一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，住宅向产业化、集成化、装配化发展是目前中国住宅创新发展、结构转型的迫切需要和必然发展方向，也是住宅产业实现绿色环保节能的发展需要，住宅建筑的装配化是实现住宅建筑产业化发展的基础。要实现住宅建筑整体的装配化建造，就迫切需要解决楼板装配问题。叠合楼板构件的使用是解决楼板装配问题的有效途径。
3.传统的建筑叠合楼板构件多采用现浇混凝土结构，混凝土一般由粗集料、细集料、水泥、添加剂、水以及外加剂组成。其中，砂属于细集料，其质量要占到30％左右。砂原为岩石在自然条件下所形成，固称天然砂。随着经济的发展，天然砂资源日趋枯竭，天然砂的过量开采，对环境、生态也造成了极大压力。与此同时，我国基础建设项目与日俱增，使机制砂应运而生，机制砂替代天然砂作为建筑砂已成为一种趋势。
4.机制砂是除土开采，经过机械破碎、水洗、筛分设计后形成的具有良好连续级配的人工砂。其优点在于，其含泥量极低，接近于零；颗粒规整，无针片状；抗压强度高，有利于保证混凝土强度；其颗粒呈不规则的形态，石质坚硬，比表面积相比和河砂更大，粘结性能较好，能够与水泥形成较好的粘接作用。因此，选用合适的机制砂制成的混凝土具有更佳的综合性能，是装配式建筑复合保温外挂墙板构件混凝土材料原料的首选。
5.中国专利cn102951876a公开了一种免振捣的自密实混凝土组合物，该组合物由100份水泥、10
‑
30份粉煤灰、20
‑
50份石灰石粉、0.8
‑
2.0份聚羧酸减水剂、250
‑
350份机制砂、250
‑
350份碎石配制而成，所述石灰石粉为细度不大于100目，粗骨料采用天然粗骨料。该专利虽然采用了机制砂和石灰石粉配制自密实混凝土，但石灰石粉目数小于100目(粒径约154μm)，粒径较粗，大部分只能填充于骨料之间空隙，对于胶凝材料之间的空隙填充较少，且配制的混凝土28d强度最高也仅为61.5mpa(c50等级)。
6.因此，开发一种综合性能佳，耐用性好，机械力学性能优异，具有高保坍，抗泌水、抗冻能力强，与水泥的适应性好的装配式建筑叠合楼板构件的专用机制砂复合材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进机制砂混凝土材料的进一步发展具有非常重要的作用。


技术实现要素：

7.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，经济价值、社会价值和生态价值高；通过这种制备方法制备得到的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料综合性能佳，耐用性好，机械力学性能优异，具有高保坍，抗泌水、抗冻能力强，与水泥的适应性好。
8.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其特征在于，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石870
‑
930份、细石165
‑
195份、机制砂490
‑
520份、中砂50
‑
90份、特细砂380
‑
420份、水泥320
‑
480份、水80
‑
100份、外加剂4.5
‑
6.5份。
9.优选的，所述粗石的粒径为20
‑
30mm；所述细石的粒径为1
‑
5mm。
10.优选的，所述机制砂的细度模数为2.5
‑
3.5mm；所述中砂的细度模数为1.5
‑
2.5mm；所述特细砂的细度模数为0.2
‑
0.5mm。
11.优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的至少一种。
12.优选的，所述叠合楼板构件的专用机制砂复合材料还包括碳化硅纳米纤维3
‑
5份、凹凸棒土1
‑
3份。
13.优选的，所述碳化硅纳米纤维的直径为100
‑
300nm，长径比为(13
‑
16)∶1。
14.优选的，所述凹凸棒土的粒径为1000
‑
1200目。
15.优选的，所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪3
‑
6份、六偏磷酸钠1
‑
2份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精5
‑
8份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸3
‑
6份。
16.优选的，所述聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸的重均分子量为3
‑
5万。
17.本发明的另一个目的，在于提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将各组分倒入搅拌机中搅拌均匀后，捣实，得到叠合楼板构件的专用机制砂复合材料。
18.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，经济价值、社会价值和生态价值高；通过这种制备方法制备得到的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料综合性能佳，耐用性好，机械力学性能优异，具有高保坍，抗泌水、抗冻能力强，与水泥的适应性好。
具体实施方式
19.下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
20.一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其特征在于，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石870
‑
930份、细石165
‑
195份、机制砂490
‑
520份、中砂50
‑
90份、特细砂380
‑
420份、水泥320
‑
480份、水80
‑
100份、外加剂4.5
‑
6.5份。
21.优选的，所述粗石的粒径为20
‑
30mm；所述细石的粒径为1
‑
5mm。
22.优选的，所述机制砂的细度模数为2.5
‑
3.5mm；所述中砂的细度模数为1.5
‑
2.5mm；所述特细砂的细度模数为0.2
‑
0.5mm。
23.优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥中的至少一种。
24.优选的，所述叠合楼板构件的专用机制砂复合材料还包括碳化硅纳米纤维3
‑
5份、凹凸棒土1
‑
3份。
25.优选的，所述碳化硅纳米纤维的直径为100
‑
300nm，长径比为(13
‑
16)∶1。
26.优选的，所述凹凸棒土的粒径为1000
‑
1200目。
27.优选的，所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪3
‑
6份、六偏磷酸钠1
‑
2份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精5
‑
8份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸3
‑
6份。
28.优选的，所述聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸的重均分子量为3
‑
5万。
29.本发明的另一个目的，在于提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将各组分倒入搅拌机中搅拌均匀后，捣实，得到叠合楼板构件的专用机制砂复合材料。
