CN103693907B - 一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域,特别是涉及一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆及其制备方法。本发明提供一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,所述无机饰面砂浆的原料按重量份计,包括如下组分:钢渣砂45-55份;钢渣粉25-30份;水泥15-20份;丙烯酸可分散乳胶粉1.5-4份;有机硅憎水剂0.3-1.0份;羟丙基甲基纤维素醚0.2-0.5份;水适量。本发明将钢渣作为饰面砂浆原材料使用,符合国家绿色生态建筑材料的政策要求;所述无机饰面砂浆是环保产品,不但避免天然资源的开采利用,而且提高钢渣废弃资源的高附加值利用,一举两得。

Description

一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,特别是涉及一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆及其制备方法。
背景技术
钢渣是炼钢工业的废渣,其排放量为钢产量的10%-20%左右。钢铁工业是我国的主要支柱产业之一,近几年我国进入了建设的高峰期,每年的钢铁产量达四亿多吨,并呈不断增加的趋势,这就意味着在钢铁生产的同时,每年会产生四千万至八千万吨钢渣,加之多年来堆存未处理的大量钢渣,要占用土地近几万亩。目前我国钢渣的利用率大大低于粉煤灰和矿渣,大多用于作回填料,平均利用率不到20%,而矿渣和粉煤灰的利用率则分别接近100%和70%。但在国外一些发达国家,如德意志联邦共和国,钢渣绝大部分已得到利用,英国、法国、日本等国家的钢渣利用率也有50%以上。而对于我国而言,多年积存的钢渣已经成为环境一害,其堆放不仅仅是占用大量宝贵的土地资源,而且由于钢渣中f-CaO等碱性物质较多,对地下水质和植物的生长亦造成了相当大的危害,还对周围环境造成了很大污染。
饰面砂浆是近年来逐渐兴起的一种新型建筑墙体装饰材料,它主要由水泥、石英砂、填料、颜料及其他添加剂组成,可广泛应用于各种建筑墙体表面,相比面砖、装饰板材等材料,饰面砂浆有质轻、成本低廉及施工方便等优点;相比外墙涂料,由于饰面砂浆属于无机体系,其中的胶凝材料多采用水泥等材料,其热力学性能与外墙砂浆体系相近,因此与外墙保温体系及墙体有更好的兼容匹配性,更好的耐久性等优点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种钢渣无机饰面砂浆,用于解决现有技术中的问题。本发明的目的是提供一种新型环保墙体涂装材料,旨在取代目前常用饰面砂浆、瓷砖、玻璃幕墙等墙体装饰材料,降低成本,增加安全性,开拓钢渣资源新的利用途径。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,所述无机饰面砂浆的原料按重量份计,包括如下组分:
所述原料中除水以外的组分先进行混合,以便进行原料的运输,在施工前,再加入水,即可制备获得所述无机饰面砂浆。
优选的,所述钢渣砂的粒径规格为35-80目,f-CaO含量<1wt%,金属铁含量<1wt%,含水率<0.2wt%,安定性合格(采用雷氏夹法),且符合JGJ52-2006《混凝土用砂、石质量及检验方法标准》要求。
优选的,所述钢渣粉的粒径规格为275-375目,f-CaO含量<3wt%,金属铁含量<1wt%,7天活性指数≥60%,28天活性指数≥70%,含水率<0.2wt%,压蒸安定性合格(采用雷氏夹法),且符合DG/TJ08-2013-2007《钢渣粉混凝土应用技术规程》要求。
优选的,所述水泥为32.5或42.5高铝水泥。
所述丙烯酸可分散乳胶粉、有机硅憎水剂、羟丙基甲基纤维素醚均采购自北京天维宝辰化学。丙烯酸可分散乳胶粉的类型为6021A型,有机硅憎水剂为0202S,羟丙基甲基纤维素醚为MP-B40000。
优选的,所述水为中水。
本发明中的水可选用各种水源,亦可采用中水。
所述中水即再生水,再生水是污水处理厂处理达标水,一般为二级处理。
本发明以钢渣砂为骨料、钢渣粉为填料,与一定量的低碱水泥、外加剂混合形成。本发明中首先利用钢渣与水泥的矿物组成相似,具有水硬活性的特点,利用钢渣粉替代少量的水泥,减少水泥的用量,降低成本。同时,可大量消纳大量钢渣固体废弃物,减轻环境负荷,具有明显的社会效益;其次,钢渣在水化硬化过程中产生微量的体积膨胀可以补偿水泥水化产生的体积收缩,提高饰面砂浆的体积稳定性和抗开裂能力;最后,掺用钢渣可以提高饰面砂浆后期强度,钢渣粉能够在中长期范围内改善水化产物的孔径分布,能够提高砂浆的后期强度。
本发明第二方面提供所述无机饰面砂浆的制备方法,包括如下步骤:
(1)按配比将各原料混合,并进行搅拌;
(2)将步骤1所得物料装入防潮袋内密封保存。
优选的,所述步骤1中,搅拌的具体条件为:将水倒入容器,然后再将粉剂慢慢倒入水中,用搅拌器充分搅拌成无结块、均匀膏糊状。搅拌完成后,静置2-3分钟后再搅拌1-2分钟。
本发明第三方面提供钢渣在无机饰面砂浆制备领域的应用。
优选的,所述钢渣为钢渣砂和钢渣粉,所述钢渣砂作为无机饰面砂浆的骨料,所述钢渣粉作为无机饰面砂浆的填料。
本发明第四方面提供所述无机饰面砂浆在饰面砂浆制备领域的应用。
如上所述,本发明所提供的无机饰面砂浆,具有以下有益效果:
1)经济效益:
本发明是一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,成功将钢渣引入饰面砂浆领域,作为墙体表面涂装材料,提高了钢渣性价比,带来了良好的经济效益;
