一种抗渗水泥砂浆及其制备工艺的制作方法

文档序号:18731476发布日期:2019-09-21 00:35阅读:330来源:国知局
本发明属于建筑材料
技术领域
,具体涉及一种抗渗水泥砂浆及其制备工艺。
背景技术
:随着建筑行业的不断发展,人们对工程质量的追求日益增长,水泥砂浆作为建筑材料之一,通常为水泥、细骨料、水和沙子的混合物,常用以室内外抹灰或作为基础和墙体砌筑的粘合剂。现有的水泥砂浆大多抗渗、抗撕裂等性能较差,进而导致建筑墙体出现龟裂、空鼓及脱落等各类问题,进而影响整体建筑的质量。为了提高水泥砂浆的性能,通常在水泥砂浆中加入各类材料进行复合。中国专利公开了CN201810813068.X一种抗渗水泥砂浆,由水泥、砂、水、再生骨料或强化再生骨料、减水剂组成,将纳米材料和聚合物进行良好复合,得到纳米复合聚合物浆液,并用纳米复合聚合物浆液强化再生骨料,与水泥有效结合,增强界面凝结性能,并对再生骨料进行表面强化,得到综合性能优异的抗渗水泥砂浆。但该发明中水泥砂浆原料中的再生骨料或强化再生骨料制备过程及原料较为复杂,耗时较长,不利于实际建筑工程中大规模化产出,同时该制备过程中包含多步骤水洗涤,进而消耗大量水资源产生废水,能耗较高,不能满足绿色环保的要求。中国专利CN201711494827.2公开了一种复合环保型的水泥砂浆及其制备方法,主要由以下原料组成:加气混凝土颗粒85-100份、丁苯橡胶乳液20-35份、废秸秆20-30份、纳米陶瓷15-30份、涤纶纺织废弃物10-20份、改性聚合物胶粉10-15份、早强剂20-35份、珍珠岩粉10-20份、硫代硫酸钠10-15份、原料水泥15-20份、消泡剂15-20份、抗渗剂5-10份和水6-12份。上述材料的加入能够提高加气混凝土颗粒砂浆的粘结力,并具有优良的抗渗性、抗裂性、抗冲击性、抗冻融性等性能。应用便捷,性能可靠;具有成本合理、施工简便、隔音效果显著提高等优点。但该发明中加气混凝土具有密度低、吸水量大及抗冲击能力差的缺点,该发明通过额外材料的加入及复合避免了加气混凝土的缺陷,但各类材料的种类较多且掺混量也较大,在一定程度上,增加了制备工艺的负担与复杂度。针对水泥砂浆存在的原料种类复杂,制备工艺复杂,制备过程耗时较长、能耗高等问题,应当寻找一种抗渗水泥砂浆及其制备工艺,使得该水泥砂浆具有良好的抗渗性能的同时,简单、高效、能耗低,满足绿色环保技术的要求并能达到废物资源化利用的目的。技术实现要素:本发明针对现有技术存在的问题,提供了一种抗渗水泥砂浆及其制备工艺,该水泥砂浆抗渗效果良好,制备工艺简单、高效、能耗低,满足绿色环保技术的要求,达到了废物资源化利用的目的。为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:100-200份水泥、150-300份砂、45-78份改性涤纶纺织废弃物、4-16份增稠剂和120-180份水。优选地,所述抗渗水泥砂浆按重量份数计,包括以下原料:120-180份水泥、180-250份砂、50-75份改性涤纶纺织废弃物、5-15份增稠剂和130-160份水。进一步优选地,所述抗渗水泥砂浆按重量份数计,包括以下原料:150份水泥、200份砂、60份改性涤纶纺织废弃物、10份增稠剂和150份水。进一步地,所述增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:10-25:8-18;优选地,三者的重量比为3:18:16。本发明还提供了一种所述的抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加入粉碎后的蟹壳,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,得到增稠剂;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,即得水泥砂浆。进一步地,步骤S1中所述涤纶纺织废弃物与所述蟹壳的重量比为8-15:1;优选地,步骤S1中所述涤纶纺织废弃物与所述蟹壳的重量比为10:1。进一步地,步骤S1中所述加热熔融,加热温度为250-270℃,加热时间为40-60min。进一步地,步骤S1中所述冷冻,冷冻温度为-10℃~-5℃,冷冻时间为1-2h,所述乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物粉末即可。进一步地,步骤S2中所述球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为20-30min。进一步地,步骤S3中所述搅拌,搅拌时间为3-6min,搅拌速度为200-300r/min。本发明所取得的技术效果是:1.本发明中通过涤纶纺织废弃物的改性与使用提高了水泥砂浆的疏水性,进而提高了水泥砂浆的抗渗性能;2.本发明制备水泥砂浆的工艺中使用了改性涤纶纺织废弃物,更为环保,达到了废物资源化利用的目的;3.本发明的制备工艺过程简单、高效、能耗低、耗时短,且制备材料简单、易得,满足绿色环保技术的要求。具体实施方式值得说明的是,本发明中的涤纶纺织废弃物源自福州航顺纺织有限公司涤纶纺织品废弃物,其余原料及器材均为普通市售产品,因此对其来源不做具体限定,其中,聚丙烯酸钠为固态粉末状聚丙烯酸钠。实施例1一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:100份水泥、150份砂、45份改性涤纶纺织废弃物、4份增稠剂和120份水。其中,增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳。一种上述抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加热温度为250℃,加热时间为40min,加入粉碎后的蟹壳,其中,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比为8:1,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物与蟹壳的混合物粉末,冷冻温度为-10℃,冷冻时间为1h,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为20min,得到增稠剂,其中,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:10:8;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,搅拌时间为3min,搅拌速度为200r/min,即得水泥砂浆。实施例2一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:200份水泥、300份砂、78份改性涤纶纺织废弃物、16份增稠剂和180份水。其中,增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳。