一种石膏基自流平砂浆地坪界面处理方法

文档序号:32162984发布日期:2022-11-12 03:19阅读:207来源:国知局

1.本发明涉及基于石膏基自流平砂浆的建筑施工领域,具体涉及一种石膏基自流平砂浆地坪界面处理方法。


背景技术:

2.石膏基自流平砂浆是一种采用半水石膏或ii型无水石膏为主要胶凝材料,掺加细集料、超细矿物掺合料和外加剂等功能组分制备而成的绿色建筑材料,主要用于混凝土楼地面铺装层或找平层,也可以用于地暖的保温隔热层。
3.建筑石膏凝结硬化速度快且硬化后具有微膨胀特性,采用石膏基自流平砂浆作为地坪,不仅可以加快施工速度,也可以避免水泥基自流平砂浆收缩大易开裂的问题。石膏基自流平砂浆流动性好,浇筑后无需养护,可以降低施工强度和施工人员的劳动量。石膏硬化体含有大量微孔,孔隙率通常可以达到60%,具有良好的保温、隔声和吸湿特性,因此,石膏基自流平砂浆地坪具有保温、隔声和舒适度高等诸多优点,其大规模应用不仅有助于提高人居环境舒适度,也有助于建筑节能。此外,石膏基自流平砂浆常采用工业副产石膏为原材料制备的建筑石膏作为胶凝材料,石膏基自流平砂浆的大规模应用,也有助于提高工业副产石膏的建材资源化利用水平和综合利用率,解决工业副产石膏大量堆存产生的环境污染问题。
4.由于具有诸多技术优势,石膏基自流平砂浆的应用规模迅速扩大,但是在石膏基自流平砂浆推广应用过程中,由于辅助材料与石膏基自流平砂浆的物理力学性能不匹配或者辅助材料使用措施不合理,甚至缺乏配套的辅助材料,以及石膏基自流平砂浆施工工序和过程控制不合理,导致石膏基自流平砂浆地坪出现大面积空鼓、开裂以及表面气孔多和质量差等问题,严重制约了石膏基自流平砂浆的大规模推广应用,甚至导致石膏基自流平砂浆的应用受到了极大的限制。
5.现有的石膏基自流平砂浆的施工工序主要包括:基层清洁和处理、涂刷界面剂、自流平砂浆浇筑施工和表面处理与养护等,其中涂刷界面剂有助于解决石膏基自流平砂浆空鼓、裂纹和平整度差等技术问题。界面剂是石膏基自流平砂浆施工过程中重要的辅助材料,界面剂的类型和施工方式对石膏基自流平砂浆与混凝土基层的界面粘结强度和石膏基自流平砂浆的施工质量具有决定性作用。
6.界面剂是石膏基自流平砂浆的重要辅助材料,石膏基自流平砂浆地坪基层处理常用的界面剂包括有机界面剂和无机界面剂。其中有机界面剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、丁苯乳液、丙烯酸酯乳液、环氧树脂等;常用的无机界面剂主要包括建筑石膏基材料以及建筑石膏和聚合物乳液复合材料。
7.采用有机聚合物乳液作为界面剂是提高混凝土、砂浆等材料与其他基层材料之间界面粘结强度的常用方式。石膏基自流平砂浆施工前,常采用上述几类有机聚合物乳液作为界面剂。喷涂或涂刷聚合物乳液界面剂通常需要采用二次喷涂的方式,两次喷涂之间的间隔时间取决于环境温湿度和聚合物乳液的成膜时间等。喷涂聚合物乳液界面剂施工简
单,但聚合物乳液成膜时间在实际工程中与理论值存在较大差异,如果聚合物乳液未成膜就进行石膏基自流平砂浆浇筑施工,将会破坏聚合物乳液的膜层和界面,导致界面处理效果降低;如果成膜后未及时浇筑石膏基自流平砂浆,则聚合物乳液膜层可能剥落和开裂,导致石膏基自流平砂浆地坪空鼓甚至剥落。
8.另外,有机聚合物乳液作为石膏基自流平砂浆的界面剂时,施工环境温湿度变化也会对其应用效果产生显著影响,导致实际应用时,施工人员较难准确把握石膏基自流平砂浆的合理浇筑时间,从而导致石膏基自流平砂浆的施工质量降低。此外,基层含水率对有机聚合物乳液界面剂的成膜和界面粘结强度也具有显著影响。采用有机聚合物乳液作为界面剂,对基层混凝土含水率的要求较高。当基层混凝土含水率较高时,混凝土中的水分蒸发会破坏聚合物乳液成膜,导致聚合物乳液难以有效成膜;当基层混凝土含水率极低时,混凝土又会吸附聚合物溶液,也同样会导致聚合物乳液难以有效成膜。
9.故采用有机聚合物乳液作为界面剂,虽然劳动强度低,施工简单,且施工效率高,但是也存在聚合物乳液成膜时间难以准确控制的缺陷;且成膜时间受到环境温湿度和基层混凝土含水率等因素的影响,导致成膜效果显著降低,最终导致石膏基自流平砂浆与混凝土基层的粘结强度反而降低,表面产生大量气孔,甚至出现空鼓和开裂等严重质量问题。
10.为了解决有机聚合物乳液界面剂在应用过程中存在的问题,工程技术人员开始采用石膏基界面剂等无机界面剂,例如在混凝土基层上涂刷或喷涂建筑石膏料浆,或者喷涂建筑石膏与聚合物乳液复合料浆。采用建筑石膏料浆,或建筑石膏与聚合物乳液复合料浆作为界面剂,料浆喷涂后直接拉毛,施工也较为简单,施工效率高,不仅可以避免有机聚合物乳液的成膜时间难以准确控制的问题,也可以提高石膏基自流平砂浆与混凝土基层的粘结强度。
