CN101985392B - 一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆及其制备方法。一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆,每立方米砂浆中各组分及其质量配方比为:普通硅酸盐水泥16~30%、粉煤灰5~10%、砂30~70%、炉底渣0~30%、抹灰砂浆母料1.2~3.0%。先将炉底渣和机制河砂分别烘干,至含水率低于0.2%,过3mm筛网除去3mm以上大颗粒,进砂仓待用;再将选定的抹灰砂浆母料原材料按质量配比计量,在混合机中充分混合4~6分钟后进添加剂仓待用;最后抹灰砂浆组份配方按质量配比计量,在混合机混合3~5分钟制得成品。本发明采用炉底渣替代部分河砂、机制砂,成本低廉,减少环境污染,社会效益和经济效益明显。

Description

一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的制备方法,尤其是一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆及其制备方法。 
背景技术
炉底渣是火力发电厂、城市集中供热系统等工业和民用燃煤锅炉底部排出的粒径较粗的灰渣,一般为碎石多孔结构,主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3。炉底渣在各大发电厂、热电厂的日产量都相当大,一般每燃烧1吨媒会产生1/3吨炉底渣,目前炉底渣多限于砖瓦厂的再利用,这些应用技术相对比较落后,对炉底渣的利用率较低,不仅污染了环境,也造成了资源的极大浪费。 
今后20年,随着我国城市化进程的进一步加快,我国的基本建设、技术改造、房地产等固定资产投资规模将保持在一个较高的水平,每年的抹灰砂浆使用量将在7亿吨以上,利用炉底渣替代河砂或机制砂制备预拌砂浆,不仅充分利用了资源,同时还解决了炉底渣占用耕地,污染环境的难题,在保护环境的同时,亦有着不容忽视的经济价值和社会价值,符合我国可持续发展战略的需要。 
建筑工业中砂浆中的掺合料,在砂浆中起到改善性能、增加体积和降低成本的作用。现有技术中多采用粉煤灰、矿渣灰和沸石粉等活性细填料作为掺合料,由于这些活性细填料的主要成分是硅、铝和铁的氧化物,具有潜在的水化活性,即在碱性环境或存在硫酸盐的情况下可以产生水化反应、凝结硬化和产生强度,可以减少砂浆中的水泥等胶凝材料的用量,因此在建筑工程中广泛地 实用。中国专利CN101445347A,公开日为2009年6月3日,公开了一种煤矸石干混砂浆及其制备方法,他主要由煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成。但是由于近年来市场的需求量日益增大,导致某些地区粉煤灰已供不应求,而矿渣粉、硅灰和沸石粉等均进行烘干和粉磨,使得砂浆的成本不断提高,从而促使人们不断寻求开发各种新的废渣资源作为新的砂浆原料。 
采用炉底渣作为砂浆的原料,需要像矿渣粉、硅灰和沸石粉一样进行烘干和粉磨,同时由于炉底渣表面的多孔结构,会引起砂浆用水量明显增加,一般会多于基准砂浆(不掺炉底渣)50%以上,这部分附加水量不仅改变了砂浆的水灰比,会影响砂浆的保水率、抗压强度、粘结强度,同时后期缓慢释放,导致了砂浆收缩值偏大,因此是否合适作为砂浆的掺合材料,如何配置出有实用价值的砂浆,需要进行深入的研究。 
发明内容
为了克服以上缺陷,本发明要解决的技术问题是:提出一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆的制备方法,工艺简单,易于实现的,利用炉底渣替代河砂或机制砂,成本低廉。 
本发明所采用的技术方案为:一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆,每立方米砂浆中各组分及其质量配比为: 
普通硅酸盐水泥            16~30%; 
粉煤灰                    5~10%; 
砂                        30~70%; 
炉底渣                    0~30%; 
抹灰砂浆母料              1.2~3.0%。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的粉煤灰为I级粉煤灰。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的砂为河砂或机制砂。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的抹灰砂浆母料中各组分的质量配比为:减水剂5~11%、表面活性剂0.2~1.0%、有机保水剂2~5%、无机保水剂10~20%、填料65~85%。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的减水剂为粉状萘系、蒽系或密胺系减水剂中的一种。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的表面活性剂为脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的有机保水剂为纤维素醚、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一种。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的无机保水剂为棒土或膨润土中的一种。 
