CN103332892A - 一种工业废渣干混砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业废渣干混砂浆，该工业废渣干混砂浆以水泥、磷渣粉、粉煤灰、复合激发剂、复合外加剂和砂为原料，并将各原料均匀混合后制成，各原料按重量份计的配比为：水泥 18 ～ 22 份、磷渣粉 35 ～ 45 份、粉煤灰 35 ～ 45 份、复合激发剂 0 ～ 20 份、复合外加剂 0.1 ～ 7.5 份、砂 65 ～ 85 份。本发明不仅具有能大量采用磷渣和粉煤灰为原材料、生产成本低、能耗小、污染少的优点，并且本发明还具有产品的和易性、力学性、耐久性好、质量可靠、适应性广等优点。

Description

一种工业废渣干混砂浆
技术领域
本发明涉及一种工业废渣干混砂浆，属于建筑材料技术领域。
背景技术
干混砂浆较传统砂浆具有质量稳定、工人劳动强度低、材料浪费少 、施工效率高等优点，但目前通过对干混砂浆的推广使用发现其仍有不足，如出厂成本较高、水泥用量大、工业废渣利用率低等。而水泥在生产和使用过程中能源消耗大，废气、粉尘多，环境污染大。因此，在建筑材料领域内很需要找到一种可以大量替代水泥的胶凝材料来配制干混砂浆的技术方案。 
磷渣是用电炉法制取黄磷时得到的一种以硅酸钙为主要成分的工业废渣，经冷淬处理后得到的即为粒化电炉磷渣，每生产1t黄磷要排出8～10t磷渣，我国是世界上第一大黄磷生产和出口国，以我国现有黄磷生产能力计，磷渣的年排放量已近千万吨。因此，排放的磷渣已堆积如山，在堆放过程中，磷渣中的P2O5和其他有害成分会在雨水的冲淋下渗入地下造成土壤污染、地下水污染及放射性污染。尽管我国从上世纪70年代就已开始对磷渣的综合利用进行研究，主要有利用黄磷渣制备水泥、微晶玻璃、混凝土等，但由于磷渣缓凝、缓强的作用显著，所以至今其利用量仍然有限。同样，粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一．随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，全国粉煤灰年排放量将达到约3亿吨。粉煤灰的堆放不仅占用大量耕地，消耗大量冲灰用水，而且粉煤灰的二次扬尘对周围的生态环境造成严重危害，因此，大规模有效利用磷渣、粉煤灰资源，减少环境污染，充分发挥磷渣、粉煤灰的作用及降低砂浆生产成本，具有显著的经济、社会和环境效益。
发明内容
本发明目的是：提供一种能大量采用磷渣和粉煤灰为原材料、并且生产成本低、能耗小、污染少、质量可靠的工业废渣干混砂浆，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明的一种工业废渣干混砂浆为，该工业废渣干混砂浆以水泥、磷渣粉、粉煤灰、复合激发剂、复合外加剂和砂为原料，并将各原料均匀混合后制成，各原料按重量份计的配比为：水泥18～22份、磷渣粉35～45份、粉煤灰35～45份、复合激发剂0～20份、复合外加剂0.1～7.5份、砂65～85份。
上述的复合激发剂为碱金属硫酸盐、石膏或消石灰粉，或这三种原料中的二种或三种原料的组合物。
上述的石膏为脱硫石膏、氟石膏、磷石膏或天然石膏。
上述的复合外加剂为减水剂与甲基纤维素醚和可再分散性乳胶粉混合在一起的组合物，按重量份计，其配比为：减水剂0.1～3份、甲基纤维素醚0～0.3份、可再分散性乳胶粉0～4份。
上述减水剂为萘系高效减水剂、树脂系高效减水剂或聚羧酸类减水剂。
上述磷渣粉的细度不小于350 m2/kg。
上述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。
上述水泥为复合硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；水泥的强度等级为32.5或42.5。
上述的砂为粒径小于5mm的中砂。 
由于采用了上述技术方案，本发明针对目前以水泥为主的胶凝材料生产的干混砂浆使得能源消耗大、环境污染大、生产成本高等问题，采取了以工业固体废弃物磷渣、粉煤灰来大部分替代水泥，以工业固体废弃物石膏为主要激发剂来制作干混砂浆，本发明利用磷渣粉、粉煤灰具有潜在活性的特点，将其作为砂浆掺合料，能有效起到改善砂浆和易性、提高后期强度等性能，从而加大工业废渣的资源化利用率，降低水泥用量，节约能源、减少环境污染，极大的降低砂浆的生产成本。
本发明只需掺加少量水泥并通过调整灰砂比即可获得不同强度等级的干混砂浆，其优点是用磷渣粉和粉煤灰代替大部分水泥拌制砂浆，降低水泥用量，减少生产水泥时的高能耗和高污染问题，解决磷渣、粉煤灰排放时引起的环境污染问题，克服了通常由于工业废渣掺量过大会引起砂浆早期强度低，凝结时间长等问题。由于本发明的主要源料为磷渣、粉煤灰工业废料，材料来源丰富，成本低廉，环境污染小，社会效益和经济效益明显。同时，砂浆具有良好的和易性、力学性、耐久性等，能广泛用于一般工业与民用建筑物及构筑物的砌筑、抹灰和地面工程。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有能大量采用磷渣和粉煤灰为原材料、生产成本低、能耗小、污染少的优点，并且本发明还具有产品的和易性、力学性、耐久性好、质量可靠、适应性广等优点。
 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的实施例：本发明的一种工业废渣干混砂浆是以水泥、磷渣粉、粉煤灰、复合激发剂、复合外加剂和砂为原料，并将各原料均匀混合后制成，各原料按重量份计的配比为：水泥18～22份、磷渣粉35～45份、粉煤灰35～45份、复合激发剂0～20份、复合外加剂0.1～7.5份、砂65～85份。
上述的复合激发剂可采用现有技术中的碱金属硫酸盐、石膏或消石灰粉为原料，或采用将这三种原料中的二种或三种原料混合在一起的组合物，其二种或三种原料的混合比例可根据使用的需要任意确定。
上述的石膏可采用现有的脱硫石膏、氟石膏、磷石膏或天然石膏。
上述的复合外加剂可采用现有技术中的减水剂与甲基纤维素醚和可再分散性乳胶粉混合在一起的组合物，在该组合物中按重量份计，其配比为：减水剂0.1～3份、甲基纤维素醚0～0.3份、可再分散性乳胶粉0～4份，其减水剂可采用现有技术中的萘系高效减水剂、树脂系高效减水剂或聚羧酸类减水剂。
上述磷渣粉的细度最好是不小于350 m2/kg。
上述粉煤灰可采用现有技术中的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。
上述水泥可采用现有技术中的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；水泥的强度等级为32.5或42.5。
上述的砂最好采用现有技术中粒径小于5mm的中砂。
上述的重量份的单位可根据使用的量统一确定为公斤或吨。
下面通过2个实际使用的实例对本发明作进一步的说明。
实例1：一种如M10的干混砌筑砂浆，主要由水泥、磷渣粉、粉煤灰、复合激发剂、复合外加剂和砂均匀混合而成，其中胶凝材料选用配比为：水泥20份，磷渣粉40份，粉煤灰40份，外掺0.5份硫酸钠，3份脱硫石膏，5份消石灰粉，1份奈系减水剂配制得干混砂浆，其灰砂比控制在1:1～1:6之间，用水量以稠度控制在70～90 mm为宜，试验采用标准试件尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm、其干混砂浆的抗压强度、凝结时间、收缩值测试参照JGJ/T 70－2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》执行，其试验配合比及试验结果见表1、表2。                                               
Figure 201310216806X100002DEST_PATH_IMAGE002
从上表可看出，以上配合比的2h稠度损失率、表观密度、保水率、凝结时间、强度等性能均满足GB/T25181-2010《预拌砂浆》的规定。
实例2：一种如M10的干混抹灰砂浆，在实例1配方基础上，掺加了0.1份纤维素醚，1份可再分散性乳胶粉配制干混抹灰砂浆，灰砂比控制在1:1～1:6之间，用水量以稠度控制在90～110 mm为宜，试验采用标准试件尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm，该砂浆的抗压强度、凝结时间、收缩值测试参照JGJ/T 70－2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》执行，试验结果见表3。
Figure 201310216806X100002DEST_PATH_IMAGE006
从表3可看出，以上配合比的2h稠度损失率、表观密度、凝结时间、保水率、强度等性能均满足GB/T25181-2010《预拌砂浆》的规定。
 
