一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆及使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明属建筑材料技术领域，具体设及一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆及 使用方法。
【背景技术】
[0002] 地聚合物主要W煤系高岭±、粉煤灰、矿物废渣、煤杆石等固体废弃物为原料制备 而成，由共用氧交替键合的[Si04]4和[A10J5四面体组成的S维网络结构构成。地聚合物 具有早期强度高，凝结时间快的特点，采用改进的工艺制备的地聚合物材料，其抗压强度可 达（32-60)MPa。通常在成型硬化的前地，地聚合物所获得的强度即可达最终强度的70%。
[0003] 地聚合物水化过程中不存在娃酸巧的水化反应，其最终产物主要是W共价键为主 的=维网络凝胶体，与骨料界面结合紧密，与水泥基材料相比，当抗压强度相同时，地聚合 物具有更高的抗折强度；同时，地聚合物具有良好的热稳定性，其耐火度可达1000 C，具有 良好的防火性能；此外，地聚合物可W完全避免普通水泥因金属离子迁移与骨料反应而引 起的碱集料反应，具有良好的耐久性。
[0004] 憐渣是高溫电炉提炼黄憐过程中排放的一种工业废渣，主要W玻璃体形式存在， 而且其主要化学组分与矿粉和粉煤灰相似，都是Si〇2、CaO和Al2〇3等化合物，磨细的憐渣 具有一定的潜在活性，作为混合材使用时可W弥补胶凝体系后期强度差的缺陷。而且憐渣 粉中含有的P205能引起胶凝体系的缓凝，抑制了水泥的早期水化，使得晶体"生长发育" 得更好，水化产物的质量提高，因而胶凝体系硬化浆体后期的结构更加紧密，内部孔隙率下 降。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于配制一种成本低、工作性好、保水性好、粘聚性好、强度发展好、 收缩小、不开裂的渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，本发明产品分利用地聚合物和憐渣 粉，提高地聚合物和憐渣粉的附加价值，且其配制方法简单，生产成本低廉，具有良好的经 济效益和社会效益。
[0006] 本发明提出的一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，由普通娃酸盐水泥、地聚 合物、憐渣粉、化学激发剂、纤维素酸、乳胶粉、葡萄糖酸钢和河砂组成，各组分的重量比 为： 普通娃酸盐水泥 100 地聚合物 20-40 憐渣粉 20-50 化学激发剂 8-14 纤维素酸 0. 06-0. 14 乳胶粉 2-5 葡萄糖酸钢 0. 15-0. 25 河砂 350-450 当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比； 其中：所述地聚合物为高巧粉煤灰基地聚合物。高巧粉煤灰的比表面积为410m7kg，AI2O3质量分数为17. 〇〇%，SiO2质量分数为40. 20%，CaO质量分数为13, 60%，Fe2〇3质量分数 为6. 02%，NazO质量分数为1. 45%，MgO质量分数为1. 51%，KzO质量分数为1. 70%，其他物质 含量为18. 52%。将高巧粉煤灰与上述化学激发剂共同揽拌，经注模成型、脱模和养护工序后 即可制得所需地聚合物。 本发明中，各组份较佳的重量比为： 普通娃酸盐水泥 100 地聚合物 25-35 憐渣粉 30-40 化学激发剂 10-12 纤维素酸 0. 08-0. 12 乳胶粉 3-4 葡萄糖酸钢 0. 15-0. 20 河砂 380-420 在上述配合比中，当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。
[0007] 本发明中，所述普通娃酸盐水泥为42. 5级普通娃酸盐水泥或52. 5级普通娃酸盐 水泥中的一种。
[0008] 本发明中，所述憐渣粉平均粒径为（30-40)ym，其氮吸附测定的比表面积为 (350-400)1112/4邑，质量系数1(为1.3-1.4。
[0009] 本发明中，所述化学激发剂由电渣石、娃酸钢、氨氧化钢、脱硫石膏和硫酸侣按照 1:1:0. 75:0. 75:0. 5:0. 5的质量比配制而成。
[0010]本发明中，所述纤维素酸为径甲基丙基纤维素谜，其粘度为10,OOOmPa?S。
[0011] 本发明中，所述乳胶粉为瓦克8031H乳胶粉。
[0012] 本发明中，所述葡萄糖酸钢为工业品。
[0013] 本发明中，所述河砂为中砂，细度模数为2. 4-2. 8,堆积密度为（1350-1550)kg/m3。