11.采用建筑石膏胶凝材料制备界面剂,虽然可以显著提高界面粘结强度,但是建筑石膏的水化产物二水石膏与混凝土基层直接接触,随着时间延长,二水石膏与混凝土中未水化的水泥继续发生水化反应,会生成延迟性钙矾石,同样会导致石膏基自流平砂浆地坪空鼓和开裂,严重降低地坪使用效果。


技术实现要素:

12.针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:怎样提供一种粘结强度高且粘结质量好,能够极大地降低气孔、空鼓和开裂概率的石膏基自流平砂浆地坪界面处理方法。
13.为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:一种石膏基自流平砂浆地坪界面处理方法,在混凝土地面上浇筑石膏基自流平砂浆作为找平层或铺装层,其特征在于,浇筑石膏基自流平砂浆之前,先在混凝土地面表面涂刷硫铝酸盐水泥基界面剂,所述硫铝酸盐水泥基界面剂采用快硬硫铝酸盐水泥作为粘结材料。
14.本方案中,所述混凝土地面主要是指混凝土楼地面,混凝土楼地面为建筑物已经完成施工的现浇混凝土楼板或者预制混凝土楼板;当然实施时也可以是普通混凝土地面,例如厂房地面。以混凝土楼地面为例,所述界面是指混凝土楼板和石膏基自流平砂浆之间的界面。所述硫铝酸盐水泥基界面剂是指一种含有快硬硫铝酸盐水泥、聚合物乳液、超细矿
物掺合料和细石英石的界面处理材料,能够基于快硬硫铝酸盐水泥的快速凝结硬化形成有效的粘结界面。采用本方案,在混凝土基层表面浇筑石膏基自流平砂浆之前先涂刷一层特定成分的硫铝酸盐水泥粘结材料作为界面剂,借助硫铝酸盐水泥的快速凝结硬化和聚合物乳液成膜,从而提高了混凝土和界面剂之间结合强度,同时该界面剂材料含有硅灰等超细矿物掺合料和细石英砂,可以显著提高混凝土基层表面的粗糙度,使混凝土基层与石膏基自流平砂浆牢固粘结并固结为一体,故极大地提高了混凝土表面和石膏基自流平砂浆材料之间的结合强度。同时,快硬硫铝酸盐水泥属于低碱度水泥,在混凝土和石膏基自流平砂浆之间形成了一个低碱度的过渡界面,避免了二水石膏与混凝土的直接接触,同时,石膏与硫铝酸盐水泥水化产物持续反应还可以提高粘结界面的早期强度,避免混凝土基层和石膏基自流平砂浆的界面出现空鼓和开裂等质量问题,从而有效解决现有有机聚合物乳液界面剂和建筑石膏界面剂在工程应用过程中存在的容易产生气孔、空鼓和开裂现象的质量通病。
15.作为优选,快硬硫铝酸盐水泥是指强度等级不低于42.5级、初凝时间不小于25min、终凝时间不大于180min的低碱度快硬胶凝材料。这样不仅可以更好地提高混凝土与石膏基自流平砂浆的界面粘结强度,也可以快速形成粘结界面从而提高施工效率。
16.进一步地,所述硫铝酸盐水泥基界面剂包括a组分和b组分,a组分的组成包括快硬硫铝酸盐水泥、细石英砂、超细矿物掺合料、增稠剂、聚合物乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂和水,其质量份比例范围为快硬硫铝酸盐水泥(50~75)份: 细石英砂(20-50)份:超细矿物掺合料(5-15)份:增稠剂(0.1-0.5)份:聚合物乳胶粉(0.1-1.0)份:羟丙基甲基纤维素醚(0.02~0.05)份:b组分的组成包括以下质量份比例的物料,丙烯酸酯乳液(0.1~0.2)份,消泡剂(0.01~0.05)份;水作为拌合材料其含量以使得其余材料混合能形成流体即可。上述组成材料中,硫铝酸盐水泥、细石英砂和超细矿物掺合料的质量之和为100份,其余材料的掺量比例均为该材料与这三种材料质量之和的比值。拌合水的用量为100~150份。
17.实施时,在上述配比范围内,可以根据混凝土基层的抗压强度和含水率调节快硬硫铝酸盐水泥、细石英砂、超细矿物掺合料、增稠剂、聚合物乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂和水的具体质量比,可具体试验其粘结效果选择更优的具体配比。
18.上述硫铝酸盐水泥基界面剂使用时,快硬硫铝酸盐水泥可以基于铝酸钙矿物的反应快速产生强度,快硬硫铝酸盐水泥1d抗压强度可以超过30mpa,较高的早期强度可以显著提高界面剂与混凝土基层的早期粘结强度,从而显著提高施工效率。
