泥，降低开裂风险的同时，有效的抑制了彩色砂浆容易出现泛碱的问题；并配制出不同强度等级可根据施工所需进行选择；提供丰富的高亮色彩，可根据需求进行选择。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，其目的在于让本领域技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。