CN106904909A - 一种双骨料水泥砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双骨料水泥砂浆，对于以砂子为骨料配制的水泥砂浆，采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配后制得由砂子和膨胀矿渣颗粒共同构成的双骨料并利用双骨料配制得到双骨料水泥砂浆，砂子为天然河砂、山砂和/或机制砂，以体积百分比计，膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％。本发明采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子并与砂子一起形成双骨料水泥砂浆并立足于对双骨料水泥砂浆中的砂子和膨胀矿渣颗粒的颗粒连续级配进行方案优化，可避免原天然河砂、山砂、机制砂单一骨料级配所造成的连续性不佳、比表面积大、空隙率大等问题，实现双骨料水泥砂浆中骨料的连续级配达到最佳，减少由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的用量并实现节约。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料的技术领域，更具体地讲，涉及一种双骨料水泥砂浆。
背景技术
现有技术中的水泥砂浆是由水泥、砂子(也称骨料或集料)、掺合料、外加剂、水等混合而成的，其中砂子可采用天然河砂、山砂和/或机制砂。
无论是采用天然河砂、山砂还是机制砂配制水泥砂浆，砂子均是起骨架和填充的作用。天然河砂、山砂、机制砂的表面形状是不规则的多面体且往往存在针片状的结构颗粒，在同等体积状态下的砂子骨料的比表面积较大，采用天然河砂、山砂、机制砂配制的水泥砂浆的重量也较大，达2000kg/m3左右；并且，采用天然河砂、山砂、机制砂配制水泥砂浆往往需要较多的由水泥与掺合料所构成的胶凝材料来包裹和填充砂子的空隙，以获得水泥砂浆在施工过程中所需的和易性和稠度；此外，常规水泥砂浆的保水性能不佳，涂抹于建筑物墙、顶棚、楼地面、柱等基层表面的水泥砂浆会随着水泥砂浆中的水泥水化、凝固而逐步失水干燥，水泥砂浆的收缩增加极易导致空鼓、开裂和脱落现象的发生。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配得到的双骨料水泥砂浆，实现降低成本并提高性能的目的。
本发明提供了一种双骨料水泥砂浆，对于以砂子为骨料配制的水泥砂浆，采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配制得由砂子和膨胀矿渣颗粒共同构成的双骨料并利用所述双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆，其中，所述砂子为天然河砂、山砂和/或机制砂，并且以体积百分比计，所述膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％。
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，所述膨胀矿渣颗粒是采用膨珠法生产工艺处理高炉炉渣得到的矿渣颗粒，所述膨胀矿渣颗粒的粒径在10mm以下。
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，所述双骨料水泥砂浆为砌筑用双骨料水泥砂浆、涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆或涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆。
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，将砂子与膨胀矿渣颗粒两种骨料分别采用筛孔尺寸为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.300mm和0.150mm的标准筛进行筛分，根据所述双骨料水泥砂浆的用途和施工操作性能，将筛分后的砂子和膨胀矿渣颗粒按照不同的配比进行连续级配配制得到连续级配双骨料，再采用所述连续级配双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆。
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
