一种水泥砂浆的加工制备方法及设备与流程

1.本发明涉及水泥制备技术领域，尤其涉及一种水泥砂浆的加工制备方法及设备。


背景技术：

2.水泥砂浆是一种脆性材料，主要用于建筑工程等场所(如建房)，水泥砂浆主要原料由水泥、砂子和水组成，抗压强度高、抗拉强度低，收缩变形大，随着强度等级的提高，拉压比减少，即脆性变得更大，且现有的建筑外墙用普通水泥砂浆其抗撕裂、耐水性能不足，且强度差，容易导致墙面龟裂、空鼓、脱落等问题，不仅影响建筑外观，还降低建筑物的耐久性，需要解决水泥砂浆在加工制备过程中强度差，耐水性低的问题，因此本发明提出一种水泥砂浆的加工制备方法及设备。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提出一种水泥砂浆的加工制备方法及设备，以更加确切地解决上述所述水泥砂浆在加工制备过程中强度差，耐水性低的问题。
4.本发明通过以下技术方案实现的：本发明提出一种水泥砂浆的加工制备方法，包括：原料称取：按重量份数比例称取水，水泥，细骨料，混合改良剂，聚丙烯酰胺凝胶，发泡剂，液态石墨烯，电解质溶液；初步混合：将所述水，水泥及细骨料混合研磨20min-30min，得到混合水泥；添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液；添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液；干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备。
5.进一步的，所述水，水泥，细骨料，混合改良剂，聚丙烯酰胺凝胶，发泡剂，液态石墨烯，电解质溶液的重量份数分别为：水：10-20份；水泥：16-30份；细骨料：48-90份；混合改良剂：15-20份；聚丙烯酰胺凝胶：0.5-1份；发泡剂：0.4-0.6份；液态石墨烯：2-4份；电解质溶液：0.6-0.8份。
6.进一步的，所述混合改良剂由以下原料按重量份组成：硅烷偶联剂：0.2-0.3份；
无水乙醇溶液：6-8份；硝酸钙溶液：5-10份。
7.进一步的，所述聚丙烯酰胺凝胶由以下原料按重量份组成：丙烯腈：1-3份；过硫酸钾：4-12份。
8.进一步的，所述发泡剂为植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、椰子油酸二乙醇酰胺、酪蛋白硼酸盐中的至少一种。
9.进一步的，所述电解质溶液由以下原料按重量份组成：氢溴酸溶液：2-4份；水：6-12份。
10.进一步的，所述添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液的步骤前，包括：将所述硅烷偶联剂与无水乙醇溶液充分混合后得到初始溶液；在初始溶液中加入硝酸钙溶液，并进行高温加热，以得到所述混合改良剂。
11.进一步的，所述添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液的步骤中，包括：通过所述高速搅拌将所述聚丙烯酰胺凝胶溶解为小颗粒状物质；通过所述电解质溶液对所述小颗粒状物质进行稀释，得到溶液；将所述溶液与所述搅拌溶液混合得到所述水泥砂浆溶液。
12.进一步的，所述干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备步骤中，包括：通过干燥箱对所述水泥砂浆溶液在40℃下进行固化干燥12h。
13.本发明的一种用于实现权利要求1至9任一项所述方法的实验设备，其特征在于，包括：混合皿，漏斗，搅拌器，干燥箱。
14.本发明的有益效果：1.本发明提出的水泥砂浆的加工制备方法，加入了电解质溶液能够增强水泥砂浆的强度，使得水泥砂浆在使用过程中更加坚固；2.本发明提出的水泥砂浆的加工制备方法所添加的混合改良剂能够增加水泥砂浆的耐水性。
附图说明
15.图1为本发明的一种水泥砂浆的加工制备方法工艺流程图；图2为本发明的实验设备的结构示意框图。
16.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
17.为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
18.请参考图1，本发明提出一种水泥砂浆的加工制备方法，
