自流平速凝早强修补砂浆及其制备方法和使用方法

摘要

本发明公开了种自流平速凝早强修补砂浆，包括如下重量份数的组分：石英砂50‑60份硫铝酸盐水泥25‑30份石膏10‑15份碳酸锂0.2‑1份酒石酸钠0.1‑0.3份聚羧酸系减水剂干粉0.4‑0.6份。本发明的有益效果为：该修补砂浆不仅具备自动流平的功能，而且具有速凝、早强的特点，能够缩短工期和降低人工成本。

权利要求

1.一种自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：包括如下重量份数的组分：石英砂50-60份

硫铝酸盐水泥25-30份

石膏10-15份

碳酸锂0.2-1份

酒石酸钠0.1-0.3份

聚羧酸系减水剂干粉0.4-0.6份，按照重量份，还包括保水剂0.03-0.05份，所述保水剂为羧烷基纤维素，所述烷基选用C1-C4的饱和烷基。

2.根据权利要求1所述的自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：按照重量份，还包括脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-0.8份。

3.根据权利要求1所述的自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：按照重量份，还包括可再分散乳胶粉4-6份。

4.根据权利要求3所述的自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：所述可再分散乳胶粉选用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物中的一种。

5.根据权利要求1所述的自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：按照重量份，还包括消泡剂0.6-1份。

6.根据权利要求5所述的自流平速凝早强修补砂浆，其特征是：所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的一种。

7.一种自流平速凝早强修补砂浆的制备方法，其特征是：包括如下步骤：Step1：按照重量份，称取石英砂50-60份、硫铝酸盐水泥25-30份、石膏10-15份、碳酸锂

0.2-1份、酒石酸钠0.1-0.3份、聚羧酸系减水剂干粉0.4-0.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-0.8份、保水剂0.03-0.05份、可再分散乳胶粉4-6份、消泡剂0.6-1份；所述保水剂为羧烷基纤维素，所述烷基选用C1-C4的饱和烷基；

Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

8.一种如权利要求1-6任意一项所述的自流平速凝早强修补砂浆的使用方法，其特征是：包括如下步骤：步骤1：打磨地面，将局部凸起的地方磨平，打磨后清理地面；

步骤2：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物均匀地涂在地面上；

步骤3：按照重量比自流平速凝早强修补砂浆：水=5:1将自流平速凝早强修补砂浆和水进行混合，搅拌均匀得到浆料；

步骤4：将浆料倒在地面上，摊平，待其自平并干透即可。

说明书

自流平速凝早强修补砂浆及其制备方法和使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及砂浆领域，特别涉及一种自流平速凝早强修补砂浆及其制备方法和使用方法。

背景技术

[0002] 公开号为CN102432255A的中国专利公开了一种水泥基自流平砂浆。该砂浆在普通硅酸盐水泥中加入早期强度高的特种水泥，并且和多种早强剂和缓凝剂互配，使得砂浆的可工作时间长，凝结时间短，早期强度高。砂浆中添加了高分子聚合物，该高分子聚合物的成膜时间短，性能好，能够极大的提升自流平凝结后的砂浆表面的光滑和平整度，提高砂浆的耐磨性。为了补偿水泥水化产生的体积收缩，砂浆中加入了减缩剂和膨胀剂，极大地减少了砂浆硬化后所产生的裂纹和开裂等现象。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种自流平速凝早强修补砂浆。该修补砂浆不仅具备自动流平的功能，而且具有速凝、早强的特点，能够缩短工期和降低人工成本。

