水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑及含有添加劑的水泥砂漿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑及含有添加劑的水泥砂漿，其中添加劑為玉米秸稈纖維素或/和玉米秸稈改性纖維素。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為無毒、無異味、無污染、無腐蝕性的綠色環(huán)保產(chǎn)品；摻加本發(fā)明水泥砂漿保水增稠增強(qiáng)材料到水泥砂漿中，可有效改善砂漿的保水性能，新拌砂漿保水性大于90%，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)顯著提高了砂漿的強(qiáng)度，有效降低水泥用量，砂漿強(qiáng)度提高25%以上，14d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度提高13%以上，保水增稠材料成本降低16%以上；有效提供了玉米秸稈中分離出的工業(yè)副產(chǎn)品纖維素的利用途徑，且利用價(jià)值較高；本發(fā)明成本4000~8000元/噸，所用原材料來源廣泛，價(jià)格適中，且使用方便，可操作性強(qiáng)，利于推廣應(yīng)用。
【專利說明】水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑及含有添加劑的水泥砂漿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 水泥砂漿是建筑工程中用量大、用途廣的一種建筑材料，主要用于砌筑結(jié)構(gòu)的砌 筑以及建筑物內(nèi)外墻面的抹面等，目前水泥砂漿中常用的保水增稠材料多以纖維素醚為 主，價(jià)格昂貴，纖維素醚在保水增稠改善砂漿和易性的同時(shí)，會(huì)大幅降低砂漿強(qiáng)度，為保證 砂漿強(qiáng)度，只能提高水泥砂漿中水泥用量，而且高吸水性增加了砂漿需水量，導(dǎo)致砂漿出現(xiàn) 因失水收縮開裂等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為解決砂漿中出現(xiàn)水泥用量高、需水量高、砂漿易開裂和成本高等問題， 本發(fā)明提供了一種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，不僅能夠提高砂漿的保水性能，提高 和易性，并可大大改善砂漿拌合物的觸變性能，同時(shí)添加有本發(fā)明添加劑的砂漿，抗壓強(qiáng)度 高，增強(qiáng)與基體墻面的附著力，提高砂漿粘結(jié)強(qiáng)度，并降低砂漿的收縮性，避免砂漿開裂，而 且還降低成本。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，所 述添加劑為玉米秸桿纖維素或/和玉米秸桿改性纖維素。
[0005] 其中，所述玉米秸桿纖維素可以為玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素， 也可以直接利用玉米秸桿提取纖維素，提取工藝流程如下：玉米秸桿一去葉一切段一清 洗一干燥一粉碎一過篩一N a0H溶液處理一亞氯酸鈉和冰醋酸混合溶液處理一洗滌一干 燥一粉磨一玉米秸桿纖維素。所述玉米秸桿改性纖維素為將玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的 副產(chǎn)品纖維素（或直接從玉米秸桿中提取的纖維素）作原料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值 為7. 5-7. 8，然后投入烘干機(jī)干燥后，粉磨成粉末固體，保證粉末60目篩通過率大于95 %， 得到玉米秸桿改性纖維素。
[0006] 其中，所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿纖維素5-18重量份和玉米秸 桿改性纖維素15-35重量份。
[0007] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)優(yōu)選為：玉米秸桿纖維素13重量份和玉米秸桿 改性纖維素27重量份；
[0008] 所述添加劑還包括纖維素醚和葡萄糖酸鈉、高效減水劑和硫酸鈉中的一種或多 種；所述高效減水劑為萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑和聚羧酸減水劑的一 種或幾種。
[0009] 其中，所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素55-105重量份、 纖維素醚〇. 1-25重量份和葡萄糖酸鈉0. 1-30重量份。
[0010] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)優(yōu)選為：玉米秸桿改性纖維素61-97重量份、纖 維素醚11-18重量份和葡萄糖酸鈉16-24重量份。
[0011] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)還可以優(yōu)選為：玉米秸桿改性纖維素80重量份、 纖維素醚15重量份和葡萄糖酸鈉15重量份。
