[发明专利]一种水泥基自流平砂浆级配的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥基自流平砂浆技术领域，尤其涉及一种水泥基自流平砂浆级配的方法。

背景技术

水泥基自流平砂浆是由无机胶凝材料、细骨料、填料、乳胶粉及多种添加剂复配而成的单组分砂浆。施工时，只需按规定的水灰比加水搅拌均匀，人工或泵送浇筑于水泥砂浆找平层的地面上，用镘刀和带刺消泡滚筒均匀地摊铺开，靠浆体的自重及流动性自流平，固化后形成一个整体无缝、平整光滑、防水防腐、透气性好、强度高、耐磨损以及经济耐用的地坪。从自流平的承载要求差异可分为垫层自流平和面层自流平，面层自流平对表面平整度以及耐磨性等性能要求更高。

20世纪80年代以来，美国、法国、德国、意大利、瑞典、芬兰等发达国家，相继研究开发生产了地面用自流平砂浆，并得到了广泛使用。产品类型包括水泥基、石膏基、菱镁基、沥青基与合成树脂基等5种地面材料，但生产、应用较广的还是水泥基自流平砂浆。我国自流平材料起步较晚，主要应用于灌浆补强材料和地坪材料。目前，很多家装也开始考虑用水泥自流平代替传统的地面找平材料，省时省力且平整度好，强度高，一般产品浇筑6h就可以上人操作。随着人们生活水平的提高，对居住舒适度有越来越高的要求，越来越多的业主选择铺设木地板甚至PVC地板，水泥基自流平的高平整性可以很好的解决基层的平整度问题，并且施工速度快，省时省力，在家装行业有着很大的应用前景。

但是作为最复杂的砂浆产品之一，水泥基自流平在配方设计上存在着一系列的技术问题，主要是三大矛盾的平衡问题：第一，湿砂浆的高流动性和稳定不离析性；第二，快凝早强性与施工阶段流动度保持性；第三，高含量的细粉料与后期硬化砂浆的收缩性。如何正确处理好流动性和稳定性、早强与缓凝、收缩与膨胀之间的矛盾，就需要选择安定性好、收缩值相对较小的水泥和掺加适量的补偿水泥收缩效果明显的膨胀材料，以及昂贵的化学外加剂才能实现。

之前对自流平的配方优化多数都将注意力集中在胶凝材料及化学外加剂上，后来随着自流平产品在国内市场的不断成熟，人们也开始注意到砂子的级配对自流平砂浆的性能也有很大的影响。而且如果，能够通过调整粉料骨料的级配，可以省去其他外加剂的加入，降低成本。但是，生产企业以及很多产品开发者知道配方需要调整级配，却不知道如何调整，只能通过现有的几种砂子，进行简单的排列组合，在尽最大能力的条件下，通过试验验证级配的合理性，往往需要很多的时间和精力。而且调整出来的测试结果最好的配方，也许还没有达到最佳的级配，还可以进行微调整。这就需要数学模型的帮助来指导配方设计。

20世纪90年代初，Fuller与Thompson提出了颗粒体系(胶凝材料+骨料)的理想级配曲线，简称Fuller曲线。其数学表达式为：

Psd=100×dDmax]]>   公式1

式中：P_sd为固体颗粒通过筛孔d的百分比(％)；

d为筛孔尺寸(mm)；

D_max为骨料最大粒径(mm)。

当胶凝材料+骨料系统满足式1时，就能获得最密实的颗粒粒径分布，在该系统中，细颗粒胶凝材料填充中颗粒/砂之间的空隙，中颗粒/砂又填充粗颗粒/石子之间的空隙。Fuller还提出，当颗粒材料(胶凝材料+骨料)总量中胶凝材料的含量(B值)已知，则式1可变形为表征粗骨料的理想级配曲线，数学表达式如下：