一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法与流程

本发明属于建筑材料技术领域，特别是一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法。

背景技术：

水泥：粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。随着国家经济的高速发展，我国的地下工程建设也在蓬勃发展，尤其是输油管道、输气管道，地下隧道，地铁和城市建设目前已居世界前列。在地下工程建设的大发展中，如何做好地下工程管道强度问题、是工程建设方最为关心的问题。

现有技术中“申请号201610468218.9，一种水泥砂浆，其由以下重量份数的原料制成：珍珠岩12-25份，硅酸盐水泥20-35份，膨胀蛭石4-8份，乳胶粉5-7份，磺甲基酚醛树脂1-1.5份，硫酸钠2-4份，焦炭6-9份，铝酸三钙8-16份，赖氨酸12-22份，玻化微珠18-32份，聚丙烯腈纤维10-17份，三聚磷酸钠4-6份，氧化镁7-9份，偏硼酸钡2-4份，膨润土3-7份。本发明的有益效果是：本发明的水泥砂浆，具有卓越的尺寸稳定性、低伸长率，提高了强度，降低施工成本，不变形、无破损、不开裂”，其直接将珍珠岩、膨胀蛭石、磺甲基酚醛树脂等混合到水泥砂浆中，虽然能够小幅度的增强砂浆的强度，但是，容易出现较强的收缩，导致内应力增大，降低其使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.4-1.6质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2100-2300℃下煅烧1-1.5小时，然后再调节温度至1550-1650℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉；煅烧粉平均粒度为500目；

单纯的白云石在经过高温煅烧下可以生成氧化钙和氧化镁，其中产生的氧化镁具有水化需水量少，水化产物稳定，膨胀过程可调控的优势，对于水泥砂浆能够起到补偿收缩的作用。但是，氧化钙由于其水化速度比氧化镁要快，需水量大，且膨胀难以控制，特别是很难补偿砂浆的后期的收缩，进而限制了煅烧白云石在水泥砂浆的中的应用，因此，本发明以一定质量比的叶腊石与白云石混合进行煅烧处理，叶腊石的煅烧后，能够将白云石分解产生的氧化钙与其产生的二氧化硅反应，形成水硬性矿物再与氧化镁进行协同配合，形成辅助性胶凝材料，进而不仅能够起到提高砂浆强度，同时，还能够降低砂浆后期固化的收缩问题，暴涨了砂浆的固化质量，提高了砂浆的使用寿命；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至80-85℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；

所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

通过对粉煤灰的改善处理以及煅烧粉的协同作用，对于水泥砂浆的保水性具有显著的改善效果。首先，对粉煤灰的盐处理，提高了粉煤灰的保水性能，其次，粉煤灰与煅烧粉、水泥之间的粒度不同，相互填充，进而改善了砂浆的空隙，提高了砂浆的密实度，并且煅烧粉的存在，减少了砂浆出现泌水和离析的可能性，改善了砂浆的保水性能。

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌40-45min，即得；

所述添加剂为消泡剂。

所述惰性气氛为氮气、氖气。

所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：7-8。

所述粉煤灰与盐溶液混合比例为65-80g：450ml。

所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1-1.4%。

所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：20-25:18-22：120-140：80-90:50-62:1-1.5:110-130。

所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。

所述水泥为硅酸盐水泥。

所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。

所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

有益效果：本发明提供了一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，通过对粉煤灰的改善处理以及煅烧粉的协同作用，对于水泥砂浆的保水性具有显著的改善效果。首先，对粉煤灰的盐处理，提高了粉煤灰的保水性能，其次，粉煤灰与煅烧粉、水泥之间的粒度不同，相互填充，进而改善了砂浆的空隙，提高了砂浆的密实度，并且煅烧粉的存在，减少了砂浆出现泌水和离析的可能性，改善了砂浆的保水性能。

附图说明

图1为不同煅烧粉与水泥质量比对砂浆质量损失/抗折强度的影响图。

具体实施方式

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.4-1.6质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2100-2300℃下煅烧1-1.5小时，然后再调节温度至1550-1650℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉；煅烧粉平均粒度为500目；

白云石化学组分（wt%）

烧失量：42.57；

二氧化硅：2.02；

氧化铁：0.21；

氧化铝：0.92；

氧化钙：30.82；

氧化镁：22.04；

氧化钾：0.03；

氧化钠：0.015；其余为其它；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至80-85℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；