实施例一一种水泥砂浆的加工制备方法，包括：原料称取：按重量份数比例称取水，水泥，细骨料，混合改良剂，聚丙烯酰胺凝胶，发泡剂，液态石墨烯，电解质溶液；初步混合：将所述水，水泥及细骨料混合研磨20min，得到混合水泥；添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液；添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液；干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备。
19.在本实施例中，水：10份；水泥：16份；细骨料：48份；混合改良剂：15份；聚丙烯酰胺凝胶：0.5份；发泡剂：0.4份；液态石墨烯：2份；电解质溶液：0.6份。
20.在本实施例中，混合改良剂由以下原料按重量份组成：硅烷偶联剂：0.2份；无水乙醇溶液：6份；硝酸钙溶液：5份。
21.在本实施例中，聚丙烯酰胺凝胶由以下原料按重量份组成：丙烯腈：1份；过硫酸钾：4份。
22.在本实施例中，发泡剂为植物蛋白发泡剂。
23.在本实施例中，电解质溶液由以下原料按重量份组成：氢溴酸溶液：2份；水：6份。
24.在本实施例中，添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液的步骤前，包括：将所述硅烷偶联剂与无水乙醇溶液充分混合后得到初始溶液；在初始溶液中加入硝酸钙溶液，并进行高温加热，以得到所述混合改良剂。
25.在本实施例中，所述添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液的步骤中，包括：通过所述高速搅拌将所述聚丙烯酰胺凝胶溶解为小颗粒状物质；通过所述电解质溶液对所述小颗粒状物质进行稀释，得到溶液；将所述溶液与所述搅拌溶液混合得到所述水泥砂浆溶液。
26.在本实施例中，干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备步骤中，包括：通过干燥箱对所述水泥砂浆溶液在40℃下进行固化干燥12h。
27.在一具体实施例中，称取水10份，水泥16份，细骨料48份，混合改良剂15份，聚丙烯酰胺凝胶0.5份，发泡剂0.4份，液态石墨烯2份，电解质溶液0.8份，其中，水泥采用硅酸盐水泥，细骨料为是一种直径相对较小的骨料，首先将水，水泥及细骨料在混合皿进行混合研磨20min，得到混合水泥，在混合皿中继续加入混合改良剂，植物蛋白发泡剂及液态石墨烯，其
中混合改良剂是通过硅烷偶联剂与无水乙醇溶液第一次混合后得到初始溶液在加入硝酸钙溶液加热所制备得到，其中，无水乙醇溶液指浓度为75%的无水乙醇溶液，硝酸钙溶液中水与硝酸钙的比例为1:1.5，在进行第一次混合的过程中，实际上是运用无水乙醇对硅烷偶联剂进行初步稀释，完成稀释的硅烷偶联剂与硝酸钙溶液产生化学反应，接着在加入混合改良剂及液态石墨烯加热至60℃进行搅拌30min，充分搅拌后得到搅拌溶液，将搅拌溶液从混合皿转移至搅拌器中，加入聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液进行高速搅拌，其中，电解质溶液中氢溴酸溶液的浓度为68.85%，转速为1200r/min，以将聚丙烯酰胺凝胶分解至小颗粒状物质并经过电解质溶液的溶解使得溶解能够充分与搅拌溶液相混合，以得到水泥砂浆溶液，所得到的水泥砂浆溶液液体含量过高需要进行干燥去除部分水分，在40℃下固化干燥12h得到水泥砂浆，在加入了混合改良剂后的水泥砂浆中，硅烷偶联剂能够增强水泥砂浆的耐水性，硅烷偶联剂在与硝酸钙溶液进行反应后，会产生化学交联反应，交联后的水性体系涂膜可表现出良好的耐水，电解质溶液通过溶解聚丙烯酰胺凝胶，聚丙烯酰胺凝胶具有增强作用，聚丙烯酰胺凝胶在中性和酸条件下均有增稠作用，当ph值在10以上聚丙烯酰胺凝胶易水解，呈半网状结构时，增稠将更明显，能够使得所制备的水泥砂浆更加的坚固，增强了强度。
28.实施例二一种水泥砂浆的加工制备方法，包括：原料称取：按重量份数比例称取水，水泥，细骨料，混合改良剂，聚丙烯酰胺凝胶，发泡剂，液态石墨烯，电解质溶液；初步混合：将所述水，水泥及细骨料混合研磨20min，得到混合水泥；添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液；添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液；干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备。
