CN104987000A - 生态型再生细骨料相变调温砂浆及其制备方法 - Google Patents

生态型再生细骨料相变调温砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种生态型再生细骨料相变调温砂浆及其制备方法，其特征在于：该砂浆由以下重量份的各组分制备：水泥360～450份，磨细石灰石粉30～50份，再生细骨料相变颗粒450～750份，天然砂300～750份，可再分散胶粉5～15份，纤维素醚0.4～0.8份，纤维0.25～0.50份，水180～250份。本发明具有强度高、抗裂性好、能充分利用再生细骨料、具有相变调温功能的优点。

Description

生态型再生细骨料相变调温砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种生态型再生细骨料相变调温砂浆及其制备方法。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，基础设施建设日趋增加，在拆旧建新过程中将产生大量的废弃混凝土，若不对其加以合理利用，将严重影响生态环境。在废弃混凝土的处置过程中，可得到再生粗骨料与再生细骨料等产品。目前再生粗骨料已得到一定程度的应用，而对于再生细骨料的应用还不广泛，尤其对于将再生细骨料用于建筑功能材料的制备还较少报道。
近年来，我国建筑能耗不断提高，节能减排形势严峻，相变调温建筑材料成为了人们关注的热点，其是将相变材料加入到传统建筑材料中，既能做结构材料，同时又具有较大的蓄热能力，具有广泛的应用前景。相变调温砂浆生产的关键技术之一是相变颗粒的制备，即定性相变材料的制备及封装技术，目前常用的支撑材料为膨胀珍珠岩、膨胀蛭石及硅藻土等多孔材料，尚未见将再生细骨料用于制备相变颗粒，并制备相变调温砂浆的报道。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种强度高、抗裂性好、能充分利用再生细骨料、具有相变调温功能的生态型再生细骨料相变调温砂浆。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种生态型再生细骨料相变调温砂浆，该砂浆由以下重量份的各组分制备而成：水泥360～450份，磨细石灰石粉30～50份，再生细骨料相变颗粒450～750份，天然砂300～750份，可再分散胶粉5～15份，纤维素醚0.4～0.8份，纤维0.25～0.50份，水180～250份。
本发明所述的再生细骨料相变颗粒系以再生细骨料为支撑材料，通过真空吸附方法制得定形相变材料，并经封装工艺制成；具体步骤如下：再生细骨料为采用废弃混凝土破碎筛分制成性能指标满足《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176-2010)的要求、粒径1.25mm～2.5mm于90～105℃下干燥至恒重的颗粒；然后冷却后将其与相变组分置于容器内，容器外水浴加热、水浴温度控制在60～80℃，容器内压力控制在0.4-0.6MPa下真空吸附2-4h，冷却后即得定形相变材料；将制得的定形相变材料置于水灰比为0.55-0.65的水泥净浆中进行封装，使其表面均匀裹上一层水泥稀浆，浸泡0.5-1h后将颗粒从水泥净浆中取出，室内静置3-6h，然后将颗粒置于标准养护条件下养护24-48h，即制得再生细骨料相变颗粒。
本发明所述的相变组分为正十八烷，相变温度26～30℃，相变潜热＞240kJ/kg，其相变温度与人体舒适温度接近，且相变潜热大，是一种理想的相变组分。
本发明所述的可再分散乳胶粉可提高硬化后砂浆的强度和韧性；可再分散乳胶粉为水溶性可再分散粉末，为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯共聚物资或苯乙烯/丁二烯共聚物中的至少一种，性能指标满足《建筑干混砂浆用可再分散乳胶粉》(JC/T2189-2013)。
本发明所述的纤维素醚可提高新拌砂浆的施工性能(如保水、增稠性能)，性能指标满足《建筑干混砂浆用纤维素醚标准》(JC/T 2190-2013)。
本发明所述的纤维可提高砂浆的抗裂性，纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚乙烯醇纤维中的至少一种，性能指标满足《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》(GB/T21120-2007)。
