CN101007724A - 建筑砂浆用胶结材及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

建筑砂浆用胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料10－25％，矿渣12－20％，碧石10－20％，粉煤灰10－28％，白灰渣或钒铁渣5－20％，铝渣3－10％，沸石6－10％，磷石膏0.5－2.0％，外加剂2－4％，其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8－9∶2－1。其生产方法分为外加剂制备、二粉料制备、基料制备和最终产品复合四个步骤。本产品所用的原料除少量熟料外，基本上是资源丰富，价格低廉的工业废渣，因此原料成本低。它融合了少熟料水泥、FA胶结材、混凝土矿物外加剂等相关领域的技术，具有质量高、功能全、适用范围广的特点。该生产方法可以提高工效，降低加工成本，达到高产、优质、高效之目的。

Description

建筑砂浆用胶结材及其生产方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及以粉煤灰、矿渣、钒铁渣等工业废渣为主要原料的胶结材及其生产方法。
背景技术
传统配制建筑砂浆的方法是用水泥和砂子，由于水泥成本较高，后来出现了代替水泥的胶结材，并于1999年制定了国家建筑工业行业标准JG/T3062-1999《建筑砂浆用FA胶结材》。顾名思义，FA胶结材是以FA(粉煤灰)为主要原料(不小于70％)的胶结材。但是以70％以上的粉煤灰生产的胶结材虽然成本较低，但存在强度低、吸水率高、干缩率大等问题。近年来出现了一些熟料掺量少，多元复合混合材掺量大，并掺适量工艺外加剂的胶结材。如CN200410020520.5《一种胶结材及其制备方法》，该发明实际上是一种以粉煤灰为混合材的少熟料水泥，虽然具有粉煤灰利用率高，生产工艺简单等特点，但因其需水量大，砂浆干缩率高、强度低，用作抹灰砂浆易出现裂纹、表面起砂、脱粉等现象，影响耐久性，有碍大面积推广。又如200410050756.3《建筑砂浆复合胶结材料及其制备方法》，它介绍的胶结材具有强度较高、和易性较好及抹灰不起泡、不返碱等特点，但其配方中价格较高的熟料及碱性激发剂生石灰的比例仍较高，且其制备工艺与砌筑水泥相仿，故成本不会低于砌筑水泥，因此也不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的不足，提供一种和易性好，强度高、成本低的建筑砂浆用胶结材及其生产方法。
建筑砂浆用胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料10-25％  矿渣12-20％  碧石10-20％  粉煤灰10-28％  白灰渣或钒铁渣5-20％  铝渣3-10％  沸石6-10％  磷石膏0.5-2.0％  外加剂2-4％，其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
上述建筑砂浆用胶结材细分为两种，一种是用于工业与民用建筑物的砌筑砂浆用的胶结材，另一种是用于工业与民用建筑物的抹灰砂浆用的胶结材。它们的组成如下。
一种适用于工业与民用建筑物的砌筑砂浆用的胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料10-20％  矿渣12-20％  碧石15-20％  粉煤灰10-28％  白灰渣或钒铁渣5-20％  铝渣3-10％  沸石6-10％  磷石膏1.0-2.0％  外加剂3-4％。其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
一种适用于工业与民用建筑物的抹灰砂浆用的胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料15-25％  矿渣12-20％  碧石10-20％  粉煤灰10-25％  白灰渣或钒铁渣5-15％  铝渣5-10％  沸石6-10％  磷石膏0.5-2.0％  外加剂2-3％。其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
上述方案中水泥熟料为旋窑或立窑熟料，其中游离氧化钙含量≤2.5％，3天抗压强度≥25MPa，28天抗压强度≥42.5MPa。粉煤灰满足国家标准GB/T1596(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)中的二级灰指标即可。矿渣满足国家标准GB/T243(用于水泥中的粒化高炉矿渣)的要求即可。铝渣是生产硫酸铝排放的废渣，白灰渣是生产生石灰排出的废渣，磷石膏是生产磷酸三钠排出的废渣，盐泥是生产氯碱排出的废渣，钒铁渣是铁合金厂生产钒铁排出的废渣，碧石是烧成粘土质耐火熟料排出的废渣，沸石是小水泥厂生产中常用的混合材。它们的基本化学组成(重量百分比)如下：
铝渣
Al2O3  18-25％  SiO2  30-35％  SO3  20-30％  CaO  2-5％Fe2O3  1-3％  MgO少许
白灰渣
CaO  20-40％  Al2O3  2-5％  MgO  2-4％
钒铁渣
CaO  35-45％  Al2O3  30-35％  SiO2  25-35％
磷石膏
SO3  38-45％
盐泥
NaCL  5-20％  CaCO3  15-35％  Mg(OH)2  3-15％  BaSO4  20-30％Na2SO4少许
碧石
Al2O3  30-42％  SiO2  37-50％  Fe2O3  1-3％
沸石
Al2O3  11-13％  SiO2  55-68％
上述建筑砂浆用胶结材的生产方法分为外加剂制备、二粉料制备、基料制备和最终产品复合四个步骤：
外加剂制备，按上述配比将盐泥和生石灰或白灰渣称量、混匀、晒干.含水率控制在5％以下；
二粉料制备，按上述配比将矿渣和沸石称量、混合、粉磨，其细度控制在0.08mm方孔筛筛余量≤5％；
基料制备，按上述配比将水泥熟料、钒铁渣或白灰渣、铝渣、碧石、磁石膏和外加剂称量、混合、破碎、粉磨，其细度控制在0.08mm方孔筛筛余量≤10％；
产品复合，在基料的出磨端设置一个二粉料料仓和一个磨细粉煤灰料仓，二粉料和磨细粉煤灰经称量后通过下料斜管进入基料出磨口下面的螺旋输送机进行混合，即为成品。
本方法中将矿渣和沸石混合、粉磨的原因是两者与其它原料相比易磨性差，将它们单独粉磨可以提高粉磨效率。
本发明的优点在于：所用原料除少量熟料外，基本上是资源丰富，价格低廉的工业废渣，因此原料成本低。在所用的10种原料中有8种，即粉煤灰、矿渣、铝渣、钒铁渣、白灰渣、磷石膏、碧石渣、盐泥为工业废渣，占原料总量的60-85％，显见本产品是一种利废、环保、节约能源的绿色建材产品。在配方组成方面，融合了少熟料水泥、FA胶结材、混凝土矿物外加剂等相关领域的技术，因此所生产的产品具有质量高、功能全、适用范围广的特点。在生产工艺方面，根据原料的性状，所起作用及功能、易磨性等将生产工艺分为外加剂制备、二粉料制备、基料制备，最终产品复合，以实现最大限度发挥各组分原料的功效，提高工效，降低加工成本，达到高产、优质、高效之目的。
本发明产品的技术指标按国家建筑工业行业标准JG/T3062-1999《建筑砂浆用FA胶结材》的质量要求进行控制，其检测结果如表1和表2所示。
表1建筑砂浆用胶结材质量指标
项目 标准值         实测值
    1#     2#
三氧化硫％≤     4     2.1     2.8
细度(80μm方孔筛筛余)％≤     10     8     10
凝结时间 初凝，min、不早于     45     80   130
终凝，h、不迟于     12     4:05   4:00
安定性     合格     合格   合格
注：1#代表工业与民用建筑物的砌筑砂浆用的胶结材，2#代表工业与民用建筑物的抹灰砂浆用的胶结材，以下同样。
表2建筑砂浆用胶结材力学性能(其砂浆强度)
试样编号 砂浆强度等级     胶结材掺量Kg/M3      7d抗压强度MPa     28d抗压强度MPa
    标准值     实测值     标准值     实测值
1#--1 M2.5     200     1.5     2.8     2.5     4.5
1#--2 M5     230     2.8     3.6     5.0     6.1
2#--1 M7.5     220     4.0     5.4     7.5     9.3
2#--2 M10     280     5.3     6.9     10     11.5
注：1#-1、1#-2试样是由用于砌筑砂浆的胶结材制成的，2#-1、2#-2试样是由用于抹灰砂浆的胶结材制成的。
本胶结材用于配制建筑砂浆是替代砌筑水泥或低标号水泥使用的，为此将1#胶结材和2#胶结材分别按国家标准GB/T3183-2003《砌筑水泥》中的M22.5和GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》中的P.C32.5技术要求进行检验，其结果见表3和表4。
表3建筑砂浆用胶结材质量指标
项目         标准值           实测值
 GB/T3183  GB12958     1#     2#
三氧化硫％≤  4.0  3.5     2.1     2.8
细度(80μm方孔筛筛余)％≤  10  10     8     10
凝结时间 初凝min不早于  60  45     80     130
终凝h不迟于  12  10     4:05     4:00
安定性  合格  合格     合格     合格
保水率％≥     80 --     92 --
表4建筑砂浆用胶结材的强度(MPa)
胶结材编号   参照的水泥强度等级                              抗压强度/抗折强度
3d 7d 28d
标准值 实测值 标准值 实测值 标准值 实测值
    1#   M22.5 -- -- 10.0/2.0 11.6/3.6 22.5/4.0 23.1/5.8
    2#   P.C32.5 11.0/2.5 11.4/3.6 -- -- 32.5/5.5 33.2/6.8
具体实施方式
实施例
Figure A20071001009300071