[0014] 本发明提出的一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆的制备方法，具体步骤如 为：按照上述质量比例称取娃酸盐水泥、地聚合物、憐渣粉、化学激发剂、纤维素酸、乳胶粉、 葡萄糖酸钢和河砂，通过机械揽拌，充分混合至匀质状态，即得所需产品。
[0015] 本发明提出的一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆的使用方法，具体步骤为： 准确称取渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆和水，先将水加入揽拌机，随着揽拌叶片的转 动，将渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆均匀投入揽拌机，揽拌均匀后即可施工。加水量为 本发明材料重量的10%-18%。
[0016] 本发明产品为一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，其特点如下： 1.本发明中，普通娃酸盐水泥、地聚合物和憐渣粉作为胶凝材料，纤维素酸和乳胶粉 作为砂浆保水增稠材料，葡萄糖酸钢作为调凝组分，河砂作为集料，化学激发剂用来激发地 聚合物和憐渣粉的活性。
[0017] 2.本发明中，所述地聚合物为高巧基地聚合物，由共用氧交替键合的[Si04]4和
[A104]5四面体组成的立维网络结构构成。其具有早期强度高，凝结时间快的特点，因而可W显著提高胶凝体系的早期强度；此外，地聚合物的水化产物主要是W共价键为主的=维 网络凝胶体，与骨料界面结合紧密，可有效改善传统娃酸盐水泥胶凝体系的界面结合能力。
[0018] 3.本发明中，所述憐渣粉的成分和矿渣粉相似，其中Si02、CaO和A1203总含量 约达90%，主要W娃酸盐的玻璃体形式存在，其平均粒径为（30-40)ym左右，所W具有一 定的潜在火山灰活性，可W有效改善胶凝体系后期强度差的缺陷，保证强度的持续发展。
[0019] 3.本发明的搁筑砂浆中娃酸盐水泥、地聚合物W及憐渣粉=种胶凝材料配合使 用，可W达到优势互补的效果：利用地聚合物改善胶凝体系的早期强度；而利用憐渣粉弥 补胶凝体系后期强度差的缺陷，从而保证胶凝体系的结构不断完整，强度持续发展，进而抑 制了砂浆的收缩和开裂。
[0020] 4.本发明中，所述化学激发剂充分利用碱激发、碱式盐激发和硫酸盐激发的复合 激发作用来激发地聚合物和憐渣粉的活性。
[0021] 本发明为一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，具有成本低廉，施工性能、力学 性能和耐久性好，收缩小等优势。本发明充分利用地聚合物和憐渣粉，取材容易，使本发明 具有良好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过实施例进一步说明本发明：本实施例在W本发明技术方案前提下进行实 施，给出了详细的实施方式和具体操作过程。
[0023] 实施例1，一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，按42. 5级普通娃酸盐水泥 100,地聚合物20,憐渣粉20,化学激发剂8,纤维素酸0. 06,乳胶粉2,葡萄糖酸钢0. 15,河 砂350的重量比配制而成。按砂浆总干重量的10%加水揽拌均匀，即得所需产品。性能测 试结果见表1。
[0024] 实施例2, 一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，按52. 5级普通娃酸盐水泥 100,地聚合物40,憐渣粉50,化学激发剂14,纤维素酸0. 14,乳胶粉5,葡萄糖酸钢0. 25,河 砂450的重量比配制而成。按砂浆总干重量的18%加水揽拌均匀，即得所需产品。性能测 试结果见表1。
[00巧]实施例3, 一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，按42. 5级普通娃酸盐水泥 100,地聚合物25,憐渣粉30,化学激发剂10,纤维素酸0. 08,乳胶粉3,葡萄糖酸钢0. 15,河 砂380的重量比配制而成。按砂浆总干重量的14%加水揽拌均匀，即得所需产品。性能测 试结果见表1。
[0026] 实施例4, 一种渗加地聚合物和憐渣粉的搁筑砂浆，按52. 5级普通娃酸盐水泥 100,地聚合物35,憐渣粉40,化学激发剂12,纤维素酸0. 12,乳胶粉4,葡萄糖酸钢0. 20,河 砂420的重量比配制而成。按砂浆总干重量的16%加水揽拌均匀，即得所需产品。性能测 试结果见表1。