19.材料中的细石英砂和超细矿物掺合料(超细矿物掺合料的比表面积应不小于1500 m2/kg)作为填料可调节界面剂的强度、粘聚性、操作性和界面粗糙度;使得喷涂过程中,颗粒较大的石英砂能够更多露出于界面剂表面层,提高界面粗糙度,使其更好地和上方浇筑的石膏基自流平砂浆牢固结合。材料中的增稠剂用于调节界面剂流动性和凝结时间,提高界面剂的粘聚性,防止界面剂凝结硬化后出现粉化的现象。材料中的聚合物乳胶粉作为增粘剂和增稠剂,可以调节材料粘结性能,提高界面剂与混凝土基层的界面粘结强度。聚合物乳胶粉在使用时也可以聚集于界面剂上层位置,提高界面剂上层和上方石膏基自流平砂浆的结合强度。材料中采用的羟丙基甲基纤维素醚能够提高界面剂的稠度和防离析性能,避免界面剂在涂刷过程中发生流淌现象,同时也保证涂刷后界面剂的均匀性。丙烯酸酯乳液主要是在界面剂表面形成聚合物膜层,提高界面剂和石膏基自流平砂浆的界面粘结强度。消泡剂主要用于消除界面剂拌合过程中产生的气泡,提高界面剂的强度及其与混凝土基层
r/min,输出功率2~3kw),再加入对应比例拌合水继续搅拌均匀(可以采用高速搅拌机搅拌时间120-180秒),得到混合料。在施工现场制备硫铝酸盐水泥基界面剂的混合料,先混合均匀再加入拌合水,防止过早产生水化反应,且方便快捷,利于施工。
32.作为优化,a步骤中,干粉料混合时间不得少于30s,以便干混料搅拌均匀;b步骤中,搅拌均匀的干混料加水后搅拌120~180秒,然后涂刷在混凝土楼板表面,涂刷一遍即可,涂刷完成后5~10分钟,进行步骤c和d。
33.作为优化,c步骤中,丙烯酸酯乳液和消泡剂加水稀释20倍,并采用高速搅拌器搅拌30~60s,使丙烯酸酯乳液均匀分散在水中。
34.作为优化,d步骤中,丙烯酸酯乳液和消泡剂加水稀释20倍并搅拌均匀后,采用喷雾器喷洒在涂刷均匀且尚未初凝的界面剂表面。
35.这样,可以更好地提高界面剂粘结强度。进一步地,硫铝酸盐水泥基界面剂在混凝土基层表面的粘结层厚度为1.0~3.0 mm,可更好地保证粘结效果。
36.故上述界面剂施工步骤的原理是:b步骤将界面剂涂刷在混凝土楼板表面首先发挥快速粘结作用,使混凝土表面形成低碱度粘结层,同时在混凝土楼板表面形成粗糙度可控的粘结层。d步骤是利用消泡剂的消泡特性消除界面剂浆体表面的气泡,提高界面剂的密实度,同时利用丙烯酸酯乳液的成膜特性,在界面剂表面形成聚合物膜层,从而提高界面剂和石膏基自流平砂浆的界面粘结强度。故本发明实际上也公开了一种用于混凝土基层表面处理的硫铝酸盐水泥基界面剂及其使用方法,用于混凝土地面和石膏基自流平砂浆之间可极大地提高二者结合性能,同时也防止混凝土中的水泥与二水石膏反应产生膨胀性破坏。
37.采用以上技术方案后,本发明的优点在于:(1)将混凝土楼板的表面处理与石膏基自流平砂浆铺装层施工工艺结合为一体,简化施工工序和加快施工进度;(2)通过提高混凝土楼板表面的粗糙度,石膏基自流平砂浆和混凝土楼板之间的界面粘结强度显著提高;(3)简化混凝土楼板表面处理工艺和构造措施,显著提高石膏基自流平砂浆和混凝土楼板之间的粘结强度,从而实现石膏基自流平砂浆体系的快速施工。
38.本发明操作简单,采用本发明对混凝土楼板表面进行处理,硫铝酸盐水泥基界面剂与混凝土楼板之间的1d正拉粘结强度就可以达到2.0 mpa以上,从而保证石膏基自流平砂浆和混凝土楼板之间有良好的粘结性能,同时也避免混凝土与二水石膏直接接触后反应生成延迟性钙矾石导致的膨胀性破坏。
39.本发明还公开了一种石膏基自流平砂浆地坪施工方法,在混凝土地面上浇筑石膏基自流平砂浆作为找平层或铺装层,采用上述界面处理方法进行混凝土地面和石膏基自流平砂浆形成的找平层或铺装层之间的界面处理;然后再进行表面处理;表面处理过程为,浇筑石膏基自流平砂浆之后,在石膏基自流平砂浆初凝硬化之前在其表面涂一层硫铝酸盐固化剂的混合料,所述硫铝酸盐固化剂采用硫铝酸盐系胶凝材料作为粘结材料;硫铝酸盐固化剂是指一种含有硫铝酸盐水泥熟料,灰钙粉,矿渣粉、废旧陶瓷粉,石英砂,聚合物乳胶粉,羟丙基甲基纤维素醚(hpmc),消泡剂,分散剂以及拌合水的表面固化材料。
40.在浇筑石膏基自流平砂浆之后喷涂一层特定成分的硫铝酸盐水泥熟料粘结材料作为固化剂,借助硫铝酸盐水泥熟料、c
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a7和二水石膏之间的快速凝结硬化反应,使石膏基自流平砂浆地坪表面快速固化,从而提高石膏基自流平砂浆地坪的表层抗压强度和硬度。同时该界面剂材料含有废旧陶瓷粉和石英砂等耐磨组分,可以显著提高石膏基自流平砂浆