Claims (4)

1、建筑砂浆用胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料10-25％ 矿渣12-20％ 碧石10-20％ 粉煤灰10-28％ 白灰渣或钒铁渣5-20％ 铝渣3-10％ 沸石6-10％ 磷石膏0.5-2.0％ 外加剂2-4％，其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
2、根据权利要求1所说的建筑砂浆用胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料10-20％ 矿渣12-20％ 碧石15-20％ 粉煤灰10-28％ 白灰渣或钒铁渣5-20％ 铝渣3-10％ 沸石6-10％ 磷石膏1.0-2.0％ 外加剂3-4％，其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
3、根据权利要求1所说的建筑砂浆用胶结材，它由如下重量百分比的原料组成：水泥熟料15-25％ 矿渣12-20％ 碧石10-20％ 粉煤灰10-25％ 白灰渣或钒铁渣5-15％ 铝渣5-10％ 沸石6-10％ 磷石膏0.5-2.0％ 外加剂2-3％，其中外加剂由盐泥和生石灰或白灰渣组成，其重量份数比为8-9∶2-1。
4、权利要求1-3所说的建筑砂浆用胶结材的生产方法，它分为外加剂制备、二粉料制备、基料制备和最终产品复合四个步骤：
外加剂制备，按上述配比将盐泥和生石灰或白灰渣称量、混匀、晒干，含水率控制在5％以下
二粉料制备，按上述配比将矿渣和沸石称量、混合、粉磨，其细度控制在0.08mm方孔筛筛余量≤5％；
基料制备，按上述配比将水泥熟料、钒铁渣或白灰渣、铝渣、碧石、磷石膏和外加剂称量、混合、破碎、粉磨，其细度控制在0.08mm方孔筛筛余量≤10％；
产品复合，在基料的出磨端设置一个二粉料料仓和一个磨细粉煤灰料仓，二粉料和磨细粉煤灰经称量后通过下料斜管进入基料出磨口下面的螺旋输送机进行混合，即为成品。
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