将本发明的工业废渣干混砂浆中含磷渣粉、粉煤灰掺合料总掺量最高的砂浆试样分别进行放射性检测，其检验结果中各项指标均符合GB 6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的技术要求。

Claims (9)

1.一种工业废渣干混砂浆，其特征在于：该工业废渣干混砂浆以水泥、磷渣粉、粉煤灰、复合激发剂、复合外加剂和砂为原料，并将各原料均匀混合后制成，各原料按重量份计的配比为：水泥18～22份、磷渣粉35～45份、粉煤灰35～45份、复合激发剂0～20份、复合外加剂0.1～7.5份、砂65～85份。
2.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：所述的复合激发剂为碱金属硫酸盐、石膏或消石灰粉，或这三种原料中的二种或三种原料的组合物。
3.根据权利要求2所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：石膏为脱硫石膏、氟石膏、磷石膏或天然石膏。
4.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：复合外加剂为减水剂与甲基纤维素醚和可再分散性乳胶粉混合在一起的组合物，按重量份计，其配比为：减水剂0.1～3份、甲基纤维素醚0～0.3份、可再分散性乳胶粉0～4份。
5.根据权利要求4所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：减水剂为萘系高效减水剂、树脂系高效减水剂或聚羧酸类减水剂。
6.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：磷渣粉的细度不小于350 m2/kg。
7.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。
8.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：水泥为复合硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；水泥的强度等级为32.5或42.5。
9.根据权利要求1所述的工业废渣干混砂浆，其特征在于：所述的砂为粒径小于5mm的中砂。
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