一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆及其制备方法

本发明涉及自流平砂浆，尤其涉及一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆及其制备方法。

背景技术：

1、黄河泥沙的资源化利用在黄河的治理开发、保护与管理中占据着举足轻重的地位。关于黄河泥沙的利用，目前已有若干传统方法，例如通过高温烧结技术将其转化为烧结砖，或者与煤粉混合烧结，制成性能卓越的陶粒产品。然而，这些方法都需要高温烧结，因此能耗较高且对环境不太友好。近年来，研究者们发现了黄河泥沙潜在的火山灰活性，并据此采用碱激发技术制备了防汛石。这种方法因其较高的泥沙利用效率和较低的能源消耗而备受瞩目。不过，由于尚未发现更多高值化的利用方式，目前黄河泥沙的利用率仍然处于较低水平。

2、黄河泥砂具有质地细，含泥量高的特点，一般含泥量在5.8％左右，泥块含量为10.2％，因此黄河泥砂吸水多，用于建筑材料很容易造成建筑物的开裂，不满足施工要求。目前，在应用黄河泥砂的过程中，需要大量添加粗砂、天然砂或人工砂混用，来增加黄河泥砂的物理力学性能和耐久性，限制了黄河泥砂的用量。

3、因此，如何提供一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆及其制备方法，提高黄河泥沙的用量，同时拓展黄河泥沙的应用领域，公开一种低成本的自流平砂浆是本领域亟待解决的难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆及其制备方法，以解决现在黄河泥沙资源化利用率低，没有采用黄河泥沙制备自流平砂浆的报道的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，包括如下质量份数的组分：黄河泥沙30～130份、河砂15～120份、粉煤灰5～50份、硅酸盐水泥20～100份、水40～90份、稳定剂0.05～5份。

4、优选的，所述稳定剂包括增粘保水剂、聚羧酸盐、调凝剂和消泡剂。

5、优选的，所述增粘保水剂、聚羧酸盐、调凝剂和消泡剂的质量比为0.04～0.08：0.1～0.3：0.02～0.04：0.04～0.08。

6、优选的，所述增粘保水剂包括纤维素醚、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和生物质胶中的一种或几种。

7、优选的，所述调凝剂包括石膏、有机硅和三乙醇胺中的一种或几种。

8、优选的，所述消泡剂包括硅油、聚醚类和矿物油中的一种或几种。

9、优选的，所述黄河泥沙的粒径≤0.5mm。

10、优选的，所述河砂的粒径≤0.6mm，细度模数为1～2。

11、优选的，所述粉煤灰的粒径≤0.2mm。

12、本发明的另一目的是提供一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆的制备方法，包括如下步骤：

13、将黄河泥沙、河砂、粉煤灰、硅酸盐水泥、水和稳定剂混合，经养护得到基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆。

14、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、1、本发明直接采用黄河泥沙，不需要进一步的进行细化和筛分，黄河泥沙中的主要矿物成分是石英、钠长石、微斜长石、碳酸钙等，粒径小于等于0.5mm。本发明在水泥基自流平砂浆中使用黄河泥沙，减少水泥水化放热和自收缩，降低自流平砂浆开裂风险。通过添加稳定剂，减缓了砂浆中河砂和黄河泥沙颗粒的下沉，提高了砂浆的保水性，同时降低了水分蒸发。并且水泥水化后产生的碱性环境，利于黄河泥沙更易与胶凝材料发生化学反应，从而生成适量的水化产物将黄河泥沙颗粒与胶凝材料紧密的联系在一起，巩固砂浆的强度。

16、2、本发明还提供了黄河泥沙水泥基自流平砂浆的制备方法，本发明通将各原料拌合在一起，方便运输，避免现场施工时对材料的称量工序，消除了现场搅拌过程中材料配比称量错误带来强度和体积变形性能下降的不利影响。本发明基于黄河泥沙制备的水泥基自流平砂浆，工作性能好，力学性能好，收缩量小，取材方便，成本低，可适用于各种环境。

技术特征：

1.一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，包括如下质量份数的组分：黄河泥沙30～130份、河砂15～120份、粉煤灰5～50份、硅酸盐水泥20～100份、水40～90份、稳定剂0.05～5份。

2.根据权利要求1所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述稳定剂包括增粘保水剂、聚羧酸盐、调凝剂和消泡剂。

3.根据权利要求2所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述增粘保水剂、聚羧酸盐、调凝剂和消泡剂的质量比为0.04～0.08：0.1～0.3：0.02～0.04：0.04～0.08。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述增粘保水剂包括纤维素醚、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和生物质胶中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述调凝剂包括石膏、有机硅和三乙醇胺中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述消泡剂包括硅油、聚醚类和矿物油中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述黄河泥沙的粒径≤0.5mm。

8.根据权利要求7所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述河砂的粒径≤0.6mm，细度模数为1～2。

9.根据权利要求7所述的一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆，其特征在于，所述粉煤灰的粒径≤0.2mm。

10.权利要求1～9任一项所述的基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明属于自流平砂浆技术领域，具体公开了一种基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆及其制备方法。本发明所述基于黄河泥沙的水泥基自流平砂浆的制备方法为将黄河泥沙30～130份、河砂15～120份、粉煤灰5～50份、硅酸盐水泥20～100份、水40～90份、稳定剂0.05～5份混合，经养护得到。本发明中黄河泥沙能够减少水泥水化放热和自收缩，降低自流平砂浆开裂风险。稳定剂提高了砂浆的保水性，同时降低了水分蒸发。水泥水化后产生的碱性环境，有利于黄河泥沙与胶凝材料发生化学反应，巩固砂浆的强度。本发明制备的自流平砂浆力学性能好，收缩量小，取材方便，成本低，可适用于各种环境。技术研发人员：谷立楠,冯竟竟,苗苗,王亚男受保护的技术使用者：山东农业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4