地坪表面的硬度,达到提高石膏基自流平砂浆地坪表面耐磨性的目。由于固化剂在凝结硬化过程中与石膏基自流平砂浆牢固粘结并固结为一体,故极大地提高了石膏基自流平砂浆地坪与固化剂之间的结合强度和整体性,防止固封层与石膏基自流平砂浆地坪之间出现层间剥离或空鼓。同时,固化剂中掺加了矿渣粉,矿渣粉在碱性条件下持续水化可以在石膏基自流平砂浆表面形成了耐水的固封层,提高了石膏基自流平砂浆地坪的耐水性和防潮性能。同时,二水石膏与硫铝酸盐水泥熟料的持续反应还可以提高固封层的早期强度,避免石膏基自流平砂浆地坪早期强度较低导致的后续工序延误,不仅有效解决石膏基自流平砂浆地坪表层抗压强度低、耐磨性差和耐水性差的问题,也显著提高了石膏基自流平砂浆的施工效率,且石膏基自流平砂浆地坪无开裂等质量通病。
41.作为优选,硫铝酸盐水泥熟料是以铝矾土和石灰石等为生料,经煅烧至完全或部分熔融所得以无水硫铝酸钙、硅酸二钙(2cao
·
sio2)和铁铝酸钙为主要矿物成分的产物。
42.进一步地,硫铝酸盐水泥熟料固化剂中,硫铝酸盐水泥熟料、灰钙粉、矿渣粉,废旧陶瓷粉,石英砂、聚合物乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂和水的质量份比例范围为,硫铝酸盐水泥熟料(10~25)份: 灰钙粉(3~5)份:矿渣粉(10~15)份:废旧陶瓷粉(25~40)份:石英砂(30~45)份:聚合物乳胶粉(0.1~0.5)份:羟丙基甲基纤维素醚(0.01~0.05)份:消泡剂(0.01~0.05)份:分散剂(0.1~0.3)份以及固化剂拌合用水量为(20~30)份,以满足干混料润湿。由于石膏基自流平砂浆表面常出现泌水现象,固化剂只需要掺加少量拌合水,甚至不掺加拌合水,而是充分利用石膏基自流平砂浆表面泌水来满足固化剂的水化用水量要求。上述组成材料中,硫铝酸盐水泥熟料、灰钙粉、矿渣粉、废旧陶瓷粉和石英砂的质量之和为100,其余材料的掺量比例均为该材料与上述5种材料质量之和的比值。
43.上述硫铝酸盐水泥熟料固化剂使用时,硫铝酸盐水泥熟料可以基于铝酸钙矿物和二水石膏(石膏基自流平砂浆的水化产物)之间的反应快速产生强度,硫铝酸盐水泥熟料固化剂的1d抗压强度可以超过20mpa。固化剂具有较高的早期强度,将会显著提高石膏基自流平砂浆地坪的表层抗压强度和耐磨性,从而显著提高石膏基自流平砂浆地坪的应用效果,避免石膏基自流平砂浆地坪出现空鼓、开裂和粉化现象。
44.固化剂中的灰钙粉可以起到调节固化剂凝结时间和早期强度的作用。利用灰钙与水接触后生成大量氢氧化钙的原理,调节固化层的凝结硬化时间,使固化剂的固化时间与石膏基自流平砂浆的终凝时间匹配,避免出现固化层已经完全凝结硬化并具有较高的强度,而石膏基自流平砂浆尚未终凝且不具有强度的现象。
45.固化剂中的矿渣粉可以参与固化剂的水化反应,提高固化剂的水化反应程度,同时也可以提高固化层的抗压强度和耐水性,从而显著提高石膏基自流平砂浆地坪的耐水性和防潮性能,防止石膏基自流平砂浆地坪力学性能在潮湿环境下逐渐劣化。
46.固化剂中的废旧陶瓷粉和石英砂主要起到提高固化层强度和耐磨性的作用;固化剂喷涂过程中,颗粒较大的石英砂和耐磨性良好的废旧陶瓷粉能够显著提高固化层的耐磨性,同时提高固化层的抗压强度和降低固化层的干燥收缩,使石膏基自流平砂浆地坪具有良好的耐磨性和抗裂性。
47.固化剂中的聚合物乳胶粉主要起到提高固化剂与石膏基自流平砂浆地坪粘结强度的作用,使固化层更好的和石膏基自流平砂浆地坪牢固结合形成良好的整体。羟丙基甲基纤维素醚主要起到增稠和增粘作用,避免固化剂在石膏基自流平砂浆泌水时分层离析,
避免固化剂剂在喷涂过程中发生流淌现象,同时也保证固化剂喷涂后遇水时的均匀性。消泡剂的作用是消除固化剂遇水时产生的气泡,提高固化层的强度与密实度,显著消除石膏基自流平砂浆地坪表面的气孔,从而提高石膏基自流平砂浆地坪表观质量。分散剂的作用是避免固化剂粉料遇水后出现团聚现象,导致固化层均匀性降低。
48.故采用上述配比的硫铝酸盐水泥熟料固化剂,具有成分简单,易于制备,固化层强度高且耐磨性好的特点,还具有较高的早期强度和良好的抗裂性。故不仅能够有效解决石膏基自流平砂浆的泌水和面层粉化问题,还可以显著提高石膏基自流平砂浆地坪的抗压强度、耐磨性和耐水性,同时还可以防止石膏基自流平砂浆地坪表面开裂,从而显著提高石膏基自流平砂浆地坪的长期使用性能,非常适用于石膏基自流平砂浆地坪表面快速处理。
49.作为优选,上述材料中,硫铝酸盐水泥熟料的al2o3含量不小于24%,45μm筛余量不大于25%,3d抗压强度不小于45.0 mpa。硫铝酸盐水泥熟料可以与二水石膏反应和矿渣快速反应,从而保证固化剂的固化效果。
