高性能水泥基自流平材料.pdf

一种用于建筑工程领域的高性能水泥基自流平材料，各组分及其重量百分比为：普通硅酸盐水泥25～35％，粉煤灰：3.2～4.5％，微硅粉0～3.0％，矿渣2.8～4.0％，建筑用砂50～63％，膨胀剂3.27～3.7％，高效减水剂0.23～0.40％。本发明具有原料来源广泛，成本低的优点，可减少对环境的污染和减少水泥用量，节省能，提高拌和物流动性，减少化学外加剂掺量，降低成本，提高了自流平砂浆保水性和硬化后的强度及密实性，降低环境污染，操作简便，使硬化后的材料具有高致密、高抗渗、高粘结力的特点且安定性、保水性良好。

1、  一种高性能水泥基自流平材料，其特征在于，各组分及其重量百分比为：
普通硅酸盐水泥                 25～35％
粉煤灰                         3.2～4.5％
微硅粉                         0～3.0％
矿渣                           2.8～4.0％
建筑用砂                       50～63％
膨胀剂                         3.27～3.7％
高效减水剂                     0.23～0.40％。

2、  权利要求1所述的高性能水泥基自流平材料，其特征是，所述的建筑用砂必须符合以下粒径和级配要求：

2.  500～5.000mm                 0～6％重量比

1.  250～2.500mm                 20～35％重量比

0.  315～1.250mm                 55～65％重量比
＜0.315mm                      10～15％重量比。