根据本发明的另外一个实施例,一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆进一步包括所述的填料为I级粉煤灰或石粉中的一种。 
本发明还公开了一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆的制备方法,其特征在于它是由以下步骤组成: 
(1)预处理:将炉底渣和机制河砂分别烘干,至含水率低于0.2%,过3mm筛网除去3mm以上大颗粒,进砂仓待用; 
(2)制备抹灰砂浆母料:将选定的原材料按质量配比计量,在混合机中充分混合4~6分钟后进添加剂仓待用; 
(3)制备抹灰砂浆成品:确定原料配方,按质量配比计量,在混合机混合3~5分钟后制得成品。 
本发明的有益效果是: 
1、处理工艺简单,与现在的技术相比省去了炉底渣粉磨的工艺,使用生产普通抹灰砂浆的设备即可实现,节省了额外的设备、厂房投资,且节约粉磨过程所需要的电能。 
2、通过母料预混工艺解决了表面活性剂等添加剂由于掺量小不易分散均匀的问题。 
3、解决了大掺量炉底渣应用在砂浆中用水量高,后期收缩大的难题。现在的研究技术表明,一般炉底渣替代15~40%的河砂或机制砂后,由于炉底渣表面的多孔结构,会引起砂浆用水量明显增加,一般会多于基准砂浆(不掺炉底渣)50%以上,这部分附加水量不仅改变了砂浆的水灰比,会影响砂浆的保水率、抗压强度、粘结强度,同时后期缓慢释放,导致了砂浆收缩值偏大,较之基准砂浆大27~51%,若施工后会导致砂浆层的空鼓开裂。本发明使用的脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂对炉底渣表面进行改性,减少了炉底渣表面多孔结构产生的负面影响,较之基准砂浆,用水量仅增加3~5%,不仅改善了抹灰砂浆的和易性,还很好的解决了砂浆收缩值偏大的难题。 
4、炉底渣属于多孔结构的轻骨料,替代河砂或机制砂后,砂浆的湿容重明显降低,可以节约抹灰砂浆的使用量。烘干后炉底渣的堆积密度约为650~800kg/m3,约为河砂或机制砂的一半,大掺量替代河砂或机制砂应用于抹灰砂浆中,砂浆的湿容重为1400~1600kg/m3,远低于基准砂浆的1850~1950kg/m3,单位面积可以节约15~28%的砂浆用量,可以显著降低材料成本,同时由于砂浆湿容重的降低,有利于工人施工,能够提高工人的粉刷效率。 
具体实施方式
现在结合优选实施例对本发明作进一步详细的说明。 
实施例1 
(1)分别将河砂和炉底渣烘干至含水率低于0.2%,筛去3mm以上大颗粒后进仓待用; 
(2)配制抹灰砂浆母料100kg,其各组分原料质量为: 
粉状萘系减水剂                   8.2kg, 
脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂   0.63kg, 
纤维素醚                         3.1kg, 
棒土                             15.3kg, 
I级粉煤灰                        72.77kg。 
将上述原材料放入混合机内,充分混合4分钟,混合均匀后进添加剂仓待用; 
(3)配制干拌抹灰砂浆DPM5.0成品100kg,其各组分原材料质量为: 
普通硅酸盐水泥                  17.2kg, 
I级粉煤灰                        7.1kg, 
河砂                            49.8kg, 
炉底渣                          23.8kg, 
抹灰砂浆母料                     2.1kg。 
将上述材料放入混合机内,充分混合3分钟,混合均匀后即可得到干拌抹灰砂浆DPM5.0,使用时加入适量的水搅拌均匀后即可使用。 
实施例2 
(1)分别将河砂和炉底渣烘干至含水率低于0.2%,筛去3mm以上大颗粒后进仓待用; 
(2)配制抹灰砂浆母料100kg,其各组分原料质量为: 
粉状萘系减水剂                      10.3kg, 
脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂      0.59kg, 
聚丙烯酰胺                          4.0kg, 
棒土                                19.2kg, 
I级粉煤灰                           65.91kg。 
将上述原材料放入混合机内,充分混合5分钟,混合均匀后进添加剂仓待用; 
(3)配制干拌抹灰砂浆DPM5.0成品100kg,其各组分原材料质量为: 
普通硅酸盐水泥                       16.5kg, 
I级粉煤灰                             6.7kg, 
河砂                                  56.9kg, 
炉底渣                                18.3kg, 
抹灰砂浆母料                          1.6kg。 
将上述材料放入混合机内,充分混合4分钟,混合均匀后即可得到干拌抹灰砂浆DPM5.0,使用时加入适量的水搅拌均匀后即可使用。 