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根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，对砂子和膨胀矿渣颗粒以体积百分比计进行连续级配配制得到连续级配双骨料，再采用所述连续级配双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆，其中，以立方米材料用量重量计，所述双骨料水泥砂浆包括1100～1400kg/m3所述连续级配双骨料、145～245kg/m3水泥、0.05～1.5kg/m3外加剂、0.1～0.4kg/m3抗裂纤维、0.2～1kg/m3可分散乳胶粉、0.1～0.5kg/m3增稠剂、0.1～0.5kg/m3触变润滑粉剂和180～220kg/m3水。
根据本发明的双骨料水泥砂浆的一个实施例，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或复合硅酸盐水泥；所述外加剂为防水剂、膨胀剂、缓凝剂和早强剂中的一种或多种；所述抗裂纤维为聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维、矿棉纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述可分散乳胶粉为醋酸乙烯脂与乙烯共聚胶粉、丙烯酸脂与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯脂均聚胶粉、马来酸与苯乙烯共聚胶粉和聚氧乙烯醚与丙烯酸聚合物胶粉中的一种或多种；所述增稠剂为羟丙基甲级纤维素、羧甲基纤维素纳和淀粉醚中的一种或多种；所述触变润滑粉剂为蛭石粉、海泡石粉和滑石粉中的一种或多种。
本发明采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子并与砂子一起形成双骨料水泥砂浆并立足于对双骨料水泥砂浆中的砂子和膨胀矿渣颗粒的颗粒级配进行方案优化，可避免原天然河砂、山砂、机制砂单一骨料级配所造成的连续性不佳、比表面积大、空隙率大等问题，实现双骨料水泥砂浆中砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的连续级配达到最佳，减少由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的用量并实现节约；此外，有助于提高和改善施工操作性能并减轻劳动强度。制得的双骨料水泥砂浆具有施工拌合方便、操作性能佳、和易性好和保水性能优的显著优点，能够避免发生空鼓、开裂和脱落等现象，既减轻了建筑物的重量，又可降低建筑工程的建造费用，对天然河砂、山砂、机制砂的自然资源起到较好的保护作用，对膨胀矿渣颗粒固体废弃物的循环再利用又满足了经济可持续发展的要求，同时提高了劳动效率、降低了劳动强度，减少了砂浆原材料的运输成本和施工成本。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面对本发明的双骨料水泥砂浆进行详细说明。
现有技术中的水泥砂浆是由水泥、砂子(也称骨料或集料)、掺合料、外加剂、水等混合而成的，其中砂子可采用天然河砂、山砂和/或机制砂。
根据本发明的示例性实施例，对于以砂子为骨料配制的水泥砂浆，采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配制得由砂子和膨胀矿渣颗粒共同构成的双骨料并利用所述双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆，上述砂子可以为天然河砂、山砂和/或机制砂。并且以体积百分比计，膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％。即，膨胀矿渣颗粒与砂子的总体积为100％且膨胀矿渣颗粒与砂子的体积比为3～7:7～3。
例如，水泥砂浆中的砂子为100体积，则将其中的30～70体积替换为膨胀矿渣颗粒，或者也可以理解为，采用30～70体积的膨胀矿渣颗粒与70～30体积的砂子作为两种骨料并且两种骨料的总体积为100体积，再将砂子、膨胀矿渣颗粒、掺合料、外加剂、水等按照预定配比混合即可得到本发明的双骨料水泥砂浆。
其中，本发明的关键之处在于将砂子与膨胀矿渣颗粒两种骨料分别采用筛孔尺寸为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.300mm和0.150mm的标准筛进行筛分得到不同粒径的颗粒后，根据所述双骨料水泥砂浆的用途和施工操作性能，将筛分后的砂子和膨胀矿渣颗粒按照不同的配比进行连续级配配制得到连续级配双骨料，再采用该连续级配双骨料配制得到双骨料水泥砂浆。上述双骨料水泥砂浆中的水泥、掺合料、外加剂、水等材料的使用要求和具体用量可以在实际工程应用中根据砂浆的强度等级和砂浆的工作性能要求(如稠度、和易性、凝结时间等)进行确定，本发明不对此进行具体限制。
本发明所使用的膨胀矿渣颗粒是采用膨珠法生产工艺处理高炉炉渣得到的矿渣颗粒。高炉炉渣是高炉炼铁过程中排出的一种副产物，膨珠法生产工艺是利用高炉热熔矿渣经遇水和高速滚筒旋转，将热塑性的矿渣分散抛出，使它在水、空气和本身表面张力作用下迅速冷却，形成内含微孔、表面封闭、大小不等的矿渣颗粒，其实际上是工业生产过程中产生的固体废弃物。
