高强水泥砂浆及制品的组成和制造方法

王卉, 陈江, 赵立宇, 李发焕

1991年6月26日

1989年12月16日

1989年12月16日

湖南省建筑材料研究设计院

C04B28/06GK1052472SQ8910581

水泥砂浆 高强 制品 制造 组成

1.高强水泥砂浆及制品的组成的制造方法，以水泥、填料为主要成分，掺入一定数量的水溶性或水分散性聚合物或共聚物、辅助剂经水将其混合均匀，进行高效搅拌、热压成型和养护，本发明的特征是水泥是两种以上水的混合体，其中一种是硫铝酸盐水泥，水泥的重量百分比为固体总组成的5-85%，填料是颗粒状固体，辅助剂是一些分子量小的醇类或醛类或有机二元酸及其衍生物2.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是水泥的混合体是下列几种之一a、矾土水泥与硫铝酸盐水泥组成的混合水泥;b、铁铝酸盐水泥与硫铝酸盐水泥组成的混合水泥;c、硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥组成的混合水泥;d、硅酸盐水泥，矾土水泥，硫铝酸盐、铁铝酸盐水泥组成的混合水泥3.按权利要求1、2所述的砂浆及制品，其特征是硫铝酸盐水泥重量比是混合水泥的1-95%4.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是水溶性或分散性聚合物或共聚物是聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、丙烯酸5.按权利要求1、4所述的砂浆和制品，其特征是聚乙烯醇的醇解度大于88%，最好是91-98%6.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是辅助剂是分子量小的醇类或醛类或有机二元酸及其衍生物7.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是水溶性或水分散性聚合物或共聚物及辅助剂的重量百分比为固体总组成的1-25%8.按权利要求1、4所述的砂浆及制品，其特征是聚乙烯醇的重量百分比为固体总组成的5-25%9.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是填料是颗粒状固体，填料的颗粒尺寸为0.005-20mm，其重量百分比为固体总组成的0-75%10.按权利要求1、9所述的砂浆及制品，其特征是填料使用石英砂，石英砂的重量百分比为固体总组成的0-30%11.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是水的重量百分比为水泥的10-50%12.按权利要求1所述的砂浆及制品，其特征是成型可采用热压成型，也可采用常温(≤40℃)压制成型

本发明涉及水泥砂浆及其制品，特别是生成水化硫铝酸钙，有高抗弯强度，低干缩率、高抗水性的水泥砂浆及制品以水泥为主，加入部分有机聚合物，采用低水灰比，不掺任何纤维增强材料而又大幅度提高材料抗弯强度的新型水泥材料，是英国帝国化学公司Birchall.J.D等人首先提出来的，根据欧州专利(Europen Patent Application NO.80301909.0;NO.80301907.4;NO.81301228.3;NO.81305530.6)介绍，这种材料选用的水泥为矾土水泥、硅酸盐水泥和硬石膏水泥这类方法使用矾土水泥所得到的水泥制品的抗弯强度可高达150MPa，但该技术方法使用矾土水泥所获得的制品的抗水性低，水泥制品在硬化过程中的干燥收缩率高，易使制品在制备过程因干燥收缩而开裂或翘曲变形，导致制品的成品合格率低，并且该种制品在潮湿环境中，抗弯强度常下降40%以上，当使用硅酸盐水泥来制作这种新型材料时，虽抗水性良好，但它的抗弯强度又不够理想，一般都小于50MPa，干燥收缩率亦高，综上所述，上述发明的实用性有很大的局限性本发明的目的在于提供一种抗弯强度高，抗水性能好的水泥砂浆和制品本发明是这样实现的本发明选用硅酸盐水泥、矾土水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥的若干组合，组成混合水泥，在混合水泥中加入水溶性或水分散性聚合物或共聚物，如加入聚乙烯醇，以及一定量的水和辅助剂，与填料一起混合，经高效剪切搅拌、再压制成所需形状的水泥制品，然后在一定的温度、湿度条件下养护由此，可获得抗弯强度达15-120MPa，线性干燥收缩率0-0.3%，经80℃热水浸泡10天后抗弯强度下降低于10%的高强水泥砂浆制品本发明选用水泥的要求是在水化后能形成水化硫铝酸钙，因此可以采取若干个组合方式1、硅酸盐水泥、矾土水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥的混合物;2、矾土水泥与硫铝酸盐组成混合水泥;3、铁铝酸盐水泥与硫铝酸盐水泥组成混合水泥;4、硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥组成混合水泥不论是何种混合水泥，硫铝酸盐水泥的混合重量比为混合水泥的1-95%，水泥的重量百分比为固体总组成的5-85%本发明所使用的水溶性或水分散性聚合物或共聚物，主要是聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、丙烯酸其中聚乙烯醇要求醇解度大于88%，最好为91-98%，本发明使用的辅助剂是一些分子量小的醇类或醛类或有机二元酸及其衍生物这类物质所占重量百分比为固体总组成的1-25%，其中聚乙烯醇的重量百分比为固体总组成的5-25%填料使用颗粒状的固体，填料的颗粒尺寸要求在0.005-20mm，其重量百分比为固体总组成的0-75%，填料常使用石英砂，石英砂的重量百分比为固体总组成的0-30%本发明所使用的水的重量百分比为水泥的10-50%将上述的水泥、水溶性或水分散性聚合物或共聚物、辅助剂、填料和一定量的水均匀地混合在一起，经高效搅拌机搅拌，然后压制成型，成型压力0.5-15MPa，温度10-150℃、时间0-2小时，然后在20-100℃的情况下实行养护，即可得到高强水泥砂浆制品该制品可按需要锯切、钻孔本发明所提供的高强水泥砂浆及制品具有成型方便、抗弯曲强度高，干燥收缩率低，长期强度高，有良好的抗水性等优点实施例例1、配方矾土水泥 硫铝酸盐水泥 填料 PVA 丙三醇 水50 20 30 7 1 16将上述固体混合均匀，PVA溶于热水，加入丙三醇，初步混合再进入双辊开放式炼胶机内进行剪切搅拌，制成橡胶状片材，裁成所需形状后装入模具中，经热压机7MPa、120℃热压，脱模静停(常温)1天，80℃烘干1天，即制得高强水泥砂浆制品，该制品的抗弯强度92MPa，80℃热水浸泡10天后抗弯强度89MPa，脱模后到完成养护期间的干燥收缩率0.16%例2、配方矾土水泥 硫铝酸盐水泥 填料 PVA 甲醛 水50 20 30 7 1 16按例1所述方法，制得的制品的性能为抗弯强度91MPa，干收缩率0.20%，80℃热水浸泡10天后抗弯强度87MPa例3、配方矾土水泥 硫铝酸盐水泥 填料 PVA 丙三醇 水50 20 50 7 1 16按例1的方法，所获得的制品的性能为，抗弯强度69MPa，干燥收缩率0.12%，浸泡80℃热水10天后抗弯强度67MPa例4、配方硅酸盐水泥 硫铝酸盐水泥 填料 PVA 丙三醇 水48 32 20 5 1 16按例1的方法，所获得的制品性能为抗弯强度52MPa，干燥收缩率0.08%，80℃热水浸泡后抗弯强度54MPa例5、配方硅酸盐水泥 硫铝酸盐水泥 填料 PVA 丙三醇 水35 30 35 7 1 16将上述物料经均匀混合，进行高剪切搅拌，然后在常温(≤40℃)下压制成型，然后在常温下养护所得制品的性能为抗弯强度57MPa，干燥收缩率0.21%，80℃热水浸泡10天后抗弯强度53MPa