实施例3 
(1)分别将河砂和炉底渣烘干至含水率低于0.2%,筛去3mm以上大颗粒后进仓待用; 
(2)配制抹灰砂浆母料100kg,其各组分原料质量为: 
粉状密胺系减水剂                       8.7kg, 
脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂      0.54kg, 
聚乙烯醇                            3.5kg, 
膨润土                              15.8kg, 
石粉                                71.46kg。 
将上述原材料放入混合机内,充分混合5分钟,混合均匀后进添加剂仓待用; 
(3)配制干拌抹灰砂浆DPM7.5成品100kg,其各组分原材料质量为: 
硅酸盐水泥                           18.3kg, 
I级粉煤灰                            7.3kg, 
机制砂                               51.8kg, 
炉底渣                               20.6kg, 
抹灰砂浆母料                         2.0kg。 
将上述材料放入混合机内,充分混合4分钟,混合均匀后即可得到干拌抹灰砂浆DPM7.5,使用时加入适量的水搅拌均匀后即可使用。 
实施例4 
(1)分别将河砂和炉底渣烘干至含水率低于0.2%,筛去3mm 以上大颗粒后进仓待用; 
(2)配制抹灰砂浆母料100kg,其各组分原料质量为: 
粉状蒽系减水剂                       5.7kg, 
脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂       0.26kg, 
聚乙烯醇                             2.3kg, 
膨润土                               10.6kg, 
石粉                                 81.14kg。 
将上述原材料放入混合机内,充分混合6分钟,混合均匀后进添加剂仓待用; 
(3)配制干拌抹灰砂浆DPM7.5成品100kg,其各组分原材料质量为: 
硅酸盐水泥             17.6kg, 
I级粉煤灰              6.8kg, 
机制砂                 57.4kg, 
炉底渣                 15.2kg, 
抹灰砂浆母料           3.0kg。 
将上述材料放入混合机内,充分混合5分钟,混合均匀后即可得到干拌抹灰砂浆DPM7.5,使用时加入适量的水搅拌均匀后即可使用。 
将上述实施实例1~4中制得的砂浆干料加入适量水,使砂浆拌合物稠度达到80mm左右,砂浆状态好施工,按标准要求成型制成试样。 
砂浆的稠度、保水率、抗压强度、粘结强度、收缩率按DGJ32/J13-2005《预拌砂浆技术规程》进行,各性能指标参数的测试结果如下表所示: 
  实施例   稠度(mm)   保水率(%) 抗压强度(MPa)  粘结强度(MPa)   收缩率(%)
  1   82   94.4 6.2  0.39   0.08
  2   80   94.6 6.4  0.41   0.06
  3   83   94.5 8.7  0.42   0.07
  4   81   94.9  9.0  0.43   0.06
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (3)

1.一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆,其特征在于:每立方米砂浆中各组分及其质量配比为:
普通硅酸盐水泥    16-30%;
粉煤灰            5-10%;
砂                30-70%;
炉底渣            0-30;
抹灰砂浆母料      1.2-3.0%;
所述的砂为河砂或机制砂,所述的抹灰砂浆母料中各组分的质量配比为:粉状萘系、蒽系或密胺系减水剂5-11%、脂肪醇硫酸盐类阴离子表面活性剂0.2-1.0%、纤维素醚、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇2-5%、棒土或膨润土10-20%、I级粉煤灰或石粉65-85%,各组分百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的一种利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆,其特征在于:所述的粉煤灰为I级粉煤灰。
3.一种如权利要求1所述的利用大掺量炉底渣的抹灰砂浆的制备方法,其特征在于它是由以下步骤组成:
(1)预处理:将炉底渣和机制河砂分别烘干,至含水率低于0.2%,过3mm筛网除去3mm以上大颗粒,进砂仓待用;
(2)制备抹灰砂浆母料:在选定的原材料按质量配比计量,在混合机中充分混合4-6分钟后进添加剂仓待用;
(3)制备抹灰砂浆成品:确定质量配比计量,在混合机混合3-5分钟后制得成品。
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