一种上述抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加热温度为270℃,加热时间为60min,加入粉碎后的蟹壳,其中,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比为15:1,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物与蟹壳的混合物粉末,冷冻温度为-5℃,冷冻时间为2h,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为22min,得到增稠剂,其中,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:25:18;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,搅拌时间为4min,搅拌速度为220r/min,即得水泥砂浆。实施例3一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:150份水泥、200份砂、60份改性涤纶纺织废弃物、10份增稠剂和150份水。其中,增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳。一种上述抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加热温度为260℃,加热时间为50min,加入粉碎后的蟹壳,其中,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比为10:1,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物与蟹壳的混合物粉末,冷冻温度为-8℃,冷冻时间为1.5h,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为25min,得到增稠剂,其中,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:18:16;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,搅拌时间为5min,搅拌速度为250r/min,即得水泥砂浆。实施例4一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:120份水泥、180份砂、50份改性涤纶纺织废弃物、5份增稠剂和130份水。其中,增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳。一种上述抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加热温度为255℃,加热时间为45min,加入粉碎后的蟹壳,其中,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比为9:1,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物与蟹壳的混合物粉末,冷冻温度为-9℃,冷冻时间为1.2h,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为22min,得到增稠剂,其中,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:12:10;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,搅拌时间为4min,搅拌速度为220r/min,即得水泥砂浆。实施例5一种抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:180份水泥、250份砂、75份改性涤纶纺织废弃物、15份增稠剂和160份水。其中,增稠剂包括:聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳。一种上述抗渗水泥砂浆的制备工艺,包括以下步骤:S1、涤纶纺织废弃物改性:将配方用量涤纶纺织废弃物加热熔融,加热温度为265℃,加热时间为55min,加入粉碎后的蟹壳,其中,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比为12:1,冷却后研磨成粉末,再浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥,乙醇的加入量没过涤纶纺织废弃物与蟹壳的混合物粉末,冷冻温度为-6℃,冷冻时间为1.8h,即得改性涤纶纺织废弃物;S2、增稠剂制备:将蟹壳粉碎后加入聚丙烯酸钠和粉煤灰,球磨并搅拌,转速为200r/min,时间为28min,得到增稠剂,其中,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:22:17;S3、水泥砂浆混料:将配方用量水泥、砂、步骤S2中的增稠剂、步骤S1中的改性涤纶纺织废弃物和水混合后,搅拌均匀,搅拌时间为5.5min,搅拌速度为280r/min,即得水泥砂浆。对比例1与实施例3的区别仅在于,抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:90份水泥、310份砂、42份改性涤纶纺织废弃物、18份增稠剂和115份水。对比例2与实施例3的区别仅在于,抗渗水泥砂浆,按重量份数计,包括以下原料:210份水泥、140份砂、80份改性涤纶纺织废弃物、3份增稠剂和185份水。对比例3与实施例3的区别仅在于,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:8:6。对比例4与实施例3的区别仅在于,聚丙烯酸钠、粉煤灰和蟹壳,三者的重量比为3:28:20。对比例5与实施例3的区别仅在于,步骤S1中所述涤纶纺织废弃物与所述蟹壳的重量比为6:1。对比例6与实施例3的区别仅在于,步骤S1中所述涤纶纺织废弃物与所述蟹壳的重量比为16:1。对比例7与实施例3的区别仅在于,步骤S1不包括浸渍于无水乙醇中并进行冷冻处理后干燥的步骤。水泥砂浆抗渗性试验根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009,采用数显砂浆抗渗仪测量(苏州华瑞科技仪器有限公司,SS-15)对比实施例1-5及对比例1-7中得到的水泥砂浆的抗渗压力,对比各实例中水泥砂浆的抗渗性能,得到表1。表1抗渗性能测试实例抗渗压力(MPa)实施例11.28实施例21.29实施例31.46实施例41.32实施例51.30对比例11.02对比例21.00对比例30.89对比例40.87对比例51.05对比例61.03对比例70.92由表1可知,本发明中实施例1-5水泥砂浆抗渗压力在1.28-1.46MPa范围内,其中,实施例3中水泥砂浆的抗渗压力最优,为1.46MPa,表明本发明制备出的水泥砂浆拥有良好的抗渗性能。对比例1-7中水泥砂浆的抗渗压力均小于实施例1-5,表明水泥砂浆的各原料含量,增稠剂的组成与含量,涤纶纺织废弃物与蟹壳的重量比以及制备过程均能对水泥砂浆的抗渗性产生影响。最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页1 2 3 
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