CN102701681A - 一种废弃铸造型砂干混砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废弃铸造型砂干混砂浆，属于循环经济及建筑材料砂浆技术领域；其特征在于：干混砂浆生产原料以废弃铸造型砂为主，其质量配比：水泥11～31％，干粉煤灰3～7％，干石灰粉0～5％，干废弃铸造型砂50～80％，黄砂(粒径在2.36mm～1.18mm之间)0～20％，保水剂0.1～0.6％(外加)。本发明制成的干混砂浆的主要品种有：各种标号的干混砌筑砂浆、干混抹灰砂浆、干混地坪砂浆等，均符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。本发明有利于废弃铸造型砂的无害化处理和资源化利用，开辟了一条废弃铸造型砂的资源再生的全新途径。
Description
技术领域
本发明涉及循环经济及建筑材料砂浆技术领域，具体说是一种利用矿物型废物中的废弃铸造型砂为主要原材料，再配以一定量的水泥、有特殊要求的黄砂、干粉煤灰、干石灰粉、保水剂(外加)干混合而成，生产出的废弃铸造型砂干混砂浆的主要品种有：各种标号的干混砌筑砂浆、干混抹灰砂浆、干混地坪砂浆等，均符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
背景技术
改革开放以来，我国的铸造工业有了跨越式的发展，全国数百家特大、大、中型铸造企业，每年排放的废弃铸造型砂有上千万吨，大多数企业均以填埋的方式处理，不仅侵占了大片土地，也污染了环境。如何利用废弃铸造型砂，制作废弃铸造型砂干混砂浆，国内在这方面几乎是一个空白。
建筑砂浆是建筑工程中用量较大、用途较广的建筑材料之一，当前，我国建筑业所需的黄砂主要是从江河挖取的，这一行为导致河床形貌发生变化，更重要的是破坏了自然生态环境，加快了自然资源的消耗。因此，充分利用废弃铸造型砂，经过无害化处理后代替天然黄砂，生产干混砂浆，既节约了不可再生的砂资源，实现自然资源的可持续发展，又能减少土地的占用和对环境的污染。
随着社会的进步和我国城镇化建设步伐加快，人们对环境保护意识的提高，传统的建筑施工现场拌制砂浆存在着致命的缺陷，如噪音扰民、灰尘排放量大、无法计量使得拌制的砂浆质量异常波动，影响建筑物的质量d等等。随着工程质量、环保要求和社会对建筑施工企业的文明施工要求的提高，施工现场拌制砂浆被在工厂生产的干混砂浆所取代。我国各级政府也在花大气力推行干混砂浆。
本发明试图以废弃铸造型砂为主要原材料，废弃铸造型砂具有含硅量高、无放射性，掺入一定比例的水泥、黄砂、干石灰粉、干粉煤灰、保水剂，生产一种废弃铸造型砂干混砂浆。废弃铸造型砂的掺入比例可以提高到50～80％，发挥了废弃铸造型砂的二氧化硅纯度高、含泥量小的优势。该种产品符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求，集利废、环保、节地于一身，达到循环经济的目的，实现企业效益、社会效益和环境效益的高度统一。
发明内容
本发明的目的在于：为减少建筑工程对黄砂的依赖性，少用或者不用黄砂，减少挖取黄砂对环境的破坏和使用现场拌制砂浆造成的环境污染，试图以废弃铸造型砂为主要原材料，与一定比例的水泥、石灰粉、干粉煤灰、黄砂、保水剂，生产一种废弃铸造型砂干混砂浆。为此，提供一种选料科学、配比合理、性能互补、废弃铸造型砂干混砂浆，填补了在预拌干混砂浆技术领域内，全部骨料使用废弃铸造型砂生产高性能预拌干混砂浆，或者根据干混砂浆强度要求，骨料以废弃铸造型砂为主，掺入少量的、有特殊要求(粒径在2.36mm～1.18mm之间)的黄砂，生产高性能预拌干混砂浆的空白。
本发明的技术方案是这样实现的：一种废弃铸造型砂干混砂浆，主要生产原料以废弃铸造型砂为主，与一定量的水泥、干粉煤灰、干石灰粉、保水剂、不掺黄砂或掺入少量的要特殊要求(粒径在2.36mm～1.18mm之间)的黄砂进行配比，按照质量百分比，主要原材料的配合比如下：
水泥11～31％；
干粉煤灰3～7％；
干石灰粉0～5％；
干废弃铸造型砂50～80％；
黄砂(粒径在2.36mm～1.18mm之间)0～20％；
保水剂0.1～0.6％(外加)。
所述的废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
所述的干粉煤灰为Ⅱ级灰。
所述的水泥，为P.042.5普通硅酸盐水泥。
所述的干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
所述的保水剂为纤维素醚。
所述的黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高性能砂浆的抗压强度和抗折强度的性能要求。
由于采用了以上技术方案，本发明与现有技术相比具有以下突出的有益效果：
(1)废弃铸造型砂在普通干混砂浆中，掺量高达50～80％，完全替代了天然黄砂，即使有特殊要求的高性能干混砂浆，掺0～20％的粒径在2.36mm～1.18mm之间的黄砂即可，节约了大量的天然砂资源，保护了江河形貌及周边环境。
(2)由于能够大量的将其用作干混砂浆的骨料，掺加的比例之高，是目前废弃铸造型砂利用量最大的技术方案，从根本上解决了废弃铸造型砂的资源化利用，铸造工业企业不但实现了废弃铸造型砂的零排放，并且还将以前堆放废弃铸造型砂所占用的土地逐渐退还，杜绝了占用耕地和环境污染。