[0027] 表1实施例性能测试结果
【主权项】
1. 一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于由硅酸盐水泥、化学激发剂、地 聚合物、磷渣粉、纤维素醚、乳胶粉、葡萄糖酸钠和河砂组成，各组分的重量比为： 普通娃酸盐水泥 100 地聚合物 20-40 磷渣粉 20-50 化学激发剂 8-14 纤维素醚 0. 06-0. 14 乳胶粉 2-5 葡萄糖酸钠 0. 15-0. 25 河砂 350-450 当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比； 所述地聚合物为高钙粉煤灰基地聚合物，高钙粉煤灰的比表面积为410m2/kg，Al 2O3 质量分数为17. 00%，SiO2质量分数为40. 20%，CaO质量分数为13, 60%，Fe 203质量分数为 6. 02%，Na2O质量分数为1. 45%，MgO质量分数为1. 51%，K2O质量分数为1. 70%，其他物质含 量为18. 52%，将高钙粉煤灰与上述化学激发剂共同搅拌，经注模成型、脱模和养护工序后即 可制得所需地聚合物。2. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于各组份 较佳的重量比为： 普通娃酸盐水泥 100 地聚合物 25-35 磷渣粉 30-40 化学激发剂 10-12 纤维素醚 0. 08-0. 12 乳胶粉 3-4 葡萄糖酸钠 0. 15-0. 20 河砂 380-420 在上述配合比中，当所述组分为溶液时，其重量比为折固后的重量比。3. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于所述化 学激发剂由电渣石、硅酸钠、氢氧化钠、脱硫石膏和硫酸铝按照1:1:0. 75:0. 75:0. 5:0. 5的 质量比配制而成。4. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于所述普 通娃酸盐水泥为42. 5级普通娃酸盐水泥或52. 5级普通娃酸盐水泥中的一种。5. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于所述磷 渣粉平均粒径为（30-40) ym，其氮吸附测定的比表面积为（350-400) m2/kg，质量系数K为 1. 3-1. 4〇6. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于所述纤 维素醚为羟甲基丙基纤维素谜，其粘度为10, OOOmPa ? s。7. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于乳胶粉 为瓦克803IH乳胶粉。8. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于葡萄糖 酸钠纯度为工业品。9. 根据权利要求1所述的一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆，其特征在于河砂为 中砂，细度模数为2. 4-2. 8,堆积密度为（1350-1550) kg/m3。10. -种如权利要求1所述的掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆的使用方法，其特征 在于使用时加水量为砌筑砂浆总质量的1〇%_18%，机械搅拌均匀后即可进行施工。
【专利摘要】本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种掺加地聚合物和磷渣粉的砌筑砂浆及使用方法。本发明由普通硅酸盐水泥、地聚合物、磷渣粉、化学激发剂、纤维素醚、乳胶粉、葡萄糖酸钠和河砂制备而成。本发明不仅具有良好的施工性能，同时具有保水性好、粘聚性好、强度发展好、收缩小、不开裂等特性。本发明可充分利用地聚合物和磷渣粉，提高地聚合物和磷渣粉的附加价值，同时降低砌筑砂浆的生产成本，且其配制方法简单，具有良好的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C04B14/06, C04B18/04, C04B24/38, C04B28/04
【公开号】CN105236879
【申请号】CN201510549483
【发明人】孙振平, 刘毅, 曾文波, 郭二飞, 杨旭, 杨海静, 魏雪
【申请人】同济大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月1日