[0004] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

[0005] 一种自流平速凝早强修补砂浆，包括如下重量份数的组分：

[0006] 石英砂50-60份

[0007] 硫铝酸盐水泥25-30份

[0008] 石膏10-15份

[0009] 碳酸锂0.2-1份

[0010] 酒石酸钠0.1-0.3份

[0011] 聚羧酸系减水剂干粉0.4-0.6份。

[0012] 通过采用上述技术方案，石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石亦称硅石，是一种质地坚硬、耐磨、化学性质稳定的硅酸盐类矿物。石英砂是自流平砂浆中的集料，起到骨架的作用。石英砂具有棱角，不利于流动，与水泥的粘结较好，耐磨性好，强度高。硫铝酸盐水泥具有早强、高强的特点，抗冻性能和耐蚀性能好，抗渗性能高。硫铝酸盐水泥由于碱度低(pH≤11)，钢筋表面形不成钝化膜，因此对保护钢筋不利。在早期拌合的混凝土中，由于含有较多的空气和水分，因此使混凝土钢筋早期有轻微锈蚀。随着龄期增长，空气和水分逐渐减少和消失。因混凝土结构致密所以后期锈蚀情况无明显发展。石膏可以控制水泥的水化速度，调节凝结时间，提高早期强度，降低干缩变形，改善水泥的耐久性等。碳酸锂能够明显加快混凝土凝结时间，提高混凝土负温强度增长率，改变混凝土内部孔结构的分布、减小混凝土总空隙率而使混凝土在掺入碳酸盐后抗渗性能有所提高。酒石酸钠能够调节砂浆的凝结时间，使砂浆能够在前期的流动度能够基本保持不变。聚羧酸系减水剂干粉对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善砂浆的流动性。

[0013] 本发明进一步设置为：按照重量份，还包括脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-0.8份。

[0014] 通过采用上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚是最重要的一类非离子表面活性剂。分子中的醚键不易被酸、碱破坏，所以稳定性较高，水溶性较好，耐电解质，易于生物降解，泡沫小，与其他表面活性剂的配伍性好。高表面/体积比导致的蒸发作用和剧烈的水化反应会引起砂浆显著的化学收缩使其易产生收缩开裂。脂肪醇聚氧乙烯醚能够降低孔隙溶液的表面张力来抑制砂浆的收缩，由于其减缩过程并不依赖于水，因此对于干燥环境下的收缩具有更好的抑制作用。

[0015] 本发明进一步设置为：按照重量份，还包括保水剂0.03-0.05份。

[0016] 通过采用上述技术方案，保水剂能够保证砂浆具有足够的保水能力，防止水分的过渡蒸发和基层的吸水而开裂和降低砂浆的强度。

[0017] 本发明进一步设置为：所述保水剂为羧烷基纤维素，所述烷基选用C1-C4的饱和烷基。

[0018] 通过采用上述技术方案，纤维素羧烷基醚的钠盐，属阴离子型纤维素醚，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，具吸湿性。在碱性溶液中很稳定，遇酸则易水解。pH在3-11范围内时，羧烷基纤维素的粘度随pH值波动不大。

[0019] 本发明进一步设置为：按照重量份，还包括可再分散乳胶粉4-6份。

[0020] 通过采用上述技术方案，砂浆为脆性材料，断裂韧性低，水泥水化反应易在结构内部形成微裂纹和宏观裂纹，粘结能力差，实践证明，改善的有效方法为加入可再分散乳胶粉。可再分散乳胶粉通常是白色的具有干流动性的白色粉末。可再分散乳胶粉尤其是保护胶体分散时对水的亲和并增加了浆体的粘稠度，提高了施工砂浆的内聚力。

[0021] 本发明进一步设置为：所述可再分散乳胶粉选用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物中的一种。

[0022] 通过采用上述技术方案，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物均具有极突出的粘结强度，提高砂浆的柔性并有较长之开放时间，赋予砂浆优良的耐碱性，改善砂浆的粘附性粘合性、抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性能和施工性外，在柔性抗裂砂浆中更具有较强的柔韧性。

[0023] 本发明进一步设置为：按照重量份，还包括消泡剂0.6-1份。

[0024] 通过采用上述技术方案，砂浆用于铺设地面，施工厚度薄，希望具有较少的气泡。由于砂浆已经具有一定的含气量，掺入聚合物和其他外加剂后，含气量会增加，而在砂浆的中使用消泡剂，能够减少气泡的产生。加入消泡剂可使体系中泡沫液膜的表面张力升高，失去自我修复作用，黏度降低，最终导致该液膜的力学平衡受到破坏而使泡沫破裂，达到消泡的目的。

[0025] 本发明进一步设置为：所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的一种。

[0026] 通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷均为有机硅类消泡剂。常温下是不挥发的油状液体，在水、动植物油及矿物油中不溶，或溶解度很小，既能耐高温，也能耐低温。化学性能惰性，物理性性能稳定，无生物活性。

