一種新型水泥基磨石地面制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型水泥基磨石地面制備方法，所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥：礦粉：砂：石子：膨脹劑=9?12：1?3：15?18：25?29：1；利用水泥和礦粉組成膠凝材料；膠凝材料的水膠比為0.29?0.34，按照上述比例稱取各原料；將各原料拌制后制成水泥基磨石；利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光；并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。本發(fā)明能提高水磨石地面強度，提高水磨石地面耐磨度，提高水磨石地面光澤度，減少水磨石地面吸水率，提高了面層防污、抗?jié)B能力。
【專利說明】
一種新型水泥基磨石地面制備方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領域，具體是一種新型水泥基磨石地面制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水磨石(也稱磨石)是將碎石、玻璃、石英石等骨料拌入水泥粘接料制成混凝制品后經(jīng)表面研磨、拋光的制品。以水泥粘接料制成的水磨石叫無機磨石，用環(huán)氧粘接料制成的水磨石又叫環(huán)氧磨石或有機磨石，水磨石按施工制作工藝又分現(xiàn)場澆筑水磨石和預制板材水磨石地面。統(tǒng)的水磨石以其造價低廉、可任意調(diào)色拼花、施工方便等獨特的優(yōu)勢，在中國有著巨大的市場，已在全國城鄉(xiāng)各類建筑物中使用的水磨石地面有十億平方米之多。但是傳統(tǒng)水磨石完成面粗糙，抗?jié)B性差，光澤度低，抗折強度小，容易開裂。本發(fā)明所涉及的新型水泥基磨石地面針對傳統(tǒng)水磨石的不足進行改進，有效的解決了上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種強度高、耐磨度高、光澤度高、吸水率低的新型水泥基磨石地面制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:
1)準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=9-12:1-3: 15-18: 25-29: I;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.29-0.34，按照上述比例稱取各原料；
2)將各原料拌制后制成水泥基磨石；
3)利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光;并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0005]作為本發(fā)明進一步的方案:各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10-11:1-3:16-17:26-28:1。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10.5:2:16.5:27:lo
[0007]作為本發(fā)明進一步的方案:膠凝材料的水膠比為0.32。
[0008]作為本發(fā)明進一步的方案:滲透結(jié)晶劑為硫酸鋁。
[0009]作為本發(fā)明進一步的方案:納米表面增強劑為納米娃。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(1)提高水磨石地面強度，28天抗折強度彡12MPa、抗壓強度彡65MPa;
(2)提高水磨石地面耐磨度，經(jīng)硬化劑處理后，耐磨度多5.0;
(3)提高水磨石地面光澤度，經(jīng)拋光處理后，光澤度多P60;
(4)減少水磨石地面吸水率，水磨石地面吸水率<1.3，抗?jié)B等級達到P8。
【具體實施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0012]實施例1
本發(fā)明實施例中，一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=9:1:15:25:1;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.29，按照上述比例稱取各原料。將各原料拌制后制成水泥基磨石。利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光;并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0013]實施例2
本發(fā)明實施例中，一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=12: 3:18:29:1;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.34，按照上述比例稱取各原料。將各原料拌制后制成水泥基磨石。利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光；并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0014]實施例3
本發(fā)明實施例中，一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10:1:16:26:1;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.32，按照上述比例稱取各原料。將各原料拌制后制成水泥基磨石。利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光；并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0015]實施例4
本發(fā)明實施例中，一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=11:3:17:28:1;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.32，按照上述比例稱取各原料。將各原料拌制后制成水泥基磨石。利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光；并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0016]實施例5
本發(fā)明實施例中，一種新型水泥基磨石地面制備方法，包括以下步驟:準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10.5:2:16.5:27:1；利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.32，按照上述比例稱取各原料。將各原料拌制后制成水泥基磨石。利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光；并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。
[0017]1、新型水泥基磨石配合比設計與優(yōu)選
按照新型水泥基磨石設計配合比，進行試配試驗，優(yōu)選出抗折強度、吸水率、耐久性、光澤度及耐磨度等指標符合要求、施工性能優(yōu)良的配合比。
[0018]為保證新型水泥基磨石的抗折強度達到1MPa以上，本發(fā)明利用白水泥和純白色礦渣粉做膠凝材料，膠凝材料總用量為500kg/m3。先通過對比不同水膠比對水磨石力學性能和工作性能的影響試驗，選出合適的水膠比，在合適的水膠比下，具體詳細的研究不同膠凝材料用量對水磨石性能的影響，確定最終的配合比。