所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

粉煤灰基本性能指标（%），以下参数均为质量分数：

细度（0.045mm方孔筛余）：8.1；

需水量比：90；

三氧化硫：1.1；

烧失量：2.5；

含水量：0.11；

游离氧化钙：0.5；

碱含量：2.10；

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌40-45min，即得；

所述添加剂为消泡剂。

所述惰性气氛为氮气、氖气。

所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：7-8。

所述粉煤灰与盐溶液混合比例为65-80g：450ml。

所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1-1.4%。

所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：20-25:18-22：120-140：80-90:50-62:1-1.5:110-130。

所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。

所述水泥为硅酸盐水泥。

所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。

所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.4质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2100℃下煅烧1小时，然后再调节温度至1550℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉，所述惰性气氛为氮气。所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：7。煅烧粉平均粒度为500目；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至80℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；所述粉煤灰与盐溶液混合比例为65g：450ml。所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1%。所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌40min，即得；所述添加剂为消泡剂，所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：20:18：120：80:50:1:110。所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。所述水泥为硅酸盐水泥。所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

实施例2

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.6质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2300℃下煅烧1.5小时，然后再调节温度至1650℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉，所述惰性气氛为氖气。所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：8。煅烧粉平均粒度为500目；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至85℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；所述粉煤灰与盐溶液混合比例为80g：450ml。所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1.4%。所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌45min，即得；所述添加剂为消泡剂，所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：25:22：140：90:62:1.5:130。所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。所述水泥为硅酸盐水泥。所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

实施例3

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.5质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2200℃下煅烧1.5小时，然后再调节温度至1590℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉，所述惰性气氛为氮气。所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：7.5。煅烧粉平均粒度为500目；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至82℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；所述粉煤灰与盐溶液混合比例为70g：450ml。所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1.2%。所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌42min，即得；所述添加剂为消泡剂，所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：23:19：130：86:51:1.2:120。所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。所述水泥为硅酸盐水泥。所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

实施例4

一种叶腊石增强水泥砂浆强度的方法，包括以下步骤：

（1）叶腊石-白云石惰性气氛煅烧处理：

将叶腊石与白云石按1:1.5质量比进行混合，然后再在惰性气氛下，加热至2300℃下煅烧1-1.5小时，然后再调节温度至1550℃，再添加蛭石粉，继续保温1小时，再进行水冷至室温后，烘干至恒重，即得煅烧粉，所述惰性气氛为氮气。所述蛭石粉与叶腊石混合质量比为1：8。煅烧粉平均粒度为500目；

（2）粉煤灰盐溶液处理：

将粉煤灰添加到盐溶液中，加热至83℃，浸泡搅拌2小时，然后再进行过滤，烘干至恒重，即得盐处理粉煤灰；所述粉煤灰与盐溶液混合比例为78g：450ml。所述烷基苯磺酸盐溶液质量分数为1%。所述盐溶液为烷基苯磺酸盐溶液；

（3）水泥混合：

将上述制备得到的煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水依次添加到搅拌机中，搅拌45min，即得；所述添加剂为消泡剂，所述煅烧粉、盐处理粉煤灰、水泥、砂子、骨料、添加剂、水重量份比为：20:22：125：90:55:1.5:120。所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥。所述水泥为硅酸盐水泥。所述骨料平均粒度为3mm，所述砂子平均粒度为0.2mm。所述添加剂为消泡剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

将实施例砂浆浇注到以60ｍｍ×50ｍｍ×50ｍｍ的模具相同条件下成型，按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（jgj／t70—2009）的相关规定进行试验以测定砂浆的基本工作性能及力学性能；

表1

对照组：申请号201610468218.9；

由表1可以看出，本发明方法制备的水泥具有优异的保水性能和立方体抗压强度，通过对粉煤灰的改善处理以及煅烧粉的协同作用，对于水泥砂浆的保水性具有显著的改善效果。首先，对粉煤灰的盐处理，提高了粉煤灰的保水性能，其次，粉煤灰与煅烧粉、水泥之间的粒度不同，相互填充，进而改善了砂浆的空隙，提高了砂浆的密实度，并且煅烧粉的存在，减少了砂浆出现泌水和离析的可能性，改善了砂浆的保水性能。

以实施例4为基础试样，对比不同煅烧粉与水泥质量比对砂浆质量损失/抗折强度的影响，具体，以水泥为固定量，对比不同煅烧粉占水泥质量比（10-30%之间）对砂浆的质量损失影响，如图1；

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。