30.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料及其制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，经济价值、社会价值和生态价值高；通过这种制备方法制备得到的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料综合性能佳，耐用性好，机械力学性能优异，具有高保坍，抗泌水、抗冻能力强，与水泥的适应性好。
31.下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
32.实施例1
33.实施例1提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其特征在于，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石870份、细石165份、机制砂490份、中砂50份、特细砂380份、水泥320份、水80份、外加剂4.5份。
34.所述粗石的粒径为20mm；所述细石的粒径为1mm；所述机制砂的细度模数为2.5mm；所述中砂的细度模数为1.5mm；所述特细砂的细度模数为0.2mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥。
35.所述叠合楼板构件的专用机制砂复合材料还包括碳化硅纳米纤维3份、凹凸棒土1份；所述碳化硅纳米纤维的直径为100nm，长径比为13∶1；所述凹凸棒土的粒径为1000目。
36.所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪3份、六偏磷酸钠1份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精5份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸3份；所述聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸的重均分子量为3万。
37.一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按重量份将各组分倒入搅拌机中搅拌均匀后，捣实，得到叠合楼板构件的专用机制砂复合材料。
38.实施例2
39.实施例2提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石890份、细石175份、机制砂500份、中砂60份、特细砂390份、水泥350份、水85份、外加剂5份、碳化硅纳米纤维3.5份、凹凸棒土1.5份；所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪4份、六偏磷酸钠1.2份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精6份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸3.5份。
40.实施例3
41.实施例3提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实
施例1基本相同，不同的是，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石900份、细石180份、机制砂505份、中砂70份、特细砂400份、水泥400份、水90份、外加剂5.5份、碳化硅纳米纤维4份、凹凸棒土2份；所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪4.5份、六偏磷酸钠1.5份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精6.5份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸4.5份。
42.实施例4
43.实施例4提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石920份、细石190份、机制砂515份、中砂85份、特细砂415份、水泥470份、水95份、外加剂6.3份、碳化硅纳米纤维4.7份、凹凸棒土2.5份；所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪5.5份、六偏磷酸钠1.8份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精7.5份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸5.5份。
44.实施例5
45.实施例5提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，包括按重量份计的如下各组分制成：粗石930份、细石195份、机制砂520份、中砂90份、特细砂420份、水泥480份、水100份、外加剂6.5份、碳化硅纳米纤维5份、凹凸棒土3份；所述外加剂是由如下按重量份计的各原料制成：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪6份、六偏磷酸钠2份、磺丁基
‑
β
‑
环糊精8份、聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸6份。
46.对比例1
47.对比例1提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加机制砂。
48.对比例2
49.对比例2提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加碳化硅纳米纤维。
50.对比例3
51.对比例3提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加凹凸棒土和2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪。
52.对比例4
53.对比例4提供一种叠合楼板构件的专用机制砂复合材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加磺丁基
‑
β
‑
环糊精和聚2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸。
54.为了进一步说明本发明各实施例涉及到的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料的有益技术效果，对各例涉及到的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料进行性能测试，测试结果见表1，测试方法参见我国相应国标。
55.从表1可以看出，本发明实施例公开的叠合楼板构件的专用机制砂复合材料具有更佳优异的综合性能，这是各组分协同作用的结果。
56.表1
[0057][0058]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明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之内。