29.在本实施例中，水：15份；水泥：23份；细骨料：69份；混合改良剂：16份；聚丙烯酰胺凝胶：0.7份；发泡剂：0.5份；液态石墨烯：3份；电解质溶液：0.7份。
30.在本实施例中，混合改良剂由以下原料按重量份组成：硅烷偶联剂：0.2份；无水乙醇溶液：6份；硝酸钙溶液：5份。
31.在本实施例中，聚丙烯酰胺凝胶由以下原料按重量份组成：丙烯腈：1份；过硫酸钾：4份。
32.在本实施例中，发泡剂为椰子油酸二乙醇酰胺。
33.在本实施例中，电解质溶液由以下原料按重量份组成：氢溴酸溶液：2份；水：6份。
34.在本实施例中，添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发
泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液的步骤前，包括：将所述硅烷偶联剂与无水乙醇溶液充分混合后得到初始溶液；在初始溶液中加入硝酸钙溶液，并进行高温加热，以得到所述混合改良剂。
35.在本实施例中，所述添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液的步骤中，包括：通过所述高速搅拌将所述聚丙烯酰胺凝胶溶解为小颗粒状物质；通过所述电解质溶液对所述小颗粒状物质进行稀释，得到溶液；将所述溶液与所述搅拌溶液混合得到所述水泥砂浆溶液。
36.在本实施例中，干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备步骤中，包括：通过干燥箱对所述水泥砂浆溶液在40℃下进行固化干燥12h。
37.在一具体实施例中，称取水15份，水泥23份，细骨料69份，混合改良剂16份，聚丙烯酰胺凝胶0.7份，发泡剂0.5份，液态石墨烯3份，电解质溶液0.3份，其中，水泥采用硅酸盐水泥，细骨料为是一种直径相对较小的骨料，首先将水，水泥及细骨料在混合皿进行混合研磨30min，得到混合水泥，在混合皿中继续加入混合改良剂，椰子油酸二乙醇酰胺及液态石墨烯，其中混合改良剂是通过硅烷偶联剂与无水乙醇溶液第一次混合后得到初始溶液在加入硝酸钙溶液加热所制备得到，其中，无水乙醇溶液指浓度为75%的无水乙醇溶液，硝酸钙溶液中水与硝酸钙的比例为1:1.5，在进行第一次混合的过程中，实际上是运用无水乙醇对硅烷偶联剂进行初步稀释，完成稀释的硅烷偶联剂与硝酸钙溶液产生化学反应，接着加入混合改良剂及液态石墨烯加热至60℃进行搅拌30min，充分搅拌后得到搅拌溶液，将搅拌溶液从混合皿转移至搅拌器中，加入聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液进行高速搅拌，其中，电解质溶液中氢溴酸溶液的浓度为68.85%，转速为1200r/min，以将聚丙烯酰胺凝胶分解至小颗粒状物质并经过电解质溶液的溶解使得溶解能够充分与搅拌溶液相混合，以得到水泥砂浆溶液，所得到的水泥砂浆溶液液体含量过高需要进行干燥去除部分水分，在40℃下固化干燥12h得到水泥砂浆，在加入了混合改良剂后的水泥砂浆中，硅烷偶联剂能够增强水泥砂浆的耐水性，硅烷偶联剂在与硝酸钙溶液进行反应后，会产生化学交联反应，交联后的水性体系涂膜可表现出良好的耐水，电解质溶液通过溶解聚丙烯酰胺凝胶，聚丙烯酰胺凝胶具有增强作用，聚丙烯酰胺凝胶在中性和酸条件下均有增稠作用，当ph值在10以上聚丙烯酰胺凝胶易水解，呈半网状结构时，增稠将更明显，能够使得所制备的水泥砂浆更加的坚固，增强了强度。
38.实施例三一种水泥砂浆的加工制备方法，包括：原料称取：按重量份数比例称取水，水泥，细骨料，混合改良剂，聚丙烯酰胺凝胶，发泡剂，液态石墨烯，电解质溶液；初步混合：将所述水，水泥及细骨料混合研磨30min，得到混合水泥；添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液；添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液；
干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备。