(3)使用废弃铸造型砂代替天然黄砂生产普通干混砂浆，提高了砂浆产品性能指标，如P.032.5复合硅酸盐水泥：干废弃铸造型砂为1∶3的比例，生产出的干混水泥砂浆，3d的抗压强度为13.2MPa，抗折强度为2.9MPa，与使用标准砂配制的水泥砂浆抗压强度相比，抗压强度仅差1.9MPa，抗折强度仅差1.1MPa；同时降低了干混砂浆的成本40～50元/M3，增加了建筑施工企业的经济效益。达到了企业效益、社会效益与环境效益的高度统一。
附图说明
图1为本发明的各组分质量百分比与抗压强度、抗折强度检测值对应关系示意图。
具体实施方式
本发明一种废弃铸造型砂干混砂浆，结合附图对发明的技术方案作进一步说明如下：
实施例1
质量配比：
干废弃铸造型砂 77％；
干粉煤灰 6％；
水泥 17％；
保水剂 0.3％；
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M10，实际检测得到的7d抗压强度11.0MPa，7d的抗折强度2.62MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例2
质量配比：
干废弃铸造型砂 74％；
干粉煤灰 6.5％；
水泥 19.5％；
保水剂 0.4％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M15，实际检测得到的7d抗压强度14.7MPa，7d的抗折强度3.26MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例3
质量配比：
干废弃铸造型砂 71.5％；
干粉煤灰 5.5％；
水泥 23％；
保水剂 0.5％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M20，实际检测的7d抗压强度20.6MPa，7d的抗折强度4.24MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例4
质量配比：
干废弃铸造型砂 68.5％；
干粉煤灰 5.5％；
水泥 26％；
保水剂 0.6％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M25，实际检测的7d抗压强度22.4MPa，7d的抗折强度4.53MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例5
质量配比：
干废弃铸造型砂 65％；
干粉煤灰 4％；
水泥 31％；
保水剂 0.7％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M30，实际检测的7d抗压强度28.6MPa，7d的抗折强度5.34MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例6
质量配比：
干废弃铸造型砂 80％；
干粉煤灰 7％；
水泥 11％；
保水剂 0.1％；
干石灰粉 2％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M5，实际检测的7d抗压强度4.8MPa，7d的抗折强度1.4MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例7
质量配比：
干废弃铸造型砂 79％；
干粉煤灰 3％；
水泥 13％；
保水剂 0.2％；
干石灰粉 5％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M7.5，实际检测的7d抗压强度6.2MPa，7d的抗折强度1.46MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例8
质量配比：
干废弃铸造型砂 79％；
干粉煤灰 3％；
水泥 15％；
保水剂 0.3％；
干石灰粉 3％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M10，实际检测的7d抗压强度9.8MPa，7d的抗折强度2.3MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例9
质量配比：
干废弃铸造型砂 75.5％；
干粉煤灰 3％；
水泥 17％；
保水剂 0.4％；
干石灰粉 4.5％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M15，实际检测的7d抗压强度12.1MPa，7d的抗折强度2.55MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例10
质量配比：
干废弃铸造型砂 71％；
干粉煤灰 3％；
水泥 21％；
保水剂 0.5％；
干石灰粉 5％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M20，实际检测的7d抗压强度16.7MPa，7d的抗折强度3.63MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例11
质量配比：
干废弃铸造型砂 59％；
干粉煤灰 3％；
水泥 15％；
保水剂 0.3％；