具体地，所述膨胀矿渣颗粒形状为近似圆形或椭圆形的球体，颗粒大小不等且粒径在10mm以下，主要成分为硅酸盐类物质，不含有活性氧化硅、活性氧化铝、碳酸盐等活性矿物成分，在使用过程中不会与水泥发生碱集料反应；该膨胀矿渣颗粒表面光洁、外壳坚硬且呈玻璃体为主的釉质状，内部结构特征为细密蜂窝状封闭微孔结构，具有隔水保气的功能；膨胀矿渣颗粒的筒压强度能够达7.5MPa以上，颗粒堆积密度约为900kg/m3左右。
当采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子(天然河砂、山砂和/或机制砂)进行混配且膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％，可避免原水泥砂浆的很多问题，同时还由于膨胀矿渣颗粒的引入而给所得到的双骨料水泥砂浆带来了很多新的有益效果，具体如下：
1)可改善原单一骨料级配所造成的连续性不佳、比表面积大、空隙率大等问题，实现双骨料水泥砂浆中的砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的连续级配达到最佳，在同等体积状态下的砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的比表面积较小、空隙率较低。因此，用于包裹和填充砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料空隙的由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的需用量减少，满足同等水泥砂浆施工作业所要求的和易性和稠度所需的由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的用量可减少，实现节约。
2)由于膨胀矿渣颗粒形状为近似圆形或椭圆形的球体，可有效地减少原天然河砂、山砂、机制砂不规则的表面形状所造成的摩擦阻力，对提高和改善双骨料水泥砂浆的施工操作性能和减轻劳动强度均有极大帮助；因双骨料水泥砂浆中的骨料摩擦阻力减小，既实现了为满足双骨料水泥砂浆和易性所需的由水泥与掺合料所构成的胶凝材料使用量的减少，又可达到双骨料水泥砂浆施工拌合方便、操作性能佳、和易性好和保水性优的显著优点。
3)天然河砂、山砂、机制砂等砂子的颗粒堆积密度约为1550～1650kg/m3，当采用膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％时，每立方米的双骨料水泥砂浆重量可减轻250～500kg/m3左右，既减轻了建筑物的重量，又可降低建筑工程的建造费用，对天然河砂、山砂、机制砂的自然资源起到较好的保护作用，对膨胀矿渣颗粒固体废弃物的循环再利用又满足了经济可持续发展的要求，同时还提高了劳动效率、降低了劳动强度，减少了砂浆原材料的运输成本和施工成本。
4)膨胀矿渣颗粒的筒压强度能够达到7.5MPa以上，采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配后所配制的双骨料水泥砂浆的强度、粘接力、抗冻性及耐久性在满足建筑工程技术规范和标准要求的同时，还有所改善和提高。
5)由于膨胀矿渣颗粒的细密蜂窝状微孔结构具有良好的保水性能,涂抹于建筑物墙、顶棚、楼地面、柱等基层表面的双骨料水泥砂浆，在双骨料水泥砂浆中的水泥水化、凝固而逐步失水干燥的过程中，膨胀矿渣颗粒的细密蜂窝状微孔结构内的水分逐步散发，既对双骨料水泥砂浆的养护起到了极好的保障作用，又可免除现场施工的湿养护施工作业工序，防止双骨料水泥砂浆的收缩增加，避免发生双骨料水泥砂浆抹灰层的空鼓、开裂和脱落现象的发生。
6)当膨胀矿渣颗粒的微细颗粒(粒径0～0.015mm)作为粉料加入水泥砂浆后，由于膨胀矿渣颗粒的微细颗粒所具有的水硬胶凝材料的活性性能，可比常规天然河砂、山砂和/或机制砂配制的水泥砂浆减少约10％左右的水泥用量。
对于本发明的双骨料水泥砂浆，天然河砂、山砂、机制砂等砂子的表面形状是不规则的多面体且往往存在针片状的结构颗粒，具有不均匀、不连续的特点，而膨胀矿渣颗粒是工业生产过程中产生的固体废弃物，颗粒的大小、形状既受生产工艺的影响也随原材料的不同而发生变化，也呈现不均匀、不连续的特征。若双骨料水泥砂浆中的两种骨料不能作到连续级配，则骨料起到的骨架和填充作用将受到极大影响，用于包裹和填充骨料空隙的由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的用量将极大增加，不仅带来胶凝材料的用量增加所造成的成本浪费，而且过多胶凝材料的使用也易造成水泥砂浆抹灰层的空鼓、开裂和脱落现象的加重发生。也即，连续级配可有效地实现降低骨料孔隙率、增强骨料的骨架和填充作用、降低胶凝材料用量的目的。