[0027] 本发明另一发明目的在于提供一种自流平速凝早强修补砂浆的制备方法，包括如下步骤：

[0028] Stepl：按照重量份，称取石英砂50-60份、硫铝酸盐水泥25-30份、石膏10-15份、碳酸锂0.2-1份、酒石酸钠0.1-0.3份、聚羧酸系减水剂干粉0.4-0.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5-0.8份、保水剂0.03-0.05份、可再分散乳胶粉4-6份、消泡剂0.6-1份；

[0029] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0030] 通过采用上述技术方案，各组分能够进行充分混合，促进各组分能够相互作用，发挥相互作用。

[0031] 本发明还有一发明目的在于提供一种自流平速凝早强修补砂浆的使用方法，包括如下步骤：

[0032] 步骤1：打磨地面，将局部凸起的地方磨平，打磨后清理地面；

[0033] 步骤2：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物均匀地涂在地面上；

[0034] 步骤3：按照重量比自流平速凝早强修补砂浆：水＝5∶1将自流平速凝早强修补砂浆和水进行混合，搅拌均匀得到浆料；

[0035] 步骤4：将浆料倒在地面上，摊平，待其自平并干透即可。

[0036] 通过采用上述技术方案，使砂浆在待施工的地面上能够自流平，同时具有速凝、早强的特点，缩短工期和降低人工成本。

[0037] 综上所述，本发明具有以下有益效果：

[0038] 1、砂浆的pH过低，会导致钢筋表面无法形成钝化膜，不利于钢筋的保护。但当pH高于11时，羧烷基纤维素的粘度下降，使砂浆的粘结强度降低。碳酸锂在本发明中作为早强剂，如果pH值过小，将导致碳酸锂产生CO2分解，造成早强效果减弱，而且使砂浆中气泡增多。因此，在本发明中，砂浆的pH调控尤为重要。羧烷基纤维素中存在羧基，能够电离出少量的质子氢，而酒石酸钠作为弱酸盐，能够结合质子氢。羧烷基纤维素和酒石酸钠的复配使用能够对本发明的pH起到维稳的作用，使各组分的性能能够充分发挥；

[0039] 2、本发明人通过对砂浆的组分和配比进行优化设计，并通过对砂浆的制备方法和使用方法进行优化设计，增强砂浆的实际使用效果。

具体实施方式

[0040] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

[0041] 实施例1-6为自流平速凝早强修补砂浆的制备实施例。

[0042] 实施例1

[0043] Step1：按照重量份，称取石英砂60份、硫铝酸盐水泥24份、石膏10份、碳酸锂0.2份、酒石酸钠0.3份、聚羧酸系减水剂干粉0.45份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.6份、羧甲基纤维素0.03份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4份、聚二甲基硅氧烷0.6份；

[0044] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0045] 实施例2

[0046] Step1：按照重量份，称取石英砂58份、硫铝酸盐水泥22份、石膏12份、碳酸锂1份、酒石酸钠0.25份、聚羧酸系减水剂干粉0.55份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.8份、羧乙基纤维素0.035份、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物5份、氟硅氧烷0.7份；

[0047] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0048] 实施例3

[0049] Step1：按照重量份，称取石英砂55份、硫铝酸盐水泥20份、石膏13份、碳酸锂0.8份、酒石酸钠0.2份、聚羧酸系减水剂干粉0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.7份、羧丙基纤维素0.04份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份、乙二醇硅氧烷0.8份；

[0050] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0051] 实施例4

[0052] Stepl：按照重量份，称取石英砂53份、硫铝酸盐水泥27份、石膏15份、碳酸锂0.6份、酒石酸钠0.15份、聚羧酸系减水剂干粉0.4份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5份、羧异丙基纤维素0.045份、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物5份、聚二甲基硅氧烷0.9份；

[0053] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0054] 实施例5

[0055] Stepl：按照重量份，称取石英砂50份、硫铝酸盐水泥30份、石膏14份、碳酸锂0.4份、酒石酸钠0.1份、聚羧酸系减水剂干粉0.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.9份、羧丁基纤维素0.05份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4份、氟硅氧烷1份；

