一种豆渣防水砂浆及其制备方法

文档序号：111849 发布日期：2021-10-19 浏览：21次 >En<

阅读说明：本技术 一种豆渣防水砂浆及其制备方法 (Bean dreg waterproof mortar and preparation method thereof ) 是由陈顺徐慧苏英贺行洋张博刘巧黄震宇李韦龙熊国庆陈威王传辉于 2021-04-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种豆渣防水砂浆及其制备方法,属于建筑材料技术领域。本发明的豆渣防水砂浆包含以下按质量份计的组分：225～300份改性豆渣浆料,450～600份水泥,200～270份石粉,10～30份聚丙烯酸酯,1350～1800份机制砂,0.5～2份减水剂；其中,改性豆渣浆料为采用湿法研磨处理豆渣后再在水热碱性环境改性得到。将所述各质量份的改性豆渣浆料、水泥、石粉、聚丙烯酸酯、机制砂和减水剂混合搅拌均匀得到本发明的豆渣防水砂浆。本发明取材豆渣,制备砂浆的方法简单,所制备的砂浆抗压强度高、防霉防潮性能好、防水抗渗性能优异。(The invention discloses bean dreg waterproof mortar and a preparation method thereof, and belongs to the technical field of building materials. The bean dreg waterproof mortar comprises the following components in parts by mass: 225-300 parts of modified bean dreg slurry, 450-600 parts of cement, 200-270 parts of stone powder, 10-30 parts of polyacrylate, 1350-1800 parts of machine-made sand and 0.5-2 parts of a water reducing agent; the modified bean dreg slurry is obtained by processing bean dregs through wet grinding and then modifying in a hydrothermal alkaline environment. And mixing and stirring the modified bean dreg slurry, cement, stone powder, polyacrylate, machine-made sand and a water reducing agent uniformly to obtain the bean dreg waterproof mortar. The invention takes the bean dregs as the raw material, the method for preparing the mortar is simple, and the prepared mortar has high compressive strength, good mildew-proof and moisture-proof performance and excellent waterproof and anti-permeability performance.)

一种豆渣防水砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及植物蛋白防水自修复砂浆，具体涉及一种豆渣防水砂浆及其制备方法。

背景技术

随着社会与科技的进步，人们在不断研究如何减小不利环境给建筑物带来的不利影响，人们对居住环境的要求越来越高。比如说现代的建筑物如何做好防水是迫切需要解决的问题。

防水砂浆就是刚性防水方式中必不可少的材料，防水砂浆的种类很多，制备的原材料与含量的配比不同对于砂浆的性能影响也不同。防水砂浆具有一定的防水性能，能在一些湿度较大的地方进行施工，起到防潮防霉的效果。同时防水砂浆的耐久性好，能有效的粘结各种装饰材料，耐酸碱性、耐腐蚀性好。防水砂浆施工操作和运输简单，可用于建筑物内外墙面、厨房、卫生间、阳台、屋面等砂浆防水工程，在现代的建筑领域得到较为广泛的应用。

大豆内富含丰富的植物蛋白，人们通常使用大豆制作豆浆、豆腐等食物，但是在制作过程中剩余的大豆残渣往往都被丢弃。而大豆残渣中还存在着部分残留蛋白质等有机物，蛋白质由氨基酸脱水缩聚而成，属于天然高分子化合物，具有应用在聚合物防水砂浆上的潜力。

CN110204290A公开了一种除甲醛植物蛋白胶砂浆的制备方法，其使用植物纤维、植物胶和蛋白胶、植物淀粉或植物面粉、硅藻土或膨润土或活性炭、水泥、石膏、石英砂、乳胶粉、负离子粉、纤维素醚、纳米银或苯甲酸钠混合搅拌制备一种除甲醛植物蛋白胶砂浆，制备的砂浆能有效的对室内空气及湿度进行调节，能吸收和分解室内环境中的甲醛等有害物质，低碳环保。但是在防霉防潮方面的防护不足，在一些潮湿的环境易出现返潮现象。