50.进一步地,所述固化剂中的灰钙粉主要成分是ca(oh)2、cao和少量caco3的混合物,是石灰的精加工产品,所述灰钙粉中cao和mgo的含量不小于60%,细度大于325目。灰钙粉可以起到调节固化剂凝结时间和早期强度的作用。利用灰钙与水接触后生成大量氢氧化钙的原理,调节固化层的凝结硬化时间,使固化剂的固化时间与石膏基自流平砂浆的终凝时间匹配,避免出现固化层已经完全凝结硬化并具有较高的强度,而石膏基自流平砂浆尚未终凝且不具有强度的现象。
51.进一步地,所述固化剂中的矿渣粉是指以粒化高炉矿渣(简称矿渣粉)为主要原料,可掺加少量石膏磨制成一定细度的粉体,所述矿渣粉的比表面积不小于300 m2/kg,级别不低于s75级。利用矿渣粉水化活性高的特征,在碱性环境中,矿渣粉水化生成水化碳酸钙,可以显著提高固化层的耐水性,从而提高石膏基自流平砂浆地坪的耐水性和防潮性能。
52.进一步地,所述固化剂中的废旧陶瓷粉是指陶瓷生产过程中产生的陶瓷垃圾,也可以是回收的陶瓷,经过粉磨后制成的陶瓷粉末,陶瓷粉末是硅铝质材料,耐磨性好,且耐高温,所述废旧陶瓷粉的平均粒径为200目。固化剂中掺加废旧陶瓷粉可以显著提高固封层的耐磨性,并使固封层具有较高的光泽度。
53.进一步地,所述固化剂中的石英砂是指以sio2为主要组成的细集料,粒径为0.6~1.18 mm。固化剂中掺加石英砂可以降低固封层的干燥收缩和制备成本,同时也可以提高固封层的抗压强度和耐磨性,从而显著提高石膏基自流平砂浆地坪的抗压强度和耐磨性。
54.进一步地,固化剂中的聚合物乳胶粉采用醋酸乙烯

乙烯共聚物。醋酸乙烯

乙烯共聚物使混合料具有良好的粘聚性,可以显著提高固化剂与石膏基自流平砂浆基层的界面粘结强度,同时也可以提高固化剂的粘聚性和稠度。
55.进一步地,固化剂中的羟丙基甲基纤维素醚的粘度单位为10000~50000 mpa
·
s。可以更好地起到调节固化剂稠度的作用。
56.进一步地,固化剂中的消泡剂主要采用磷酸三丁酯和/或聚二甲基硅氧烷。作用是消除石膏基自流平砂浆表面的气泡,避免固化剂遇水后产生气泡,达到快速消除石膏基自流平砂浆中的气泡和抑制固化剂混合料遇水后产生气泡。
57.进一步地,固化剂中的分散剂主要采用聚羧酸盐或氨基磺酸盐。作用是提高固化剂中粉体的分散性,使固化剂遇水后能够更加均匀的分布。
58.进一步地,硫铝酸盐水泥熟料固化剂使用方法过程包括以下步骤:a按配比要求配比称量干粉原材料,干粉原材料搅拌均匀后加入拌合水,搅拌均匀后注入喷涂泵料仓中;b将料浆喷涂到尚未凝结硬化的石膏基自流平砂浆地坪表面;c利用塑料辊将固化剂碾压平整;d固化剂终凝后,利用地坪打磨机将表面打磨平整。
59.这样采用上述各步骤可以更好地保证石膏基自流平砂浆地坪的表面处理效果。各步骤中,喷涂或涂刷硫铝酸盐水泥熟料固化剂,不仅可以提高石膏基自流平砂浆表层的抗压强度、硬度和耐磨性,也可以解决石膏基自流平砂浆表面泌水、气孔多和耐磨性差的问题。
60.作为优化,a步骤中混合固化剂原材料时,先将固化剂原材料中除水外的干粉原料加入砂浆搅拌机慢速搅拌(可以采用慢速搅拌机搅拌时间60~90秒,搅拌机转速大于60 r/min,输出功率3kw),搅拌均匀后再加入对应比例拌合水继续搅拌均匀(可以采用慢速搅拌机搅拌时间120~180秒),得到混合料。在施工现场制备硫铝酸盐水泥熟料界面剂的混合料,先将干粉料混合均匀再加入拌合水,防止过早产生水化反应,且方便快捷,利于施工。
61.作为优化,a步骤中,干粉料混合时间不得少于60s,以便干混料搅拌均匀;b步骤中,搅拌均匀的干混料加水后搅拌120~180秒,然后灌注到喷涂泵料仓中,将混合料喷涂在尚未凝结硬化的石膏基自流平砂浆表面,喷涂一遍即可,喷涂完成后5~10分钟,进行步骤c;待步骤c结束后3小时以后再进行步骤d。
62.作为优化,c步骤中,可以采用塑料辊轻微碾压固化剂混合料,使其平整和提高固封层密实度。
63.作为优化,d步骤中,待固化剂终凝后,利用地坪打磨机将固封层打磨平整,提高地坪的平整度。
64.这样,可以获得表面平整、表层抗压强度高、耐磨性良好且具有良好光泽度的石膏基自流平砂浆地坪。进一步地,硫铝酸盐水泥熟料固化剂在石膏基自流平砂浆地坪表面的固封层厚度为3.0~5.0 mm,可更好地保证固化效果以及提高固封层抗压强度和耐磨性。
