專利名稱：高強(qiáng)水泥砂漿及制品的組成和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥砂漿及其制品，特別是生成水化硫鋁酸鈣，有高抗彎強(qiáng)度，低干縮率、高抗水性的水泥砂漿及制品。
以水泥為主，加入部分有機(jī)聚合物，采用低水灰比，不摻任何纖維增強(qiáng)材料而又大幅度提高材料抗彎強(qiáng)度的新型水泥材料，是英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司Birchall.J.D等人首先提出來的，根據(jù)歐州專利(Europen Patent Application NO.80301909.0;NO.80301907.4;NO.81301228.3;NO.81305530.6)介紹，這種材料選用的水泥為礬土水泥、硅酸鹽水泥和硬石膏水泥。這類方法使用礬土水泥所得到的水泥制品的抗彎強(qiáng)度可高達(dá)150MPa，但該技術(shù)方法使用礬土水泥所獲得的制品的抗水性低，水泥制品在硬化過程中的干燥收縮率高，易使制品在制備過程因干燥收縮而開裂或翹曲變形，導(dǎo)致制品的成品合格率低，并且該種制品在潮濕環(huán)境中，抗彎強(qiáng)度常下降40%以上，當(dāng)使用硅酸鹽水泥來制作這種新型材料時(shí)，雖抗水性良好，但它的抗彎強(qiáng)度又不夠理想，一般都小于50MPa，干燥收縮率亦高，綜上所述，上述發(fā)明的實(shí)用性有很大的局限性。
本發(fā)明的目的在于提供一種抗彎強(qiáng)度高，抗水性能好的水泥砂漿和制品。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明選用硅酸鹽水泥、礬土水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥的若干組合，組成混合水泥，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，以及一定量的水和輔助劑，與填料一起混合，經(jīng)高效剪切攪拌、再壓制成所需形狀的水泥制品，然后在一定的溫度、濕度條件下養(yǎng)護(hù)。由此，可獲得抗彎強(qiáng)度達(dá)15-120MPa，線性干燥收縮率0-0.3%，經(jīng)80℃熱水浸泡10天后抗彎強(qiáng)度下降低于10%的高強(qiáng)水泥砂漿制品。
本發(fā)明選用水泥的要求是在水化后能形成水化硫鋁酸鈣，因此可以采取若干個(gè)組合方式1、硅酸鹽水泥、礬土水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥的混合物;
2、礬土水泥與硫鋁酸鹽組成混合水泥;
3、鐵鋁酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥組成混合水泥;
4、硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥組成混合水泥。
不論是何種混合水泥，硫鋁酸鹽水泥的混合重量比為混合水泥的1-95%，水泥的重量百分比為固體總組成的5-85%。
本發(fā)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%，最好為91-98%，本發(fā)明使用的輔助劑是一些分子量小的醇類或醛類或有機(jī)二元酸及其衍生物。這類物質(zhì)所占重量百分比為固體總組成的1-25%，其中聚乙烯醇的重量百分比為固體總組成的5-25%。
填料使用顆粒狀的固體，填料的顆粒尺寸要求在0.005-20mm，其重量百分比為固體總組成的0-75%，填料常使用石英砂，石英砂的重量百分比為固體總組成的0-30%。
本發(fā)明所使用的水的重量百分比為水泥的10-50%。
將上述的水泥、水溶性或水分散性聚合物或共聚物、輔助劑、填料和一定量的水均勻地混合在一起，經(jīng)高效攪拌機(jī)攪拌，然后壓制成型，成型壓力0.5-15MPa，溫度10-150℃、時(shí)間0-2小時(shí)，然后在20-100℃的情況下實(shí)行養(yǎng)護(hù)，即可得到高強(qiáng)水泥砂漿制品。該制品可按需要鋸切、鉆孔。
本發(fā)明所提供的高強(qiáng)水泥砂漿及制品。具有成型方便、抗彎曲強(qiáng)度高，干燥收縮率低，長(zhǎng)期強(qiáng)度高，有良好的抗水性等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例例1、配方礬土水泥 硫鋁酸鹽水泥 填料 PVA 丙三醇 水50 20 30 7 1 16將上述固體混合均勻，PVA溶于熱水，加入丙三醇，初步混合。再進(jìn)入雙輥開放式煉膠機(jī)內(nèi)進(jìn)行剪切攪拌，制成橡膠狀片材，裁成所需形狀后裝入模具中，經(jīng)熱壓機(jī)7MPa、120℃熱壓，脫模靜停(常溫)1天，80℃烘干1天，即制得高強(qiáng)水泥砂漿制品，該制品的抗彎強(qiáng)度92MPa，80℃熱水浸泡10天后抗彎強(qiáng)度89MPa，脫模后到完成養(yǎng)護(hù)期間的干燥收縮率0.16%。