[0056] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0057] 实施例6

[0058] Step1：按照重量份，称取石英砂50份、硫铝酸盐水泥30份、石膏14份、碳酸锂0.4份、酒石酸钠0.1份、聚羧酸系减水剂干粉0.6份；

[0059] Step2：将称量得到的组分搅拌均匀得到产品。

[0060] 实施例7为自流平速凝早强修补砂浆的使用实施例。

[0061] 实施例1-6均可按照实施例7的步骤使用自流平速凝早强修补砂浆。

[0062] 实施例7

[0063] 步骤1：打磨地面，将局部凸起的地方磨平，打磨后清理地面；

[0064] 步骤2：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物均匀地涂在地面上；

[0065] 步骤3：按照重量比自流平速凝早强修补砂浆：水＝5∶1将自流平速凝早强修补砂浆和水进行混合，搅拌均匀得到浆料；

[0066] 步骤4：将浆料倒在地面上，摊平，待其自平并干透即可。

[0067] 参照JC/T 985-2005地面用水泥基自流平砂浆测定实施例1-6的初始流动度、20min流动度、2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度。

[0068] 参照GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法测定实施例1-6的初凝时间和终凝时间。

[0069] 表1实施例1-6性能试验记录表

[0070]

[0071] 注：初凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性的时间；终凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。

[0072] 从表1可知，实施例1-6的流动度大、凝结时间短、抗压强度和粘结强度大。同时，实施例6的流动度、凝结时间、抗压强度和粘结强度等指标均劣于实施例1-5，可见脂肪醇聚氧乙烯醚、羧烷基纤维素、可再分散乳胶粉和消泡剂的加入能够提高本发明在流动度、凝结时间、抗压强度和粘结强度等性能。而在实施例1-5中，实施例3的流动度、凝结时间、抗压强度和粘结强度性能最佳。

[0073] 对比例1

[0074] 选用公开号为CN102432255A的中国专利的实施例3作为对比例1。

[0075] 对比例2

[0076] 与实施例3的区别在于去除酒石酸钠，其他均与实施例3相同。

[0077] 对比例3

[0078] 与实施例3的区别在于去除羧丙基纤维素，其他均与实施例3相同。

[0079] 对比例4

[0080] 与实施例4的区别在于同时去除酒石酸钠和羧丙基纤维素，其他均与实施例3相同。

[0081] 参照JC/T 985-2005地面用水泥基自流平砂浆测定实施例3和对比例1-4的初始流动度、20min流动度、2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度。

[0082] 参照GB/T1346-2011水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法测定实施例3和对比例1-4的初凝时间和终凝时间。

[0083] 表2实施例3和对比例1-4性能试验记录表

[0084]实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
初始流动度/mm 208 175 208 199 199
20min流动度/mm 201 170 177 190 174
初凝时间/min 40 60 25 40 25
终凝时间/min 60 160 60 60 60
2h抗压强度/MPa 17 9 14 12 11
4h抗压强度/MPa 30 18 25 23 22
24h抗压强度/MPa 50 38.5 46 44 42
24h粘结强度/MPa 2.5 1.2 2.0 1.8 1.7

[0085] 注：初凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性的时间；终凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。

[0086] 从表2可得出以下结论：

[0087] 对比实施例3和对比例1可知，实施例3在初始流动度、20min流动度、初凝时间、终凝时间、2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度和24h粘结强度上的性能均优于对比例1。

[0088] 对比实施例3和对比例2-4可知，酒石酸钠和羧丙基纤维素均能够提高2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度等性能。但是，当酒石酸钠和羧丙基纤维素协同使用时，对于2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度等指标的提高效果大于酒石酸钠和羧丙基纤维素各自对2h抗压强度、4h抗压强度、24h抗压强度、24h粘结强度的提高效果之和。可见，在本发明中，酒石酸钠和羧丙基纤维素之间能够相互作用，增强本发明的抗压强度、粘结强度。同时，酒石酸钠能够提高本发明的20min流动度和初凝时间这两个指标上的性能，而羧丙基纤维素能够提高本发明的初始流动度、20min流动度这两个指标上的性能。当酒石酸钠和羧丙基纤维素协同使用时，对于20min流动度的增强效果要大于酒石酸钠和羧丙基纤维素各自对20min流动度的增强效果之和。可见，在本发明中，酒石酸钠和羧丙基纤维素之间能够相互作用，增强本发明的20min流动度这个指标上的性能。