[0012] 其中，所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 45-95重量份、纖 維素醚〇. 1-20重量份、葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份、高效減水劑0. 1-55重量份；優(yōu)選地，所 述添加劑中各組分的重量份數(shù)可以為：玉米秸桿改性纖維素 61-87重量份、纖維素醚11-18 重量份、葡萄糖酸鈉 16-24重量份和高效減水劑35-45重量份；所述添加劑中各組分的重量 份數(shù)還可以優(yōu)選為：玉米秸桿改性纖維素74重量份、纖維素醚14重量份、葡萄糖酸鈉15重 量份、高效減水劑36重量份。
[0013] 其中，所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿纖維素 55-105重量份、纖維 素醚0. 1-25重量份和葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份。
[0014] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)優(yōu)選為：玉米秸桿纖維素 76重量份、纖維素醚16 重量份和葡萄糖酸鈉19重量份。
[0015] 其中，所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105重量份、 玉米秸桿纖維素 5-17重量份、纖維素醚0. 1-25重量份和葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份。
[0016] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)優(yōu)選為：玉米秸桿改性纖維素81重量份、玉米秸 桿纖維素11重量份、纖維素醚17重量份和葡萄糖酸鈉15重量份。
[0017] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 40-70重量份、纖維素 醚0. 1-18重量份、高效減水劑0. 1-65重量份、硫酸鈉 0. 1-150重量份；優(yōu)選地，所述添加劑 中各組分的重量分?jǐn)?shù)還可以為：玉米秸桿改性纖維素60重量份、纖維素醚12重量份、高效 減水劑45重量份、硫酸鈉120重量份。
[0018] 所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105重量份、玉米秸 桿纖維素 5-17重量份、纖維素醚0. 1-25重量份、葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份、高效減水劑 0. 1-65重量份、硫酸鈉 0. 1-150重量份；優(yōu)選地,所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米 秸桿改性纖維素 77重量份、玉米秸桿纖維素 11重量份、纖維素醚11重量份、葡萄糖酸鈉 15 重量份、高效減水劑45重量份、硫酸鈉 117重量份。
[0019] 其中，所述玉米秸桿改性纖維素，表面是粗糙多孔結(jié)構(gòu)，不溶于水中但在水中會(huì)發(fā) 生溶脹，發(fā)生溶脹時(shí)，孔中能夠吸收大量的水，達(dá)到砂漿保水要求，隨著水化時(shí)間延長(zhǎng)，孔中 的水釋放，保證砂漿后期強(qiáng)度的持續(xù)增長(zhǎng)；玉米秸桿改性纖維素溶脹后在砂漿中會(huì)搭接成 三維立體結(jié)構(gòu)，增加砂漿觸變性和抗流掛性，改善砂漿施工性；玉米秸桿改性纖維素同時(shí)可 以提商砂菜初性，提商砂菜抗開裂性。
[0020] 所述纖維素醚具有保水增稠作用，可調(diào)節(jié)新拌砂漿流變性能，防止砂漿分層泌水； 作為一種表面活性劑，纖維素醚可以引入適量的氣泡，從而改善砂漿流動(dòng)性；還可以延緩砂 漿表面水的蒸發(fā)，增加開放時(shí)間。
[0021] 所述葡萄糖酸鈉摻入砂漿中，可在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對(duì)水泥顆 粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化，從而可有效的控制砂漿凝結(jié)時(shí)間，大大方便 了施工。
[0022] 所述高效減水劑摻入水泥基干混砂漿中，可有效降低砂漿中的單方用水量，改善 新拌砂漿的工作性能，提高砂漿流動(dòng)度，降低砂漿的水膠比，減少砂漿水泥用量，提高砂漿 的強(qiáng)度。
[0023] 所述硫酸鈉摻入水泥基干混砂漿中，有一定的促凝早強(qiáng)作用，可有效提高砂漿早 期強(qiáng)度發(fā)展速率，摻加硫酸鈉可在早期就使水泥中大量鈣礬石晶體相互交叉連鎖、搭接， C-S-H凝膠填充于其間，提高早期強(qiáng)度，可有效解決冬季施工早期強(qiáng)度過低問題。
[0024] 本發(fā)明水泥砂漿保水增稠增強(qiáng)材料為干粉狀物質(zhì)，使用時(shí)，與水泥砂漿混合攪拌 均勻即可。
[0025] -種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑的應(yīng)用，將所述添加劑應(yīng)用于各種水泥砂漿 中。