本发明利用钢渣粉作为潜在胶凝材料,少量替代水泥,降低了原材料成本,可提高产品市场竞争力;
本发明所提供的无机饰面砂浆,可采用喷涂方式施工,便捷快速。同时,可采用美纹纸、刮抹、拉毛等方式进行表面样式加工,增加了产品多样化形式,提高了产品市场竞争力;
2)社会效益:
本发明将钢渣作为饰面砂浆原材料使用,符合国家绿色生态建筑材料的政策要求;所述无机饰面砂浆是环保产品,不但避免天然资源的开采利用,而且提高钢渣废弃资源的高附加值利用,一举两得。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知,下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置;所有压力值和范围都是指绝对压力。
此外应理解,本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤,除非另有说明;还应理解,本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置,除非另有说明。而且,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例
各实施例材料的配方(材料重量份)如表1所示:
表1
所述各实施例中,无机饰面砂浆的制备方法为:
(1)按配比将各原料混合,并进行搅拌;
(2)将步骤1所得物料装入防潮袋内密封保存。
工艺流程流程图如下:
步骤1中,搅拌的具体条件为:将水倒入容器,然后再将粉剂慢慢倒入水中(边将粉剂倒入水中边搅拌),用电动搅拌器充分搅拌成无结块、均匀膏糊状。搅拌完成后,静置2—3分钟后再搅拌1-2分钟。
喷涂时,加水量为砂浆粉剂重量的15-25%,根据温度、环境条件选择适当调整。
其中,各实施例中的钢渣的性能参数如表2所示:
表2
钢渣集料工艺参数 钢渣砂 钢渣粉
f-CaO,wt% 0.00 1.4
金属铁含量,wt% 0.5 0.4
含水率,wt% 0.15 0.10
安定性 合格 合格
7天活性指数,% 67
28天活性指数,% 73
外加剂添加中,丙烯酸可分散乳胶粉、有机硅憎水剂、羟丙基甲基纤维素醚均为宝辰化学生产,型号如表3所示。
表3
对实施例1-4钢渣饰面砂浆按照JC/T1024-2007《墙体饰面砂浆》标准进行检测,检测数据见表4。
表4
如表4所示,本发明所提供的无机饰面砂浆,其各性能指数均达到JC/T1024-2007《墙体饰面砂浆》标准,其中,抗压强度、拉伸粘结原强度、老化循环拉伸粘结强度等指数均大大高于标准参数,具有极大的应用价值。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,所述无机饰面砂浆的原料按重量份计,包括如下组分:
钢渣砂45-55份;
钢渣粉25-30份;
水泥15-20份;
丙烯酸可分散乳胶粉1.5-4份;
有机硅憎水剂0.3-1.0份;
羟丙基甲基纤维素醚0.2-0.5份;
水适量;
所述钢渣砂的粒径规格为35-80目,f-CaO含量<1wt%,金属铁含量<1wt%,含水率<0.2wt%,安定性合格,且符合JGJ52-2006混凝土用砂、石质量及检验方法标准要求;
所述钢渣粉的粒径规格为275-375目,f-CaO含量<3wt%,金属铁含量<1wt%,7天活性指数≥60%,28天活性指数≥70%,含水率<0.2wt%,压蒸安定性合格,且符合DG/TJ08-2013-2007钢渣粉混凝土应用技术规程要求。
2.如权利要求1所述的一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,其特征在于,所述无机饰面砂浆的原料按重量份计,包括如下组分:
钢渣砂45-55份;
钢渣粉25-30份;
水泥15-20份;
丙烯酸可分散乳胶粉1.5-4份;
有机硅憎水剂0.3-1.0份;
羟丙基甲基纤维素醚0.2-0.5份;
水0.15-0.25;
所述钢渣砂的粒径规格为35-80目,f-CaO含量<1wt%,金属铁含量<1wt%,含水率<0.2wt%,安定性合格,且符合JGJ52-2006混凝土用砂、石质量及检验方法标准要求;
所述钢渣粉的粒径规格为275-375目,f-CaO含量<3wt%,金属铁含量<1wt%,7天活性指数≥60%,28天活性指数≥70%,含水率<0.2wt%,压蒸安定性合格,且符合DG/TJ08-2013-2007钢渣粉混凝土应用技术规程要求。
3.如权利要求1所述的一种以钢渣为主要原料的无机饰面砂浆,其特征在于,所述水泥为32.5或42.5高铝水泥。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的无机饰面砂浆的制备方法,包括如下步骤:
(1)按配比将各原料混合,并进行搅拌;
(2)将步骤1所得物料装入防潮袋内密封保存。
5.如权利要求4所述的无机饰面砂浆的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,搅拌的具体条件为:将水倒入容器,然后再将粉剂慢慢倒入水中,用搅拌器充分搅拌成无结块、均匀膏糊状,搅拌完成后,静置2-3分钟后再搅拌1-2分钟。
6.如权利要求1-3任一权利要求所述的无机饰面砂浆在饰面砂浆制备领域的用途。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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