3、  权利要求1所述的高性能水泥基自流平材料，其特征是，所述的高效减水剂是萘磺酸盐系粉末状。

4、  权利要求1所述的高性能水泥基自流平材料，其特征是，所述的膨胀剂是铝酸钙类。

高性能水泥基自流平材料
技术领域
本发明涉及的是一种水泥基自流平材料，具体地讲，涉及一种用于地面找平或建筑结构修补加固的高性能水泥基自流平材料。用于建筑材料技术领域。
背景技术
地面作为建筑的一个重要的组成部分，其质量已引起了人们极大的关注。建筑地面在施工时，常出现以下通病：因抢工期或未按规定要求使用原材料及操作规程施工，或未按规定养护，过早上人，交叉作业，造成地面凹凸不平、起砂、麻面、地面毁坏等，在已完工后的地面上，抹砂浆或转运砂浆和混凝土，造成地面很多灰疙瘩等。以往通常的处理方法是将地面凿毛，然后再在其上抹一层2cm厚的砂浆，费工、费时、费料，既不能保证地面平整度，又增加了地面楼板的自重。针对上述问题，对传统地面材料进行了一次改革，提出了一种新的材料——地面自流平材料。最初，自流平材料主要是石膏系的，但其耐水性比较差，且由于是中性或酸性，对钢筋有锈蚀的危险，因而使用范围受到限制。于是水泥系自流平材料的开发研究在国际上引起重视，并相继有产品问世。
经对现有技术地文献检索发现，王学森等在《建筑技术开发》第29卷，第4期2002.4，P33-35撰文《低热超级自流平砂浆研究》，该文提出了一种通过适量掺入粒化高炉矿渣和硅粉的超级自流平砂浆，主要用于注浆补强工程，这种自流平砂浆由于掺加了大量的粒化高炉矿渣，有效地降低了水化热，因此避免了由于水化温度高而引起收缩裂缝。但此种自流平砂浆不宜用于地面找平。另外这种自流平砂浆存在着新拌砂浆扩展度经时损失大，抗离析、泌水能力较差，不能完全满足砂浆搅拌运输、泵送和施工的要求，与传统的抹面砂浆相比，原材料要求较高，价格非常昂贵，且难以大面积推广使用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在不足和缺陷，提供一种高性能水泥基自流平材料，使其能用于地面自流找平，旧地面、起砂地面及施工不合格地面修补和一些特殊建筑结构的加固和修补，适当调整该材料的配方与生产工艺，其可以作为灌浆料进行使用。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明各组分及其重量百分比为：
普通硅酸盐水泥                    25～35％
粉煤灰                            3.2～4.5％
微硅粉                            0～3.0％
矿渣                              2.8～4.0％
建筑用砂                          50～63％
膨胀剂                            3.27～3.7％
高效减水剂                        0.23～0.40％
本发明由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣、微硅粉、建筑用砂、膨胀剂和高效减水剂按一定比例混合均匀袋装而成。主要是利用市售普通建筑材料来实现高性能水泥基自流平材料基本性能：
1.采用粉煤灰、矿渣和微硅粉部分取代硅酸盐水泥，利用粉煤灰和矿渣改善拌和物的流动性能，采用微硅粉改善拌和物的保水性和提高自流平砂浆强度和密实性。这样可以大大降低了成本，而且减少环境污染，有效利用废物。水泥宜选用425.强度等级的硅酸盐水泥，粉煤灰宜选用I级粉煤灰，矿渣宜选用磨细矿渣，微硅粉宜选用Elken公司提供的，其颗粒粒径约0.01～0.1μm。
2.采用符合JGJ52-92《普通混凝土用砂质量标准和试验方法》要求的普通建筑用砂，通过严格控制砂子的级配将砂子分级后再混合，以大大改善砂浆的流动性和减少价格昂贵的有机外加剂的用量。本发明自流平砂浆中用的砂子应符合如下粒径和级配要求：
2.500～5.000mm                        0～6％(重量比)
1.250～2.500mm                        20～35％(重量比)
0.315～1.250mm                        55～65％(重量比)
＜0.315mm                             10～15％(重量比)
即砂子的细度模数在2.7～2.9范围内。
3.所述的膨胀剂为掺入非引气型膨胀剂铝酸钙类，通过化学反应产生体积膨胀，从而使砂浆的干缩得到补偿并使砂浆更密实。膨胀剂的掺量应控制在能补偿砂浆的干缩并稍有膨胀的范围，其掺量为胶凝材料的5～10％。
4.所述的高效减水剂为本发明中掺加萘磺酸盐系高效减水剂粉末，掺加量为胶凝材料的0.50～1.2％。为使砂浆能实现自流平，具有较大的流动度，需要掺入适量高效减水剂。
本发明的制备方法是：按配方比例称所需的取普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣、微硅粉、建筑用砂、膨胀剂和高效减水剂，在搅拌机中充分搅拌均匀，形成产品，进行装袋。现场使用时，加入胶凝材料重量40～45％的拌和水。
本发明的优点在于：使用常规建筑材料，具有原料来源广泛，成本低的优点；在原材料中采用粉煤灰和矿渣部分取代水泥，一方面为废物利用，可减少对环境的污染和减少水泥用量，节省能，另外一方面，掺加粉镁灰和矿渣，利用其玻璃微珠效应，提高拌和物流动性，减少化学外加剂掺量，降低成本；采用微硅粉部分取代水泥，提高自流平砂浆保水性和硬化后的强度及密实性；袋装现场拌和，降低环境污染，操作简便，实现自流平，降低人工成本；通过掺加非引气型膨胀剂达到补偿并稍有微膨胀的作用，使硬化后的材料具有高致密、高抗渗、高粘结力的特点且安定性、保水性良好。
具体实施方式
结合本发明内容提供以下实施例：
高性能水泥基自流平砂浆由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣、微硅粉、建筑用砂、膨胀剂和高效减水剂按一定比例混合均匀砂组成，根据工程应用需要，通过调整发明配方，可以获得所需要的性能。
实施例1
普通硅酸盐水泥                           25
粉煤灰                                   3.2
微硅粉                                   2.0
矿渣                                     2.8
建筑用砂                                 63.0
膨胀剂                                   3.7
高效减水剂                               0.30
上述组分按前述工艺制备得高性能水泥基自流平砂浆干粉，加入胶凝材料质量的0.45的自来水，进行搅拌，测得其性能如下：扩展度为280mm，抗压强度(7天)38.5MPa，抗折强度(7天)6.52MPa；
           抗压强度(28天)59.3MPa，抗折强度(28天)8.76MPa；膨胀率    7天：0.024％，28天  0.026％，56天  0.027％
实施例2
普通硅酸盐水泥                    30.0
粉煤灰                            3.04
微硅粉                            0
矿渣                              3.04
建筑用砂                          60.0
膨胀剂                            3.5
高效减水剂                        0.42
上述组分按前述工艺制备得高性能水泥基自流平砂浆干粉，加入胶凝材料质量的0.45的自来水，进行搅拌，测得其性能如下：扩展度为290mm，抗压强度(7天)34.0MPa，抗折强度(7天)6.28MPa；
           抗压强度(28天)50.5MPa，抗折强度(28天)8.54MPa；膨胀率    7天：0.026％，28天  0.028％，56天  0.029％
实施例3(实例中均为质量比)
普通硅酸盐水泥                        35.0
粉煤灰                                4.5
微硅粉                                3.0
矿渣                                  4.0
建筑用砂                              50.0
膨胀剂                                3.27
高效减水剂                            0.23
上述组分按前述工艺制备得高性能水泥基自流平砂浆干粉，加入胶凝材料质量的0.45的自来水，进行搅拌，测得其性能如下：扩展度为290mm，抗压强度(7天)37.0MPa，抗折强度(7天)6.50MPa；
           抗压强度(28天)60.5MPa，抗折强度(28天)9.0MPa膨胀率    7天：0.025％，28天  0.028％，56天  0.030％