CN109293315A公开了一种聚合物水泥防水砂浆及其制备方法，其将硅酸盐水泥、活性沸石粉、空心玻璃微珠、砂、改性阻燃剂、纤维素醚、胶粘剂、聚丙烯纤维、减水剂混合制备而成，通过添加改性后的阻燃剂提升防水砂浆的阻燃性能，同时提升了抗渗性能。但是制备的工艺较为复杂，使用场景较为局限。

CN100183167A公开了一种改性防水抗裂水泥砂浆的制备方法，其采用水泥、砂、改性凹土、改性聚合物硅乳液制备而成，能有效的提升砂浆的粘接性能与抗渗性能，同时具备优异的耐磨性。但是在破坏后的修复性较低。

本发明选取日常生活废弃物大豆废渣，采用湿磨方式对废渣进行研磨细化，通过机械力与化学促溶方式促进废渣中残留物质的离子溶出，并在水热高碱性环境下对植物蛋白质进行改性，改性后的植物蛋白质与水泥水化生成的Ca(OH)₂进行反应，制备的砂浆抗压强度高、防水抗渗性优异，同时具有很好抗侵蚀性能。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，克服现有相关技术的缺陷，提供一种豆渣防水砂浆及其制备方法。本发明工艺简明、节能环保，利用湿磨技术对豆渣进行处置后，在水热碱性环境下进行改性，得到改性豆渣浆料，再加入水泥等材料进行砂浆的制备，得到一种抗压强度高，耐磨性、防霉防潮性、防水抗渗性能优异的豆渣防水砂浆。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种豆渣防水砂浆，包含以下按质量份计的组分：225～300份改性豆渣浆料，450～600份水泥，200～270份石粉，10～30份聚丙烯酸酯，1350～1800份机制砂，0.5～2份减水剂。其中，所述的改性豆渣浆料通过包括以下步骤的方法制备得到：采用湿法研磨处理豆渣后，将其置于水热碱性环境下进行改性，得到改性豆渣浆料。

优选的，所述的改性豆渣浆料通过包括以下步骤的方法制备得到：

(1)将500～600份豆渣、225～300份水、10～20份助磨剂混合后进行研磨，过筛得到豆渣浆料。所述的助磨剂优选为二乙二醇、丙二醇、三乙醇胺类中的一种或多种。所述的研磨优选为在湿式研磨机中球磨1～2h，所述的湿式研磨机为行星式球磨机，转速不低于350r/s。

(2)将500～600份步骤(1)得到的豆渣浆料加入到热碱溶液中进行改性，过筛得到改性豆渣浆料。所述的热碱溶液优选为50～60℃的饱和氢氧化钙溶液，通过搅拌2～4min进行改性，所述的搅拌的转速不低于200r/min。

优选的，所述的豆渣为黄豆渣、绿豆渣或蚕豆渣中的一种或多种，固含量不小于80％。

优选的，所述的石粉为粒径小于75μm的钙质山砂石粉。

优选的，所述的机制砂为平均粒径为0.25～0.5mm的白云石或石灰岩中的一种或多种。

优选的，所述的减水剂为聚羧酸类减水剂或脂肪酸系高效减水剂中的一种或多种。

优选的，所述的改性豆渣浆料与水泥的质量比为0.4～0.6。

所述的豆渣防水砂浆的制备方法，包括以下步骤：将225～300份改性豆渣浆料、450～600份水泥、200～270份石粉、10～30份聚丙烯酸酯、1350～1800份机制砂、0.5～2份减水剂混合搅拌均匀得到豆渣防水砂浆。

本发明的优点和有益效果：

本发明通过湿磨技术处置豆渣，进一步的促进豆渣的有机物和离子的溶出，并在水热高碱性环境下对大豆废渣中蛋白质进行改性，在砂浆制备的过程中改性豆渣浆料中的蛋白质会与水泥水化生成的Ca(OH)₂反应，使砂浆的结构更加致密，进而提升抗压强度和防霉防潮性能。其次，蛋白质在高pH环境下被修饰，掩埋在蛋白质内部的疏水基团部分被暴露并且存在蛋白质的两亲性，这些改性蛋白质聚集在表面附近，形成致密的表层，能改善砂浆密实度，降低孔隙率，进而提升抗压强度，改善砂浆的防水抗渗性，同时具有较好的抗生物侵蚀性能。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面给出的实例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