例2、配方礬土水泥 硫鋁酸鹽水泥 填料 PVA 甲醛 水50 20 30 7 1 16按例1所述方法，制得的制品的性能為抗彎強(qiáng)度91MPa，干收縮率0.20%，80℃熱水浸泡10天后抗彎強(qiáng)度87MPa例3、配方礬土水泥 硫鋁酸鹽水泥 填料 PVA 丙三醇 水50 20 50 7 1 16按例1的方法，所獲得的制品的性能為，抗彎強(qiáng)度69MPa，干燥收縮率0.12%，浸泡80℃熱水10天后抗彎強(qiáng)度67MPa。
例4、配方硅酸鹽水泥 硫鋁酸鹽水泥 填料 PVA 丙三醇 水48 32 20 5 1 16按例1的方法，所獲得的制品性能為抗彎強(qiáng)度52MPa，干燥收縮率0.08%，80℃熱水浸泡后抗彎強(qiáng)度54MPa。
例5、配方硅酸鹽水泥 硫鋁酸鹽水泥 填料 PVA 丙三醇 水35 30 35 7 1 16將上述物料經(jīng)均勻混合，進(jìn)行高剪切攪拌，然后在常溫(≤40℃)下壓制成型，然后在常溫下養(yǎng)護(hù)。所得制品的性能為抗彎強(qiáng)度57MPa，干燥收縮率0.21%，80℃熱水浸泡10天后抗彎強(qiáng)度53MPa。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)水泥砂漿及制品的組成的制造方法，以水泥、填料為主要成分，摻入一定數(shù)量的水溶性或水分散性聚合物或共聚物、輔助劑經(jīng)水將其混合均勻，進(jìn)行高效攪拌、熱壓成型和養(yǎng)護(hù)，本發(fā)明的特征是水泥是兩種以上水的混合體，其中一種是硫鋁酸鹽水泥，水泥的重量百分比為固體總組成的5-85%，填料是顆粒狀固體，輔助劑是一些分子量小的醇類或醛類或有機(jī)二元酸及其衍生物。
2.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是水泥的混合體是下列幾種之一a、礬土水泥與硫鋁酸鹽水泥組成的混合水泥;b、鐵鋁酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥組成的混合水泥;c、硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥組成的混合水泥;d、硅酸鹽水泥，礬土水泥，硫鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽水泥組成的混合水泥。
3.按權(quán)利要求1、2所述的砂漿及制品，其特征是硫鋁酸鹽水泥重量比是混合水泥的1-95%。
4.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，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.按權(quán)利要求1、4所述的砂漿和制品，其特征是聚乙烯醇的醇解度大于88%，最好是91-98%。
6.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是輔助劑是分子量小的醇類或醛類或有機(jī)二元酸及其衍生物。
7.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是水溶性或水分散性聚合物或共聚物及輔助劑的重量百分比為固體總組成的1-25%。
8.按權(quán)利要求1、4所述的砂漿及制品，其特征是聚乙烯醇的重量百分比為固體總組成的5-25%。
9.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是填料是顆粒狀固體，填料的顆粒尺寸為0.005-20mm，其重量百分比為固體總組成的0-75%。
10.按權(quán)利要求1、9所述的砂漿及制品，其特征是填料使用石英砂，石英砂的重量百分比為固體總組成的0-30%。
11.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是水的重量百分比為水泥的10-50%。
12.按權(quán)利要求1所述的砂漿及制品，其特征是成型可采用熱壓成型，也可采用常溫(≤40℃)壓制成型。
全文摘要
高強(qiáng)水泥砂漿及制品的組成和制造方法，本發(fā)明旨在克服水泥的低抗彎強(qiáng)度和一些高強(qiáng)度水泥抗水性差的弱點(diǎn)。本發(fā)明采用含有硫鋁酸鹽水泥的混合水泥，顆粒度為0.005-20mm的固體顆粒作為填料，加入水溶性或水分散性聚合物或共聚物、輔助劑和水，一起混合均勻，經(jīng)高效攪拌機(jī)攪拌，壓制成所需形狀的水泥制品，然后在一定的溫度、濕度條件下養(yǎng)護(hù)，即獲得強(qiáng)度達(dá)15-120MPa，線性干燥收縮率0-0.3％，經(jīng)80℃熱水浸泡10天后抗彎強(qiáng)度下降低于10％的高強(qiáng)水泥砂漿制品。
文檔編號(hào)C04B28/06GK1052472SQ8910581
公開日1991年6月26日 申請(qǐng)日期1989年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月16日
發(fā)明者王卉, 陳江, 趙立宇, 李發(fā)煥 申請(qǐng)人:湖南省建筑材料研究設(shè)計(jì)院