本发明所述的磨细石灰石粉可提高施工性能与力学性能、降低造价，提升绿色度。所述磨细石灰石粉系采用石灰石为原料，经粉磨至规定细度的粉状材料，性能指标满足《石灰石粉混凝土》(GB/T 30190-2013)，磨细石灰石粉的粒径大小满足“45μm方孔筛筛余≤15％”。
本发明所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，生态型是指由废弃混凝土所制得的再生细骨料得到充分利用，同时使用了部分磨细石灰石粉，提高了固体废弃物资源化利用程度；相变调温砂浆是指砂浆内负载有相变调温组分，在外界温度发生变化时，收集多余热量，适时平稳释放，有效降低损耗量，具有让室温趋于稳定的功能。
本发明还提供一种上述生态型再生细骨料相变调温砂浆的具体制备方法，步骤包括：
(1)首先将废弃混凝土块进行破碎，筛分后得到粒径大于等于1.25mm且小于2.5mm的再生细骨料颗粒，然后将其与正十八烷置于容器内，容器外采用水浴加热，水浴温度控制在60～80℃；容器内压力控制在0.4-0.6MPa下真空吸附2-4h，制得定形相变材料，然后相变材料室温放置23-26h进行干燥；将干燥后的定形相变材料置于水灰比为0.55-0.65的水泥净浆中进行封装，使其表面均匀裹上一层水泥稀浆，浸泡0.5-1h后将颗粒从水泥净浆中取出，室内静置3-6h，然后将颗粒置于标准养护条件下养护24-48h，即再生细骨料相变颗粒；
(2)按配方比例称取各原材料，先将水泥、磨细石灰石粉、纤维、可再分散胶粉、纤维素醚入搅拌机中，干拌15-30s，然后将再生细骨料相变颗粒与天然砂倒入搅拌机内，干拌15-30s后加水，搅拌60s～90s后即得再生细骨料相变调温砂浆。
步骤(1)所述的标准养护为温度18-22℃、相对湿度95％以上的环境。
本发明与现有技术相比，具有以下独特的性能和优点：
(1)本发明首次利用废弃混凝土生产的再生细骨料制备成再生细骨料相变颗粒，同时使用了部分磨细石灰石粉，提高了固体废弃物资源化利用程度，提高施工性能与力学性能、降低造价，提升绿色度(生态环保)；更为重要的是再生细骨料相变颗粒用于相变调温砂浆的制备，从而使砂浆内负载有相变调温组分，在外界温度发生变化时，收集多余热量，适时平稳释放，有效降低损耗量，具有让室温趋于稳定的功能。不仅生态环保效应明显，而实现了再生细骨料制品的功能化。
(2)本发明在砂浆中同时添加了水泥360～450份，磨细石粉30～50份，天然砂300～750份，可再分散胶粉5～15份，纤维素醚0.4～0.8份，纤维0.25～0.50份等成分，在发挥各自功能的同时，与再生细骨料相变颗粒发生相互协同作用，保证相变材料的功能充分发挥，同时使得砂浆的物理力学性能充分提高。
(3)本发明相变砂浆材料，制备方法简单，操作方便，利于规模化生产。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
按重量组分计算，本实施例砂浆各原料组分如下：包括水泥410份，磨细石灰石粉40份，再生细骨料相变颗粒500份，天然砂600份，可再分散胶粉(Wacker公司，RE5044乳胶粉)9份，纤维素醚(拜耳公司，MKX45000PF20L)0.6份，聚丙烯纤维0.40份，水225份。
本实施例制备的生态型再生细骨料相变调温砂浆的技术指标：28d抗压强度为22.8MPa，28d抗折强度为2.78MPa，相变潜热21.6kJ/kg，相变温度28.2℃。
实施例2
按重量组分计算，本实施例砂浆各原料组分如下：包括水泥450份，磨细石灰石粉50份，再生细骨料相变颗粒550份，天然砂500份，可再分散胶粉(Wacker公司，RE5044乳胶粉)15份，纤维素醚(拜耳公司，MKX45000PF20L)0.8份，聚酰胺纤维0.50份，水240份。
本实施例制备的生态型再生细骨料相变调温砂浆的技术指标：28d抗压强度为25.2MPa，28d抗折强度为3.02MPa，相变潜热23.8kJ/kg，相变温度27.6℃。
实施例3
按重量组分计算，本实施例砂浆各原料组分如下：包括水泥380份，磨细石灰石粉40份，再生细骨料相变颗粒450份，天然砂700份，可再分散胶粉(Wacker公司，RE5044乳胶粉)5份，纤维素醚(拜耳公司，MKX45000PF20L)0.4份，聚丙烯纤维0.25份，水190份。
本实施例制备的生态型再生细骨料相变调温砂浆的技术指标：28d抗压强度为21.3MPa，28d抗折强度为2.56MPa，相变潜热18.9kJ/kg，相变温度29.0℃。