[0026] 本發(fā)明還提供了一種水泥砂漿，包括以下重量份數(shù)的組分：水泥7-15重量份、粉 煤灰3-9重量份、砂78-92重量份和保水增稠增強(qiáng)添加劑0. 04-0. 15重量份；所述添加劑中 各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105重量份、纖維素醚0. 1-25重量份、葡萄 糖酸鈉 0. 1-30重量份、高效減水劑0. 1-65重量份、硫酸鈉 0. 1-150重量份。
[0027] 所述玉米秸桿改性纖維素是將玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素作原 料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值為7. 5-7. 8,然后投入烘干機(jī)干燥后，粉磨成粉末固體，保 證粉末60目篩通過率大于95 %，得到玉米秸桿改性纖維素；所述砂為天然砂和/或人工 砂。
[0028] 本發(fā)明含有保水增稠增強(qiáng)添加劑的水泥砂漿的制備方法是：按所述各重量份稱量 各組份，通過物理機(jī)械混合均勻即可。
[0029] 本發(fā)明還提供了一種水泥砂漿保水增稠增強(qiáng)添加劑，添加劑中各組分的重量份數(shù) 為：玉米秸桿改性纖維素77重量份、玉米秸桿纖維素11重量份、纖維素醚11重量份、葡萄 糖酸鈉15重量份、高效減水劑45重量份、硫酸鈉117重量份、玻璃纖維粉8重量份和氧化 鋅粉5重量份。
[0030] 其中，玉米秸桿改性纖維素是將玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素（即 玉米秸桿纖維素）作原料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值為7. 7,然后投入烘干機(jī)干燥后，粉 磨成粉末固體，保證粉末60目篩通過率大于95 %，得到玉米秸桿改性纖維素；高效減水劑 為萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑和聚羧酸減水劑；氧化鋅粉是鋅的一種氧 化物，難溶于水，一種常用的化學(xué)添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤(rùn)滑 油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中，氧化鋅的能帶隙和激子束 縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導(dǎo)體領(lǐng)域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā) 光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用，然而將氧化鋅少量添加到砂漿中能夠提高砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng) 度；玻璃纖維粉主要用于增強(qiáng)熱塑性塑料，然而少量添加到砂漿中能夠提高砂漿的拉伸粘 結(jié)強(qiáng)度，提高砂漿的穩(wěn)定性和使用壽命。
[0031] 本發(fā)明實(shí)的有益效果是：
[0032] 1、本發(fā)明為無毒、無異味、無污染、無腐蝕性的綠色環(huán)保產(chǎn)品；
[0033] 2、摻加本發(fā)明水泥砂漿保水增稠增強(qiáng)材料到水泥砂漿中，可有效改善砂漿的保水 性能，新拌砂漿保水性大于90%，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)顯著提高了砂漿的強(qiáng)度，有效降低水 泥用量，砂漿強(qiáng)度提高25%以上，14d拉伸粘結(jié)強(qiáng)度提高13%以上，保水增稠材料成本降低 16%以上；
[0034] 3、有效提供了玉米秸桿中分離出的工業(yè)副產(chǎn)品纖維素的利用途徑，且利用價(jià)值較 商；
[0035] 4、本發(fā)明成本4000?8000元/噸，所用原材料來源廣泛，價(jià)格適中，且使用方便， 可操作性強(qiáng)，利于推廣應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 利用化工提煉的玉米秸桿中的半纖維素為原料，借助生物技術(shù)生產(chǎn)新能源、新材 料已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，在提煉半纖維素過程中伴隨產(chǎn)生副產(chǎn)品纖維素和木質(zhì)素，目前國(guó)內(nèi) 利用玉米秸桿提煉的半纖維素和木質(zhì)素都得到廣泛的應(yīng)用，而纖維素因其分子聚合度低應(yīng) 用范圍非常小，導(dǎo)致玉米秸桿纖維素大量堆存而常常作為廢品處理，造成資源的巨大浪費(fèi)。 將副產(chǎn)品纖維素用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值為7. 5?7. 8之間，烘干干燥后采用適宜的粉 磨工藝粉磨，形成一種外觀為白色至淺黃色粉末，表面粗糙多孔，含水率小于5%，60目篩 通過率大于95%的粉狀固體，稱為玉米秸桿改性纖維素。尋求玉米秸桿改性纖維素在建筑 行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用可以有效提供其應(yīng)用途徑。
