[发明专利]一种有效防止砂浆开裂的高性能砂浆及制备方法

说明书

本发明公开了一种有效防止砂浆开裂的高性能砂浆及制备方法；所述高性能砂浆包括以下组分：水泥、石英砂、缓凝剂、粉煤灰、微硅粉、矿粉、减水剂、防冻剂；所述缓凝剂使用改性的磷石膏配置，所述矿粉为低品位的菱镁矿；本发明中的制备的砂浆与水混合形成混凝土，改性的磷石膏与低品位的菱镁矿均不与水反应，且具有膨胀机理，能有效降低混凝土的坍塌度及混凝土因为干缩造成开裂的问题；微硅粉作为掺和剂，能进一步提升混凝土强度与防腐蚀的性能，所述低品位的菱镁矿和磷石膏均属于生产中的固体废弃物，具有数量充足、难以处理的特点，加以利用在降低成本的同时还能保护环境。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种有效防止砂浆开裂的高性能砂浆及制备方法。

背景技术

在建筑领域，随着对建筑施工质量要求越来受重视，对于混凝土性能要求也随着提高，混凝土外加剂具有改善混凝土性能的特性，在工程应用中越来越受到重视，而外加剂的选用、适应性、配比、混合过程，都会影响最终混凝土的质量；针对混凝土具有坍塌度高导致强度下降、因干缩造成开裂、使用寿命短、流动性能差、凝结时间短、泵送可泵性低、低温下易结晶的问题，可选取对应的外加剂，通过一定比例的制备，提供一种高性能的砂浆，来保证工程的施工质量。

菱镁矿在我国储存量是非常丰富的，在开采过程中容易产生大量低品位的菱镁矿，低品位的菱镁矿数量庞大，处理成本较大，导致堆积过多影响环境与增加堆放成本。

磷石膏为无机化合物，主要是湿法磷酸工艺中的固体废弃物，磷石膏在我国产量巨大，磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费。

低品位的菱镁矿和磷石膏都属于固体废弃物，具有数量充足、难以处理的特点，如果加以利用在降低成本的同时还能保护环境。

发明内容

传统的砂浆制成的混凝土具有坍塌度高导致强度下降、因干缩造成开裂、使用寿命短、流动性能差、凝结时间短、泵送可泵性低、低温下易结晶的缺点；针对上述缺点对混凝土添加混凝土外加剂。

磷石膏是湿法生产磷酸或磷肥时产生的工业废渣，其主要化学成分是二水石膏，其含量通常在85％～90％的范围内，还含有少量的磷酸、氢氟酸和有机杂质；磷石膏的化学组分及其结构与天然石膏相似，可以代替天然石膏作为混凝土的缓凝剂，磷石膏含有少量的可溶性杂质，如磷、氟、有机质等延长水泥的缓凝时间，降低水泥的强度，所以磷石膏生产水泥缓凝剂需要预处理；传统磷石膏预处理的方法为：1.煅烧法，2.水洗法，3.石灰中和法；其中煅烧法杂质去除效果最好，水洗法次之，煅烧法具有成本高，不易控制的缺点，水洗法具有成本高，环境污染严重的缺点；经过检测石灰中和法制备的改性磷石膏作为混凝土的外加剂制备的混凝土，达到了《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010的基本要求；利用改性磷石膏的缓凝机理：改性磷石膏与水泥中的铝酸三钙以及铁铝酸四钙发生水化铝酸钙反应，生成钙矾石沉淀，钙矾石沉淀附着在水泥颗粒表面，阻碍了水泥颗粒与水的接触，因而减缓水泥熟料的水化速率，达到缓凝目的；改性磷石膏在生成钙矾石沉淀的同时，会在混凝土收缩时，对混凝土内部孔隙进行填塞，从而减少混凝土的收缩防止开裂。

菱镁矿是一种碳酸镁矿物，它是镁的主要来源，菱镁矿理论组成(wB％)：MgO47.81，CO2 52.19；在菱镁矿的开采过程中容易产生大量低品位的菱镁矿，低品位的菱镁矿的MgO含量在38～40％，低品位的菱镁矿不能直接用于高档产品的生产，尤其是大量的级外菱镁矿得不到利用，造成菱镁矿资源的浪费；本发明中低品位的菱镁矿与混凝土中的当量碱发生碱—碳酸盐反应，利用碱—碳酸盐反应的膨胀机理对混凝土的内部进行填充，用来补充混凝土干缩后的体积。

微硅粉能够填充混凝土颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体；微硅粉作为混凝土外加剂能提高混凝土的抗压、抗折、防腐与耐磨，并且能有效防止发生混凝土的碱骨料反应。

为了实现本发明的目的，本发明采取的技术方案为：