Claims (9)

1.一种生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：该砂浆由以下重量份的各组分制备：水泥360～450份，磨细石灰石粉30～50份，再生细骨料相变颗粒450～750份，天然砂300～750份，可再分散胶粉5～15份，纤维素醚0.4～0.8份，纤维0.25～0.50份，水180～250份。
2.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述的再生细骨料相变颗粒的具体步骤如下：再生细骨料为采用废弃混凝土破碎筛分制成性能指标满足《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176-2010)的要求、粒径1.25mm～2.5mm于90～105℃下干燥至恒重的颗粒；然后冷却后将其与相变组分置于容器内，容器外水浴加热、水浴温度控制在60～80℃，容器内压力控制在0.4-0.6MPa下真空吸附2-4h，冷却后即得定形相变材料；将制得的定形相变材料置于水灰比为0.55-0.65的水泥净浆中进行封装，使其表面均匀裹上一层水泥稀浆，浸泡0.5-1h后将颗粒从水泥净浆中取出，室内静置3-6h，然后将颗粒置于标准养护条件下养护24-48h，即制得再生细骨料相变颗粒。
3.根据权利要求2所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述的相变组分为正十八烷，相变温度26～30℃，相变潜热＞240kJ/kg。
4.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述的可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯共聚物资或苯乙烯/丁二烯共聚物中的至少一种，性能指标满足《建筑干混砂浆用可再分散乳胶粉》。
5.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素，性能指标满足《建筑干混砂浆用纤维素醚标准》。
6.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚乙烯醇纤维中的至少一种，性能指标满足《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》(GB/T 21120-2007)。
7.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆，其特征在于：所述磨细石灰石粉系采用石灰石为原料，经粉磨至规定细度的粉状材料，性能指标满足《石灰石粉混凝土》(GB/T 30190-2013)。
8.一种生态型再生细骨料相变调温砂浆的制备方法，其特征在于：(1)首先将废弃混凝土块进行破碎，筛分后得到粒径大于等于1.25mm且小于2.5mm的再生细骨料颗粒，然后将其与正十八烷置于容器内，容器外采用水浴加热，水浴温度控制在60～80℃；容器内压力控制在0.4-0.6MPa下真空吸附2-4h，制得定形相变材料，然后相变材料室温放置23-26h进行干燥；将干燥后的定形相变材料置于水灰比为0.55-0.65的水泥净浆中进行封装，使其表面均匀裹上一层水泥稀浆，浸泡0.5-1h后将颗粒从水泥净浆中取出，室内静置3-6h，然后将颗粒置于标准养护条件下养护24-48h，即再生细骨料相变颗粒；
(2)按配方比例称取各原材料，先将水泥、磨细石灰石粉、纤维、可再分散胶粉、纤维素醚入搅拌机中，干拌15-30s，然后将再生细骨料相变颗粒与天然砂倒入搅拌机内，干拌15-30s后加水，搅拌60s～90s后即得再生细骨料相变调温砂浆。
9.根据权利要求1所述的生态型再生细骨料相变调温砂浆的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的标准养护为温度18-22℃、相对湿度95％以上。
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