65.故上述固化剂的原理是:b步骤将混合均匀的固化剂喷涂在石膏基自流平砂浆表面首先发挥快速固化作用,使石膏基自流平砂浆表面形成抗压强度更高且耐磨性良好的固封层,同时在石膏基自流平砂浆地坪表面形成一层耐水性更好的固封层。c步骤是利用塑料辊碾压喷涂的固化剂混合物,是固化剂混合物更加密实,同时与石膏基自流平砂浆表面的接触更加紧密以及更好的吸收表面的自由水,同时利用消泡剂的消泡特性消除固化剂混合料以及石膏基自流平砂浆表面的气泡,提高固化剂的密实度,同时利用聚合物乳液的成膜特性,在固封层中形成具有一定粘结性能聚合物膜层,从而提高固封层和石膏基自流平砂浆的界面粘结强度,使固封层和石膏基自流平砂浆形成良好的整体。d步骤是利用地坪打磨机将地坪表面的浮尘和粘结不牢固的颗粒清除掉,从而保证石膏基自流平砂浆地坪的平整度和耐磨性。故本发明实际上也公开了一种用于石膏基自流平砂浆地坪的表面处理的硫铝酸盐水泥熟料固化剂的组成及其使用方法,用于石膏基自流平砂浆表面处理可极大地提高石膏基自流平砂浆地坪的综合使用性能,包括耐水性、抗压强度、抗裂性和耐磨性等,同时也解决了石膏基自流平砂浆表面泌水和气孔多的问题。
66.综上所述,本发明采用硫铝酸盐水泥基界面剂处理混凝土楼板,通过硫铝酸盐界面剂的快速水化提高混凝土基层和石膏基自流平砂浆之间的界面粘结强度,从而显著改善
石膏基自流平砂浆与混凝土楼板之间的界面粘结强度,实现石膏基自流平砂浆地坪的快速施工,为石膏基自流平砂浆地坪的长期安全使用提供技术保证。本发明整体操作施工简单便捷,能够提高石膏基自流平砂浆与混凝土楼板之间的界面粘结强度,且石膏基自流平砂浆的水化产物二水石膏不与基层混凝土直接接触,避免混凝土与二水石膏直接接触后反应生成延迟性钙矾石导致的膨胀性破坏。
具体实施方式
67.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
68.具体实施方式:一种石膏基自流平砂浆地坪界面处理方法,在混凝土地面上浇筑石膏基自流平砂浆作为找平层或铺装层,其特点在于,浇筑石膏基自流平砂浆之前,先在混凝土地面表面涂刷硫铝酸盐水泥基界面剂,所述硫铝酸盐水泥基界面剂采用快硬硫铝酸盐水泥作为粘结材料。
69.本方案中,所述混凝土地面主要是指混凝土楼地面,混凝土楼地面为建筑物已经完成施工的现浇混凝土楼板或者预制混凝土楼板;当然实施时也可以是普通混凝土地面,例如厂房地面。以混凝土楼地面为例,所述界面是指混凝土楼地面和石膏基自流平砂浆之间的界面。所述硫铝酸盐水泥基粘结材料是指一种含有硫铝酸盐水泥和高分子聚合物,能够基于硫铝酸盐水泥的快速水化而快速产生强度的界面粘结剂。采用本方案,在混凝土楼地面表面浇筑石膏基自流平砂浆之前先涂刷一层特定成分的硫铝酸盐水泥基粘结材料作为界面剂。使得硫铝酸盐水泥能够成为混凝土和石膏基自流平砂浆之间的隔离层,防止混凝土与二水石膏直接接触后反应生成延迟性钙矾石导致的膨胀性破坏,同时石膏与硫铝酸盐水泥反应生成钙矾石,钙矾石能够渗透到混凝土界面中,显著的提高了混凝土楼地面与石膏基自流平砂浆之间的界面粘结强度,故极大地改善了石膏基自流平砂浆的长期性能。
70.实施时,石膏基自流平砂浆是指石膏自流平砂浆是指绝干抗压强度不小于20mpa、绝干抗折强度大小于7.5mpa的石膏基自流平砂浆。
71.其中,快硬硫铝酸盐水泥是指强度等级不低于42.5级、初凝时间不小于25min、终凝时间不大于180min的低碱度快硬胶凝材料。这样不仅可以更好地提高混凝土与石膏基自流平砂浆的界面粘结强度,也可以快速形成粘结界面从而提高施工效率。
72.其中,所述硫铝酸盐水泥基界面剂包括a组分和b组分,a组分的组成包括快硬硫铝酸盐水泥、细石英砂、超细矿物掺合料、增稠剂、聚合物乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂和水,其质量份比例范围为快硬硫铝酸盐水泥(50~75)份: 细石英砂(20-50)份:超细矿物掺合料(5-15)份:增稠剂(0.1-0.5)份:聚合物乳胶粉(0.1-1.0)份:羟丙基甲基纤维素醚(0.02~0.05)份:b组分的组成包括以下质量份比例的物料,丙烯酸酯乳液(0.1~0.2)份,消泡剂(0.01~0.05)份;水作为拌合材料其含量以使得其余材料混合能形成流体即可。上述组成材料中,硫铝酸盐水泥、细石英砂和超细矿物掺合料的质量之和为100份,其余材料的掺量比例均为该材料与这三种材料质量之和的比值。拌合水的用量为100~150份。
73.实施时,在上述配比范围内,可以根据混凝土基层的抗压强度和含水率调节快硬硫铝酸盐水泥、细石英砂、超细矿物掺合料、增稠剂、聚合物乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂和水的具体质量比,可具体试验其粘结效果选择更优的具体配比。
74.上述硫铝酸盐水泥基界面剂使用时,快硬硫铝酸盐水泥可以基于铝酸钙矿物的反应快速产生强度,快硬硫铝酸盐水泥1d抗压强度可以超过30mpa,较高的早期强度可以显著提高界面剂与混凝土基层的早期粘结强度,从而显著提高施工效率。