[0037] 以下采用實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段 來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑為玉米秸桿改性纖 維素；其中，玉米秸桿改性纖維素是將玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素作原料， 用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值為7. 6,然后投入烘干機(jī)干燥后，粉磨成粉末固體，保證粉末60 目篩通過率大于95 %，得到玉米秸桿改性纖維素。
[0040] 含有上述保水增稠增強(qiáng)材料的水泥砂漿的制備方法為：按表1所述的各重量份比 稱量各組份，通過物理機(jī)械混合均勻即可得到本發(fā)明的砂漿。
[0041] 表1 :現(xiàn)有水泥砂漿和實(shí)施例1的水泥砂漿配合比對(duì)照表
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所述添加劑為玉米秸桿纖維素或/ 和玉米秸桿改性纖維素。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所述玉米秸 桿改性纖維素是將玉米秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素作原料，用氫氧化鈉溶液調(diào) 節(jié)其pH值為7. 5-7. 8,然后投入烘干機(jī)干燥后，粉磨成粉末固體，保證粉末60目篩通過率大 于95%，得到玉米秸桿改性纖維素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所述 添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿纖維素 5-18重量份和玉米秸桿改性纖維素 15-35 重量份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的用于水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在 于，所述添加劑還包括纖維素醚、葡萄糖酸鈉、高效減水劑和硫酸鈉中的一種或多種；所述 高效減水劑為萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑和聚羧酸減水劑的一種或幾 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所 述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105重量份、纖維素醚0. 1-25重 量份和葡萄糖酸鈉〇. 1-30重量份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所 述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿纖維素 55-105重量份、纖維素醚0. 1-25重量份 和葡萄糖酸鈉〇. 1-30重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所 述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105重量份、玉米秸桿纖維素 5-17重量份、纖維素醚0. 1-25重量份和葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的水泥砂漿用保水增稠增強(qiáng)添加劑，其特征在于，所述添加 劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 40-70重量份、纖維素醚0. 1-18重量份、高 效減水劑0. 1-65重量份、硫酸鈉 0. 1-150重量份。
9. 一種含有如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的添加劑的水泥砂漿，其特征在于，包括以下 重量份數(shù)的組分：水泥7-15重量份、粉煤灰3-9重量份、砂78-92重量份和保水增稠增強(qiáng)添 加劑0. 04-0. 15重量份；所述添加劑中各組分的重量份數(shù)為：玉米秸桿改性纖維素 55-105 重量份、纖維素醚〇. 1-25重量份、葡萄糖酸鈉 0. 1-30重量份、高效減水劑0. 1-65重量份和 硫酸鈉 0. 1-150重量份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的水泥砂漿，其特征在于，所述玉米秸桿改性纖維素是將玉米 秸桿提煉半纖維素產(chǎn)生的副產(chǎn)品纖維素作原料，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值為7. 5-7. 8， 然后投入烘干機(jī)干燥后，粉磨成粉末固體，保證粉末60目篩通過率大于95%，得到玉米秸桿 改性纖維素；所述砂為天然砂和/或人工砂。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK104119025SQ201410393366
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】謝慧東, 萬立華, 李碩, 張勇, 于寧 申請(qǐng)人:山東華森混凝土有限公司