[0019]水膠比的大小不僅影響強度，而且影響新型水磨石的密實性、耐久性。低水膠比是新型水磨石的配制特點之一，為了保證水磨石的很好的抗?jié)B性和良好的耐久性，無論設計的水磨石強度多大，都應該采用低水膠比考慮到水磨石的實際實用情況，以及水磨石的強度等級，設計的最大水膠比控制在0.34之內(nèi)，本實驗做三大組不同水膠比對比試驗，即水膠比分別為 0.34，0.32，0.29。
[0020]水膠比的范圍小于0.34時，在保證最小用水量的前提下，隨水膠比的降低，水磨石的強度逐漸提高，原因是低水膠比能夠降低水磨石的孔隙率并且減小孔隙的尺寸，雖然有部分水泥水化不完全，但是這部分水泥顆粒則可以作為堅硬的微細集料發(fā)揮微集料作用，這樣水磨石的強度就得以提高。在低水膠比的范圍內(nèi)，水磨石的強度對水膠比的變化非常敏感，水膠比的微小變化對水磨石的強度都有很大的影響，所以配制高性能水磨石時，對水膠比的控制是保證水磨石質(zhì)量的一個關(guān)鍵。
[0021 ]水膠比為0.29時，水磨石拌合漿體發(fā)沉，而外加劑用量較多，導致漿體凝節(jié)時間過長，影響施工進度;水膠比為0.34時，水磨石的后期抗壓強度偏低，力學性能無法保證。因此，綜合水磨石的工作性能和力學性能，本實驗適合的水膠比為0.32。另外考慮水磨石的抗折強度和成本問題，最終選擇的基礎配合比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10.5:2:16.5:27:lo
[0022]2、新型水泥基磨石性能要求
根據(jù)確定的水磨石配合比制備樣品，制備好的產(chǎn)品表面噴涂硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑，對該產(chǎn)品進行該配合比制備的新型水磨石力學、耐久性和耐磨性性能指標檢測。從水磨石的耐久性能考慮，結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性，抗收縮性能和抗凍融性能是需要考慮的重點。
[0023](I)力學性能
噴涂硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑的水磨石產(chǎn)品抗折和抗壓強度都有所提高，要求7天抗折強度彡8.5MPa、28天抗折強度彡12MPa，7天抗壓強度彡55MPa、28天抗壓強度彡65MPa。
[0024](2)吸水率及抗?jié)B性能
噴涂硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑的水磨石吸水率較低。水壓為0.9MPa，要求水磨石試件的滲水高度<35_，遠小于試件完全滲透高度150mm，水磨石地面吸水率<1.3，新型水泥基磨石的抗?jié)B性能要求達到P8等級。
[0025](3)膨脹率新型水泥基磨石的膨脹率隨著齡期的延長而增加，要求60天的膨脹率X 10—4%。
[0026](4)抗凍融性能
經(jīng)過200次以上凍融循環(huán)后，要求質(zhì)量損失率< 2%，相對動彈模量多85%，滿足抗凍性的要求，水磨石有較好的抗凍性。新型水泥基磨石采用的低水膠比，水泥用量大，摻加活性較高的礦粉，并且噴涂納米表面增強劑，大大增加了水磨石硬化結(jié)構(gòu)中的C-S-H凝膠和凝膠孔數(shù)量，也增加了凍結(jié)孔的數(shù)量，緩解了產(chǎn)生結(jié)冰水壓的來源，新型水泥基磨石的抗凍性能大大改善;再由于新型水泥基磨石使用高效減水劑和引氣劑，使得水磨石硬化結(jié)構(gòu)密實度和抗?jié)B性能好，使得抗凍性能進一步提高。
[0027](5)光澤度
噴涂硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑的試件經(jīng)拋光處理技術(shù)后光澤度得到顯著提高。這主要是由于硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑中硫酸鋁、納米硅會參加水合反應，生產(chǎn)大量的鈣礬石和C-S-H凝膠，阻斷毛細孔道和填充毛細孔，使得內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實，在拋光處理時表面無凹槽空穴，要求光澤度多P60。
[0028](6)耐磨度
本發(fā)明中的新型水泥基磨石利用硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑，用其代替固化劑對水磨石進行硬化處理，對其耐磨度和國外固化劑使用效果進行比較，結(jié)果顯示噴涂硬化劑和國外的固化劑，都能明顯增加水磨石的耐磨度，但硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑的效果更好，要求耐磨度多5.0。
[0029]3、微觀分析
對7天和28天SEM斷面照片進行掃描電鏡分析。
[0030]7天SEM照片中針狀鈣礬石和絮凝狀的C-S-H明顯增多，且相互搭接，定向排列的Ca(OH)2,結(jié)構(gòu)稍致密。硫酸鋁滲透結(jié)晶劑和納米表面增強劑中的活性成分能參加水合反應，消耗Ca(OH)2，產(chǎn)生的C-S-H凝膠和AFt填充與結(jié)構(gòu)的孔隙中，但由于硬化劑作用的時間較短，消耗的定向排列的Ca(OH)2較少，水化產(chǎn)物也較少，使得結(jié)構(gòu)稍致密，但致密程度不高。
[0031]28天SEM照片中針狀鈣礬石和絮凝狀的C-S-H明顯增多，且相互搭接，結(jié)構(gòu)致密。硬化劑中的活性成分充分反應，改善界面結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)大量的C-S-H凝膠和AFt填充在孔隙中，大大提高致密度和強度。這些照片的結(jié)構(gòu)特征說明了制備的新型水泥基磨石具有良好的抗?jié)B性能和抗凍性能的原因，這也驗證了組成和結(jié)構(gòu)決定著新型水泥基磨石性能這一科學的觀點。
[0032]對于本領域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0033]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)準備原料:所述新型水泥基磨石地面采用的原料為水泥、礦粉、砂、石子、膨脹劑，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=9-12:1-3: 15-18: 25-29: I;利用水泥和礦粉組成膠凝材料;膠凝材料的水膠比為0.29-0.34，按照上述比例稱取各原料； 2)將各原料拌制后制成水泥基磨石； 3)利用可調(diào)高速拋光機及拋光劑對水泥基磨石地面進行拋光;并采用滲透結(jié)晶劑進行孔隙封閉處理，采用納米表面增強劑對水磨石進行表面增強處理即得新型水泥基磨石地面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10-11:1-3:16-17:26-28: I。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，各原料的質(zhì)量比為水泥:礦粉:砂:石子:膨脹劑=10.5:2:16.5:27:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，膠凝材料的水膠比為0.32。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，滲透結(jié)晶劑為硫fefp。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型水泥基磨石地面制備方法，其特征在于，納米表面增強劑為納米娃。
【文檔編號】C04B41/52GK106013725SQ201610314999
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】張小華, 彭云濤, 夏衛(wèi)峰, 姜志浩, 朱旭成, 陳杰
【申請人】中建三局集團有限公司