CN100374393C - 包含回收的玻璃废料的砂浆 - Google Patents
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Abstract
一种施加到例如混凝土板等以得到平滑表面的砂浆，其包含回收的玻璃废料砂残渣。在优选的实施方案中，该砂浆包含(i)混凝料或粉末形式的回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣；和(ii)硫酸钙粉末粘合剂。一种制备所述砂浆的方法以及一种重新利用回收的玻璃废料的方法。
Description
本发明涉及一种流动砂浆(flowing screed)，例如基于无水石膏或α-半水合物硫酸钙的流动地面用砂浆、似水泥的流动地面用砂浆或混合的似水泥的流动地面用砂浆，其包含用于构造流动、未粘合和粘合砂浆的回收的废玻璃砂。另外，本发明涉及一种生产砂浆的方法和一种通过制备上述任一用袋装形式或以大批定点运送的流动砂浆来重新利用回收的玻璃废料的方法。
在本说明书的上下文中，词语“包含”意思为“其中包括”。而不是限定为“只由......组成”。
流动的砂浆是可被泵送或倾倒的，包含水泥、混凝料/砂和水、硫酸钙混凝料/砂和水的混合物，施加到例如混凝土板、绝缘板、或通过地板下加热等得到平滑的表面。已知的这种类型的砂浆是Isocrete提供的ISOCRETE GYVLON TM、Lafarge提供的LAFARGE GYVLON和AGILIA SCREED、RMC提供的RMC READY-SCREED SUPAFLO和Tarmac提供的TARMAC TRUFLOW。
不断增长的玻璃废料体积对可用的垃圾填埋空间造成了相当大的压力。鉴于此，该压力被施加到解决与玻璃处理相关的环境问题，已有的减少该压力的方法是涉及废玻璃回收的方法。在该回收方法中，废玻璃通常进行粉碎、洗涤、分级和筛选以得到玻璃砂。
然而，该方法有一个缺点，剩余的玻璃砂必须被处理。目前通过加到柏油碎石/沥青和路基填充材料中来解决上述问题。很明显，需要其他的处置方法。
因此，需要一种重新利用回收的玻璃废料以生产对环境稳定的产品的方法。另外，需要一种对环境稳定的包含回收的玻璃废料的产品。
本发明解决或简化了上文所述的至少一个问题。
现已发现，砂浆制备是在无机基质中对废玻璃材料进行重新利用并包装得到无污染的稳定产品的一种可行的方法。有利地，该方法排除了对废玻璃填埋处理的需要，也减少了对所开采或发掘的天然物质的需要。
因此，本发明一方面提供了包含回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣组分的砂浆。
优选地，本发明砂浆的实施方案是一种优选包含混凝料状或粉末状的回收玻璃废料的流动砂浆。流动砂浆包含能够使砂浆流动量的水。
优选地，本发明砂浆的实施方案包含回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣。优选地，砂浆的实施方案包含10％-80重量％的回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣。更优选地，砂浆的实施方案包含20％-70重量％的回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣。这有利于比常规的砂比重低的玻璃相对于常规的砂和/或混凝料更易于在流动的地面用砂浆悬浮体中漂浮。
优选地，本发明砂浆的实施方案另外包含粉末状的粘合剂或浆料，其优选包含硫酸钙、卜特兰水泥、高氧化铝水泥、磺基铝酸钙水泥、硅粉(silica fume)、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高炉矿渣中的至少一种或其中两种或多种的组合。更优选地，粉末粘合剂包含硫酸钙。最优选地，粉末粘合剂包含结合有水、卜特兰水泥、高氧化铝水泥、磺基铝酸钙水泥、硅粉、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高炉矿渣中的至少一种或其中两种或多种的组合的硫酸钙。优选地，硫酸钙结合有10-90重量％的水、卜特兰水泥、高氧化铝水泥、磺基铝酸钙水泥、硅粉、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高炉矿渣中的至少一种或其中两种或多种的组合。
优选地，砂浆的实施方案包含5％-90％，更优选5％-80％，更优选10％-80重量％的粉末粘合剂或浆料。优选地，该砂浆的一个实施方案包含结合有30％-80重量％的粉末粘合剂或浆料的回收玻璃废料。
优选地，硫酸钙选自α-半水合物、β-半水合物、无水石膏中的至少一种或其中两种或多种的组合。
优选地，砂浆的一个实施方案包含选自卜特兰水泥、高氧化铝水泥、磺基铝酸钙水泥中的至少一种或其中两种或多种的水泥。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含高氧化铝水泥和卜特兰水泥的混合物。优选地，该砂浆的此实施方案包含约10％-约90％，更优选约10％-约80％的高氧化铝水泥和约1％-约20％的卜特兰水泥。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约20％-约80％的高氧化铝水泥和约5％-约15％的卜特兰水泥。