75.材料中的细石英砂和超细矿物掺合料(超细矿物掺合料的比表面积应不小于1500 m2/kg)作为填料可调节界面剂的强度、粘聚性、操作性和界面粗糙度;使得喷涂过程中,颗粒较大的石英砂能够更多露出于界面剂表面层,提高界面粗糙度,使其更好地和上方浇筑的石膏基自流平砂浆牢固结合。材料中的增稠剂用于调节界面剂流动性和凝结时间,提高界面剂的粘聚性,防止界面剂凝结硬化后出现粉化的现象。材料中的聚合物乳胶粉作为增粘剂和增稠剂,可以调节材料粘结性能,提高界面剂与混凝土基层的界面粘结强度。聚合物乳胶粉在使用时也可以聚集于界面剂上层位置,提高界面剂上层和上方石膏基自流平砂浆的结合强度。材料中采用的羟丙基甲基纤维素醚能够提高界面剂的稠度和防离析性能,避免界面剂在涂刷过程中发生流淌现象,同时也保证涂刷后界面剂的均匀性。丙烯酸酯乳液主要是在界面剂表面形成聚合物膜层,提高界面剂和石膏基自流平砂浆的界面粘结强度。消泡剂主要用于消除界面剂拌合过程中产生的气泡,提高界面剂的强度及其与混凝土基层和石膏基自流平砂浆的粘结强度。
76.故采用上述材料配比的硫铝酸盐水泥基界面剂,具有成分简单,粘结性好,易于制备的特点,还具有较高的早期强度和良好的体积稳定性。故不仅能够加强混凝土基层和石膏基自流平砂浆的粘结,而且还可以防止石膏基自流平砂浆的水化产物二水石膏与混凝土直接接触产生破坏性的膨胀反应,从而显著提高石膏基自流平砂浆地坪的长期使用性能,非常适用于石膏基自流平砂浆地坪的基层混凝土的快速处理。
77.上述材料配比中,制备硫铝酸盐水泥基界面剂采用的快硬硫铝酸盐水泥比表面积350~450 m2/kg,强度等级不低于42.5级。
78.其中,作为增稠组分填料的超细矿物掺合料,优选采用硅灰和/或超细重质碳酸钙;其中硅灰和/或超细重质碳酸钙的质量为5~15份,硅灰的比表面积应不小于15000 m2/kg,超细重质碳酸钙的比表面积应不小于1500 m2/kg。超细矿物掺合料的作用是改善硫铝酸盐水泥基界面剂的流变性能,增强其粘聚性。采用上述参数限定的超细矿物掺合料可以更好的达成界面增强效果。
79.其中,细石英砂作为增强和提高表面粗糙度的组分,细石英砂的粒径为0.6~2.0 mm。细石英砂的级配按照0.6~1.0mm为50%,1.0~2.0mm为50%。更好地提高效果。
80.其中,增稠剂采用木质素纤维。木质素纤维具有增稠保水的作用,可以显著改善界面剂的稠度和提高界面剂的保水性,防止界面剂凝结硬化过程中产生裂缝。
81.其中,聚合物乳胶粉采用醋酸乙烯

乙烯共聚物;即醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉,固含量不小于98%,ph值6~8。可以更好的提高界面剂的粘结性能,从而保证界面剂与石膏基自流平砂浆地坪和混凝土基层这两者之间均具有良好的粘结强度。同时也可以提高界面剂浆体的粘聚性。
82.其中,羟丙基甲基纤维素醚的粘度单位为4000~10000 mpa
·
s。可以更好地起到调节稠度和防止界面剂流淌的作用。
83.其中,丙烯酸酯乳液主要采用水溶性丙烯酸酯乳液。作用是在界面剂表面形成聚合物膜层,提高界面剂与石膏基自流平砂浆的粘结强度。
84.其中,消泡剂主要采用磷酸三丁酯和/或聚二甲基硅氧烷。作用是降低浆体表面张力,达到快速消除界面剂浆体中的气泡和抑制浆体中气泡生成。
85.具体实施时,硫铝酸盐水泥基界面剂使用方法过程包括以下步骤:a按配比要求配比称量a组分的干粉原材料,干粉原材料搅拌均匀后加入拌合水搅拌均匀;b在混凝土基层表面先涂刷搅拌均匀的a组分界面剂;c将b组分的消泡剂和丙烯酸酯乳液混合后加水稀释,稀释比例为20倍; d待涂刷的a组分界面剂初凝之前,采用喷雾器喷涂稀释后的消泡剂与丙烯酸酯乳液溶液。
86.这样采用上述各步骤可以更好地保证混凝土基层表面处理效果。各步骤中,喷涂或涂刷硫铝酸盐水泥基界面剂,不仅可以提高石膏基自流平砂浆与混凝土基层之间的界面粘结强度,也可以避免二水石膏与混凝土基层中未水化的水泥颗粒发生延迟性钙矾石膨胀反应引发破坏性膨胀;最后涂刷丙烯酸酯聚合物乳液,最终形成粗糙度可控且表面封闭的表面,从而显著提高硫铝酸盐水泥基界面剂和混凝土基层之间的界面粘结强度,同时也提高石膏基自流平砂浆与混凝土基层之间的界面粘结强度。
87.其中,a步骤中混合涂刷a组分材料时,先将涂刷材料中除水外的干粉原料加入砂浆搅拌机搅拌均匀后(可以采用高速搅拌机搅拌时间30-60秒,搅拌机转速大于1600 r/min,输出功率2~3kw),再加入对应比例拌合水继续搅拌均匀(可以采用高速搅拌机搅拌时间120-180秒),得到混合料。在施工现场制备硫铝酸盐水泥基界面剂的混合料,先混合均匀再加入拌合水,防止过早产生水化反应,且方便快捷,利于施工。