39.在本实施例中，水：20份；水泥：30份；细骨料：90份；混合改良剂：20份；聚丙烯酰胺凝胶：1份；发泡剂：0.6份；液态石墨烯：4份；电解质溶液：0.8份。
40.在本实施例中，混合改良剂由以下原料按重量份组成：硅烷偶联剂：0.2份；无水乙醇溶液：6份；硝酸钙溶液：5份。
41.在本实施例中，聚丙烯酰胺凝胶由以下原料按重量份组成：丙烯腈：1份；过硫酸钾：4份。
42.在本实施例中，发泡剂为植物蛋白发泡剂。
43.在本实施例中，电解质溶液由以下原料按重量份组成：氢溴酸溶液：2份；水：6份。
44.在本实施例中，添加溶剂：在初步混合得到的混合水泥中加入所述混合改良剂，发泡剂及液态石墨烯，充分搅拌得到搅拌溶液的步骤前，包括：将所述硅烷偶联剂与无水乙醇溶液充分混合后得到初始溶液；在初始溶液中加入硝酸钙溶液，并进行高温加热，以得到所述混合改良剂。
45.在本实施例中，所述添加增强剂：在添加溶剂得到的搅拌溶液中加入所述聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液，高速搅拌得到水泥砂浆溶液的步骤中，包括：通过所述高速搅拌将所述聚丙烯酰胺凝胶溶解为小颗粒状物质；通过所述电解质溶液对所述小颗粒状物质进行稀释，得到溶液；将所述溶液与所述搅拌溶液混合得到所述水泥砂浆溶液。
46.在本实施例中，干燥：将添加增强剂的水泥砂浆溶液进行干燥，以完成水泥砂浆的加工制备步骤中，包括：通过干燥箱对所述水泥砂浆溶液在40℃下进行固化干燥12h。
47.在一具体实施例中，水20份，水泥30份，细骨料90份，混合改良剂20份，聚丙烯酰胺凝胶1份，发泡剂0.6份，液态石墨烯4份，电解质溶液0.8份，其中，水泥采用硅酸盐水泥，细骨料为是一种直径相对较小的骨料，首先将水，水泥及细骨料在混合皿进行混合研磨30min，得到混合水泥，在混合皿中继续加入混合改良剂，植物蛋白发泡剂及液态石墨烯，其中混合改良剂是通过硅烷偶联剂与无水乙醇溶液第一次混合后得到初始溶液在加入硝酸钙溶液加热所制备得到，其中，无水乙醇溶液指浓度为75%的无水乙醇溶液，硝酸钙溶液中水与硝酸钙的比例为1:1.5，在进行第一次混合的过程中，实际上是运用无水乙醇对硅烷偶联剂进行初步稀释，完成稀释的硅烷偶联剂与硝酸钙溶液产生化学反应，接着加入混合改良剂及液态石墨烯加热至85℃进行搅拌40min，充分搅拌后得到搅拌溶液，将搅拌溶液从混合皿转移至搅拌器中，加入聚丙烯酰胺凝胶及电解质溶液进行高速搅拌，转速为1400r/min，其中，电解质溶液中氢溴酸溶液的浓度为68.85%，以将聚丙烯酰胺凝胶分解至小颗粒状物质并经过电解质溶液的溶解使得溶解能够充分与搅拌溶液相混合，以得到水泥砂浆溶液，所得到的水泥砂浆溶液液体含量过高需要进行干燥去除部分水分，在40℃下固化干燥
12h得到水泥砂浆，在加入了混合改良剂后的水泥砂浆中，硅烷偶联剂能够增强水泥砂浆的耐水性，硅烷偶联剂在与硝酸钙溶液进行反应后，会产生化学交联反应，交联后的水性体系涂膜可表现出良好的耐水，电解质溶液通过溶解聚丙烯酰胺凝胶，聚丙烯酰胺凝胶具有增强作用，聚丙烯酰胺凝胶在中性和酸条件下均有增稠作用，当ph值在10以上聚丙烯酰胺凝胶易水解，呈半网状结构时，增稠将更明显，能够使得所制备的水泥砂浆更加的坚固，增强了强度。
48.将本发明实施例1-3所制的一种水泥砂浆的加工制备方法进行性能测试，结果见表1。
49.表1由上在现有技术中，水泥砂浆的抗压强度多数处于38-40之间，吸水率大多为16%，由表1可知，本发明的三个实施例在采用不同的原料配比上，在抗压强度上均达到40以上，抗压强度得到了很大的提升，在吸水率上，原料配料采用更多时，所展现出的吸水率更低，因此水泥砂浆的耐水性也得到了很大的提升，因此在本发明中，实施例2所采用的的原料配比所呈现的效果的最佳的。
50.请参考图2，本技术实施例中还提供一种实验设备，其结构可以如图2所示，包括：混合皿，漏斗，搅拌器，干燥箱。
51.在一具体实施例中，混合皿用于混合水，水泥，细骨料，混合改良剂及液态石墨烯，充分混合后转至搅拌器中，通过漏斗来加入电解质溶液，在搅拌器里面进行高速搅拌，高速搅拌将聚丙烯酰胺凝胶进行分解至小颗粒状物质且通过电解质溶液的溶解，完成水泥砂浆的制备，再转移至干燥箱进行40℃下固化干燥12h得到水泥砂浆。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。