优选地，本发明砂浆的另一实施方案包含磺基铝酸钙水泥和卜特兰水泥的混合物。优选地，该砂浆的此实施方案包含约10％-约90％，更优选约10％-约80％的磺基铝酸钙水泥和约1％-约20％的卜特兰水泥。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约20％-约80％的磺基铝酸钙水泥和约5％-约15％的卜特兰水泥。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案另外包含硫酸钙。优选地，该砂浆的此实施方案包含约5％-约50％的α-半水合物石膏、β-半水合物石膏和/或无水石膏。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约40％的α-半水合物石膏和/或无水石膏。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含石灰石粉末填料。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约10-约40％、更优选约10％-约35％的石灰石粉末填料。
优选地，本发明砂浆的另一实施方案包含粉碎的燃料灰粉末填料。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约10-约40％、更优选约10％-约35％粉碎的燃料灰粉末填料。
优选地，本发明砂浆的另一实施方案包含硅粉粉末填料。更优选地，该砂浆的此实施方案包含约5-约20％的硅粉粉末填料。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含一种缓凝剂(retarder)，以延缓水泥水合或硫酸钙的凝固时间，从而延长流动砂浆的贮存期。优选地，该缓凝剂包含柠檬酸、酒石酸、硼酸、葡糖酸钠、罗谢尔盐、柠檬酸三钠、三聚磷酸钠、螯合剂中的至少一种或其中两种或多种的组合。优选地，砂浆的一个实施方案包含0.025％-2.0重量％的缓凝剂。更优选地，砂浆的一个实施方案包含0.05％-1重量％的缓凝剂。更优选地，砂浆的一个实施方案包含0.2％-0.8重量％的缓凝剂。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含一种促进剂，以促进水泥或硫酸钙材料的水合或促进粉末粘合剂的晶体形成。优选地，该促进剂包含碳酸锂、碳酸钠、碱土金属盐、硫酸铝、硫酸钾、磷酸盐中的至少一种或其中的两种或多种的组合。优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.025％-2.0重量％的促进剂。更优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.025％-1重量％的促进剂。更优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.2％-0.8重量％的促进剂。这有利于水泥和/或硫酸钙一旦缓聚停止便迅速地水合或凝固。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含一种增塑剂。优选地，该增塑剂包含三聚氰胺、木素磺酸盐、干酪素中的至少一种或其中两种或多种的组合，从而不必加入过量的水就能提高流动地面用砂浆的流动特性。从而可使用少量的水和/或可避免使用过量的水。优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.02％-2.00重量％的增塑剂。更优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.1％-0.8重量％的增塑剂。更优选地，该砂浆的一个实施方案包含0.2％-0.5重量％的增塑剂。
优选地，本发明砂浆的一个实施方案包含一种液体和/或粉末状的有机聚合物。优选地，该液体和/或粉末状的聚合物包含提高表面磨蚀、结合到基质和混凝料和/或砂悬浮体的粘合强度的有机聚合物、共聚物、三聚物中的至少一种或其中两种或多种的组合。优选地，砂浆的一个实施方案包含1％-6重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。更优选地，砂浆的一个实施方案包含2％-4重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。更优选地，砂浆的一个实施方案包含3重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。
为了便于理解本发明砂浆的实施方案中的组分数及其含量，下表1以表格形式显示了优选的组分，其中左栏中的组分是由右栏中的组分构成的。％范围是重量表示的优选的量。
表1
其中若干组分以0％-100重量％的量表示，这是指该组分可任选地不存在或以最高100重量％的量存在。很明显，本领域技术人员会理解，必须存在至少一种任选的组分。
本发明第二方面提供了制备本发明第一方面的砂浆的方法，包括以所需量混合组分的步骤。
优选地，该方法的一个实施方案包括如下步骤：保持粉末粘合剂或浆料组分与玻璃砂分离直到需要砂浆时，然后在将流动砂浆施加到地面基质前现场直接混合该组分，或将流动砂浆施加到地面基质表面前首先在现场或在现场外的大批预拌卡车(bulk ready-mix truck)或预拌泵送卡车(ready-mix pump truck)上混合组分并搅拌。
本发明第三方面提供了一种重新利用回收的玻璃废料的方法，包括废玻璃的粉碎、洗涤、筛选和分级步骤，以得到用作制备流动砂浆的组分的砂残渣。
本发明的另外的特征和优点在下文所述的本说明书所提供的优选实施方案中描述，也能够从中明显地看出。
为了更清楚，简明的描述特征在本文以相同或不同的实施方案中的一部分来描述，但是，应当理解，本发明的范围可包括具有所述特征的全部或一部分的组合的实施方案。
实施例1
在优选的实施方案中，本发明的流动砂浆包含10％-80重量％的回收的玻璃废料砂残渣，20％-90重量％的α-半水合物石膏，0.025％-2重量％的缓凝剂和0.02％-2.00重量％的增塑剂。
实施例2
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收的玻璃废料砂，20％-90重量％的无水石膏和0.025％-2.00重量的促进剂和0.02％-2.00重量％的增塑剂。
实施例3
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，20％-90重量％的卜特兰水泥。