称取550份水泥、1500份机制砂、230份石粉、200份水、20份聚丙烯酸酯、1.5份减水剂，将其混合搅拌后得到砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为购自湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例2

(1)称取550份豆渣、250份水、助磨剂15份置于湿式研磨机(行星式球磨机)中，400r/s球磨1.5h后用0.63mm的筛子过筛得到豆渣浆料。其中，豆渣为固含量0.85的黄豆渣，助磨剂为丙二醇。

(2)称取250份步骤(1)中得到的豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例3

(1)称取550份豆渣、250份水、15份助磨剂置于湿式研磨机(行星式球磨机)中，400r/s球磨1.5h后用0.63mm的筛子过筛得到豆渣浆料。其中，豆渣为固含量0.85的黄豆渣，助磨剂为丙二醇。

(2)称取550份步骤(1)中得到的豆渣浆料置于盛有饱和氢氧化钙溶液的烧杯中，将烧杯放置于磁力加热搅拌机中，在55℃环境下，以400r/s的转速搅拌3min后用0.63mm的筛子过筛得到改性豆渣浆料。

(3)称取200份步骤(2)所得的改性豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例4

(3)称取225份步骤(2)所得的改性豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例5

(3)称取250份步骤(2)所得的改性豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例6

(3)称取300份步骤(2)所得的改性豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

实施例7

(1)称取550份豆渣、250份水、15份助磨剂置于湿式研磨机(行星式球磨机)中，400r/s球磨1.5h后用0.63mm的筛子过筛得到豆渣浆料。其中，选取豆渣为黄豆渣且固含量为0.85，助磨剂为丙二醇。

(2)称取550份步骤(1)中得到的豆渣浆料置于盛有饱和氢氧化钙溶液的烧杯中，将烧杯放置于磁力加热搅拌机中，在55℃环境下，以400r/s的混合搅拌3min后用0.63mm的筛子过筛得到改性豆渣浆料。

(3)称取400份步骤(2)所得的改性豆渣浆料、550份水泥、230份石粉、20份聚丙烯酸酯、1500份机制砂、1.5份减水剂，混合搅拌后得到豆渣防水砂浆。其中，机制砂为粒径0.35mm的石灰岩，石粉为粒径55μm的钙质山砂石粉，减水剂为湖北裕顺建材科技有限公司的聚羧酸减水剂。

上述实施例中的份数均为质量份。

表1实施例1～7的具体配合比

将各实施例得到的砂浆制备成70mm*70mm*10mm的试块，在温度为23±2℃，相对湿度为50±5％的标准条件下，养护28d进行测试。

根据现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法标准(ISO法)》GB/T17671-1999的规定测得28d抗压强度和抗折强度。

根据现行国家标准《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的规定测得稠度。

根据国家标准GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》的规定测得抗渗系数和电通量。

根据国家标准GBT50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准行业标准、国家规范》测得吸水率。

根据行业标准JS/T984-2011中对应方法进行性能测测得裂缝宽度。

实施例1～7所得的砂浆样品的测试结果见表2。

表2实施例1～7所得的砂浆样品的测试结果

通过实验结果显示实施例4～6所得的砂浆样品的强度和抗渗性最佳，由此可见，在水热碱性环境下得到的改性豆渣的加入，不仅使得豆渣防水砂浆的结构更加致密，相对于未加豆渣的普通砂浆和加入未处理的豆渣的砂浆，还明显提升了防水砂浆的抗渗性和耐水性。

通过实施例4～6与实施例3、实施例7的对比可知，改性豆渣与水泥的质量比在0.4～0.6之间时，豆渣防水砂浆的性能最好。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不能以此限制本发明的其它实施例，在不偏离本发明的实施例的原理的情况下，对于本技术领域的技术人员是可以做出些许修改和变更的，这些修改、同等替换、变更等均视为本发明的保护范围。

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