88.a步骤中,干粉料混合时间不得少于30s,以便干混料搅拌均匀;b步骤中,搅拌均匀的干混料加水后搅拌120~180秒,然后涂刷在混凝土楼板表面,涂刷一遍即可,涂刷完成后5~10分钟,进行步骤c和d。
89.c步骤中,丙烯酸酯乳液和消泡剂加水稀释20倍,并采用高速搅拌器搅拌30~60s,使丙烯酸酯乳液均匀分散在水中。
90.d步骤中,丙烯酸酯乳液和消泡剂加水稀释20倍并搅拌均匀后,采用喷雾器喷洒在涂刷均匀且尚未初凝的界面剂表面。
91.这样,可以更好地提高界面剂粘结强度。进一步地,硫铝酸盐水泥基界面剂在混凝土基层表面的粘结层厚度为1.0~3.0 mm,可更好地保证粘结效果。
92.故上述界面剂施工步骤的原理是:b步骤将界面剂涂刷在混凝土楼板表面首先发挥快速粘结作用,使混凝土表面形成低碱度粘结层,同时在混凝土楼板表面形成粗糙度可控的粘结层。d步骤是利用消泡剂的消泡特性消除界面剂浆体表面的气泡,提高界面剂的密实度,同时利用丙烯酸酯乳液的成膜特性,在界面剂表面形成聚合物膜层,从而提高界面剂和石膏基自流平砂浆的界面粘结强度。故本发明实际上也公开了一种用于混凝土基层表面处理的硫铝酸盐水泥基界面剂及其使用方法,用于混凝土楼地面和石膏基自流平砂浆之间可极大地提高二者结合性能,同时也防止混凝土中的水泥与二水石膏反应产生膨胀性破坏。
93.具体实施时,在上述方案的基础上,申请人采用不同的材料配比进行了三组试验例测试。试验例中,以混凝土板为被实施对象,调整硫铝酸盐水泥界面剂的配比参数。选择的混凝土板的抗压强度标准值不小于30 mpa,这也是目前浇筑混凝土楼板时常用的混凝土强度等级。
94.试验例1,本试验例中各步骤均和上述具体实施方式相同,但具体参数数值如下:本实施例中的硫铝酸盐水泥界面剂,采用如下质量份数的材料:硫铝酸盐水泥50份: 细石英砂35份:硅灰5份:重质碳酸钙10份:木质纤维素0.1份:聚合物乳胶粉(vae)0.1份:羟丙基甲基纤维素醚(hpmc)0.02份,拌合水150份。:b组分的组成包括丙烯酸酯乳液0.1,磷酸三丁酯消泡剂0.05份。
95.试验例2,本试验例中各步骤均和上述具体实施方式相同,但具体参数数值如下:本实施例中的硫铝酸盐水泥界面剂,采用如下质量份数的材料:硫铝酸盐水泥60份: 细石英砂30份:硅灰5份:重质碳酸钙5份:木质纤维素0.3份:聚合物乳胶粉(vae)0.5份:羟丙基甲基纤维素醚(hpmc)0.03份,拌合水120份。b组分的组成包括丙烯酸酯乳液0.1,磷酸三丁酯消泡剂0.03份。
96.试验例3,试验例中各步骤均和上述具体实施方式相同,但具体参数数值如下:本实施例中的硫铝酸盐水泥界面剂,采用如下质量份数的材料:硫铝酸盐水泥75份: 细石英砂20份:硅灰5份:木质纤维素0.5份:聚合物乳胶粉(vae)1.0份:羟丙基甲基纤维素醚(hpmc)0.05份,拌合水100份。b组分的组成包括丙烯酸酯乳液0.2,磷酸三丁酯消泡剂0.01份。
97.对上述三组试验例结果,采用正拉粘结试验测试硫铝酸盐水泥界面剂与混凝土板之间的界面粘结强度。具体地说,浇筑70mm
×
70mm
×
20mm的细石混凝土板,混凝土强度等级为c30。浇筑40mm
×
40mm
×
10mm的石膏自流平砂浆试块,强度等级为d20。按照前述顺序在混凝土板表面涂刷硫铝酸盐界面剂,界面剂涂刷完成后,将成型框放置在涂刷了界面剂的混凝土板上,然后将石膏自流平砂浆试块粘贴在涂刷了界面剂的混凝土板上。浇筑完成后,将试件放置在与环境温度相同的养护箱内,参照jgj/t 907-2018《混凝土界面处理剂》,采用正拉粘结试验方法分别测试涂刷界面剂后试件3h和1d时的界面粘结强度。
98.三组试验例试验结果见下表。
99.另外,作为对比,未涂刷硫铝酸盐水泥界面剂时,石膏基自流平砂浆与混凝土基层的界面粘结强度,3h仅为0.1mpa,1d仅为0.3mpa。而采用本方法增强石膏基自流平砂浆与混凝土之间的界面粘结强度,可以实现石膏基自流平砂浆铺装层或找平层的快速施工,施工完成3h和1d后其界面粘结强度可以提高2~3倍,另外混凝土板和石膏基自流平砂浆之间未出现明显的空鼓和剥离现象。这说明使用本发明方法对混凝土楼板表面进行预处理,其与
石膏基自流平砂浆的界面粘结强度显著提高,粘结更加牢固,可以实现石膏基自流平砂浆铺装层或找平层的快速施工,同时也可以防止石膏基自流平砂浆空鼓和开裂。
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