实施例4
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，10％-80重量％的高氧化铝水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特兰水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的无水石膏，0.025％-2重量％的促进剂，0.025％-2重量％的缓凝剂，和0.020％-2重量％的增塑剂。
实施例5
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，10％-80重量％的高氧化铝水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特兰水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的无水石膏，0.025％-2重量％的促进剂，0.025％-2重量％的缓凝剂，0.020％-2重量％的增塑剂，和1％-5重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。
实施例6
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，10％-80重量％的磺基铝酸钙水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特兰水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的无水石膏，0.025％-2重量％的促进剂，0.025％-2重量％的缓凝剂，0.020％-1重量％的增塑剂，和1％-5重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。
实施例7
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，10％-80重量％的高氧化铝水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特兰水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的无水石膏，5％-20重量％的硅粉，0.025％-2重量％的促进剂，0.025％-2重量％的缓凝剂，0.020％-2重量％的增塑剂，和1％-5重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。
实施例8
在另一优选的实施方案中，本发明的砂浆包含10％-80重量％的回收玻璃废料砂，10％-80重量％的磺基铝酸钙水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特兰水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的无水石膏，5％-20重量％的硅粉，0.025％-2重量％的促进剂，0.025％-2重量％的缓凝剂，0.020％-1重量％的增塑剂，和1％-5重量％的液体和/或粉末状的有机聚合物。
应当理解，本文所述的优选的实施方案的各种更改和修正对本领域技术人员来说是显而易见的。
在不脱离本发明实质和范围并不减少其所具优点的条件下可进行上述的更改和修正。因此，上述更改和修正也应当被所附的权利要求所覆盖。
Claims (15)
1.一种组合物作为能够流动的砂浆的用途，以砂浆的重量计，该组合物包含(i)15-75重量％的回收的玻璃废料或回收的玻璃废料砂残渣；和(ii)15-65重量％的硫酸钙粘合剂，选自α-半水合物石膏、β-半水合物石膏、无水石膏或其混合物；和10-20重量％的水。
2.根据权利要求1的用途，所述粘合剂包含20％-100％的水泥。
3.根据权利要求1或2的用途，其中所述粘合剂包含0-80重量％的填料。
4.根据权利要求1或2的用途，其中所述粘合剂包含0-10重量％的有机聚合物。
5.根据权利要求1或2的用途，其中所述粘合剂包含0％-5％的缓凝剂。
6.根据权利要求1或2的用途，其中所述粘合剂包含0％-5％的促进剂。
7.根据权利要求1或2的用途，其中所述粘合剂包含0％-5％的水还原剂。
8.根据权利要求2的用途，其中所述水泥还包含α-半水合物石膏、β-半水合物石膏、无水石膏、卜特兰水泥、高氧化铝水泥和磺基铝酸钙水泥中的一种或多种。
9.根据权利要求3的用途，其中所述填料选自石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高炉矿渣、硅粉和熟石灰中一种或多种。
10.根据权利要求4的用途，其中所述有机聚合物选自SBR、丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙烯、纤维素醚和树胶中一种或多种。
11.根据权利要求5的用途，其中所述缓凝剂选自柠檬酸、硼酸、葡糖酸钠、罗谢尔盐、三聚磷酸钠、柠檬酸三钠、酒石酸、螯合剂和羟基羧酸中的一种或多种。
12.根据权利要求6的用途，其中所述促进剂选自锂盐、钠盐、钾盐、铝盐、磷酸盐和糖中的一种或多种。
13.根据权利要求7的用途，其中所述水还原剂选自三聚氰胺、三聚氰胺甲醛、木素磺酸盐、干酪素、萘甲醛、磺化三聚氰胺缩聚物中的一种或多种。
14.一种用砂浆涂抹地面的方法，其中包括在施用到地面之前将根据权利要求1-13任一项中的组合物的组分以所需量混合的步骤。
15.根据权利要求14的方法，包括如下步骤：保持组分分离直到需要砂浆时，然后在将流动砂浆施加到地面基质前现场直接混合该组分，或流动砂浆施加到地面基质或表面前首先在现场或在现场外的大批预拌卡车中混合组分并搅拌。
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