干石灰粉 2％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)20％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂颗粒在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M10，实际检测的7d抗压强度10.2MPa，7d的抗折强度2.46MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例12
质量配比：
干废弃铸造型砂 60％；
干粉煤灰 7％；
水泥 11％；
保水剂 0.1％；
干石灰粉 2％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)20％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
干石灰粉的氧化钙含量在85％以上。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M5，实际检测得到的7d抗压强度5.9MPa，7d的抗折强度1.6MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例13
质量配比：
干废弃铸造型砂 62％；
干粉煤灰 6％；
水泥 17％；
保水剂 0.3％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)15％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M10，实际检测得到的7d抗压强度12.5MPa，7d的抗折强度2.94MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例14
质量配比：
干废弃铸造型砂 59％；
干粉煤灰 6.5％；
水泥 19.5％；
保水剂 0.4％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)15％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M15，实际检测得到的7d抗压强度16.1MPa，7d的抗折强度3.4MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例15
质量配比；
干废弃铸造型砂 56.5％；
干粉煤灰 5.5％；
水泥 23％；
保水剂 0.5％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)15％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M20，实际检测得到的7d抗压强度21.3MPa，7d的抗折强度4.35MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例16
质量配比：
干废弃铸造型砂 53.5％；
干粉煤灰 5.5％；
水泥 26％；
保水剂 0.6％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)15％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M25实际检测得到的7d抗压强度22.2MPa，7d的抗折强度4.61MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
实施例17
质量配比：
干废弃铸造型砂 50％；
干粉煤灰 4％；
水泥 31％；
保水剂 0.7％；
黄砂(2.36mm～1.18mm)15％。
废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
干粉煤灰为Ⅱ级灰。
水泥为P.042.5级普通硅酸盐水泥。
保水剂为纤维素醚，外加。
黄砂必须经过烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。该种特殊要求的黄砂，主要用来弥补废弃铸造型砂粒径在2.36mm～1.18mm之间的颗粒不足，确保满足配制高强砂浆的抗压强度和抗折强度的要求。
混合搅拌配制的干混砂浆，设计抗压强度值为M30，实际检测得到的7d抗压强度25.3MPa，7d的抗折强度4.97MPa。符合国标GB/T25181《预拌砂浆》的要求。
Claims (4)
1.一种废弃铸造型砂干混砂浆，其特征在于：干混砂浆生产原料以废弃铸造型砂为主，其质量配比：水泥11～31％，干粉煤灰3～7％，干石灰粉0～5％，干废弃铸造型砂50～80％，黄砂0～20％，保水剂0.1～0.6％(外加)。
2.根据权利要求1所述的一种废弃铸造型砂干混砂浆，其特征在于：所述的废弃铸造型砂为经过多道无害化处理工艺后得到的烘干废弃铸造型砂，其二氧化硅含量在92％以上，含泥量小于1％，其细度模数为MX＝1.8左右，属于细砂。
3.根据权利要求1所述的一种废弃铸造型砂干混砂浆，其特征在于：所述的干粉煤灰为Ⅱ级灰；所述的水泥，为P.042.5级普通硅酸盐水泥；所述的干石灰粉的氧化钙含量在85％以上；所述的保水剂为纤维素醚。
4.根据权利要求1所述的一种废弃铸造型砂干混砂浆，其特征在于：所述的黄砂必须烘干并过筛处理，其粒径范围为2.36mm～1.18mm，含泥量小于3％。
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