因此，本发明还对双骨料水泥砂浆中的砂子和膨胀矿渣颗粒的颗粒级配进行优化，根据双骨料水泥砂浆的不同用途(如砌筑、抹灰)所要求的砂浆技术标准和施工操作性能，对双骨料水泥砂浆中砂子和膨胀矿渣颗粒的连续级配进行调整和修正并建立技术要求和标准。
根据本发明，先将用于双骨料水泥砂浆的砂子和膨胀矿渣颗粒两种骨料分别用筛孔尺寸分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.300mm和0.150mm的标准筛进行筛分得到不同粒径的颗粒，然后根据双骨料水泥砂浆的不同用途如(砌筑、抹灰)所要求的砂浆技术标准和施工操作性能，将筛分后的砂子与膨胀矿渣颗粒按照不同的配比进行连续级配。混合后的砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料满足大粒径颗粒能达到骨架连续支撑、小粒径颗粒则能充分填充大粒径颗粒间空隙的连续级配的效果，以此实现减小砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的空隙率，减少由水泥与掺合料所构成的胶凝材料用来包裹与填充砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料空隙的材料用量，最终实现较佳的技术经济性和施工操作的便捷性。
根据本发明双骨料水泥砂浆的不同用途，该双骨料水泥砂浆可以为砌筑用双骨料水泥砂浆、涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆或涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆。其中，非地面基层表面可以为建筑物的墙、顶棚、柱的表面。
对于每种双骨料水泥砂浆，本发明分别给出两种采用不同骨料作为主骨料的砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的连续级配配比。
对于砌筑用双骨料水泥砂浆，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
砌筑用双骨料水泥砂浆，由于膨胀矿渣颗粒形状为近似球体或椭球体的颗粒且膨胀矿渣颗粒表面光洁、外壳坚硬呈玻璃体为主的釉质状，内部结构特征为细密蜂窝状封闭微孔结构，具有隔水保气的功能；由此带来了双骨料水泥砂浆的砂浆摩擦阻力小、砂浆拌合方便、施工操作性能佳、和易性好和保水性好的显著优点；双骨料水泥砂浆的砂浆稠度和和易性较好(砂浆分层度小于2cm)，不仅带来了砂浆的制备拌合方便，砌筑时的砂浆铺灰挤砌质量也得到了提高，灰缝砂浆的饱满度更易保证(灰缝砂浆的饱满度大于80％)。
砌筑用双骨料水泥砂浆的配合比应经试验确定，试配时的砂浆强度应按设计强度等级提高15％。
对于涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆，由于膨胀矿渣颗粒形状为近似球体或椭球体的颗粒且膨胀矿渣颗粒表面光洁、外壳坚硬呈玻璃体为主的釉质状，内部结构特征为细密蜂窝状封闭微孔结构，具有隔水保气的功能；由此带来了砂浆摩擦阻力小、砂浆拌合方便、施工操作性能佳、和易性好和保水性好的显著优点；随着砂浆流变性和补偿收缩性能的提高，可有效抑制砂浆的开裂，提高砂浆与基层的粘结力，减少基层表面的界面处理工序，砂浆涂抹层不易发生空鼓、开裂、脱落现象；涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆较普通水泥砂浆重量减轻12.5～25％左右，既减轻了建筑物的重量实现节约，又可在劳动强度降低的同时利于砂浆涂抹层的成型、不易发生砂浆涂抹层的流坠变形，提高砂浆的涂抹效率达25％左右；在双骨料水泥砂浆中的水泥水化、凝固而逐步失水干燥的过程中，膨胀矿渣颗粒的细密蜂窝状微孔结构内的水分逐步散发，对双骨料水泥砂浆的养护起到了极好的保障作用，可免除现场施工的湿养护施工作业工序。
涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆的配合比应经试验确定，试配时的砂浆强度应按设计强度等级提高15％。
对于涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆，由于膨胀矿渣颗粒形状为近似球体或椭球体的颗粒且膨胀矿渣颗粒表面光洁、外壳坚硬呈玻璃体为主的釉质状，内部结构特征为细密蜂窝状封闭微孔结构，具有隔水保气的功能；由此带来了砂浆摩擦阻力小、砂浆拌合方便、施工操作性能佳、和易性好和保水性好的显著优点；随着砂浆流变性和补偿收缩性能的提高，可有效抑制砂浆的开裂，提高砂浆与基层的粘结力，减少基层表面的界面处理工序，砂浆涂抹层不易发生空鼓、开裂现象；涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆较普通水泥砂浆重量减轻12.5～25％左右，既减轻了建筑物的重量实现节约，又因砂浆摩擦阻力的减小利于砂浆的摊铺和压实作业，在劳动强度降低的同时，提高砂浆的涂抹效率达25％左右；在双骨料水泥砂浆中的水泥水化、凝固而逐步失水干燥的过程中，膨胀矿渣颗粒的细密蜂窝状微孔结构内的水分逐步散发，对双骨料水泥砂浆的养护起到了极好的保障作用，可免除现场施工的湿养护施工作业工序。由于膨胀矿渣颗粒表面光洁、外壳坚硬呈玻璃体为主的釉质状，涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的抗磨性能和抗冲击性能较普通水泥砂浆得到了提高，建筑物地面基层表面的砂浆层不易发生翻砂起灰现象。
涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的配合比应经试验确定，试配时的砂浆强度应按设计强度等级提高15％。
根据本发明的示例性实施例，先对砂子和膨胀矿渣颗粒以体积百分比计进行连续级配配制得到连续级配砂子和膨胀矿渣颗粒共同构成的双骨料，再采用该连续级配双骨料进行双骨料水泥砂浆的配制。优选地，以立方米材料用量重量计，双骨料水泥砂浆包括1100～1400kg/m3所述连续级配的砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料、145～245kg/m3水泥、0.05～1.5kg/m3外加剂、0.1～0.4kg/m3抗裂纤维、0.2～1kg/m3可分散乳胶粉、0.1～0.5kg/m3增稠剂、0.1～0.5kg/m3触变润滑粉剂和180～220kg/m3水。
其中，上述水泥可以为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或复合硅酸盐水泥；上述外加剂可以为防水剂、膨胀剂、缓凝剂和早强剂中的一种或多种；上述抗裂纤维可以为聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维、矿棉纤维和岩棉纤维中的一种或多种；上述可分散乳胶粉可以为醋酸乙烯脂与乙烯共聚胶粉、丙烯酸脂与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯脂均聚胶粉、马来酸与苯乙烯共聚胶粉和聚氧乙烯醚与丙烯酸聚合物胶粉中的一种或多种；上述增稠剂可以为羟丙基甲级纤维素、羧甲基纤维素纳和淀粉醚中的一种或多种；上述触变润滑粉剂可以为蛭石粉、海泡石粉和滑石粉中的一种或多种。
应理解，本发明详述的上述实施方式及以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
下面结合具体实施例对本发明的双骨料水泥砂浆作进一步说明。
实施例1：砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
强度等级为M5的砌筑用双骨料水泥砂浆的配制：
首先，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料(其中，膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为64％)：
其次，采用上述通过连续级配配制得到所述砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料进行本实施例砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆的配制，以立方米材料用量重量计，其组分包括1150kg/m3上述砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料、147kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和182kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表1所示。
表1实施例1的双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9.2 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.5 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 2.86 |
对比例1：强度等级为M5的砌筑用普通水泥砂浆配合比及基本性能测试结果
以立方米材料用量重量计，本对比例中普通水泥砂浆包括1600kg/m3中砂、165kg/m3P.O42.5R水泥、0.3kg/m3增稠剂、0.1kg/m3外加剂和200kg/m3水。
基本性能测试结果如下表2所示：
表2对比例1的普通水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 8 |
| 28天抗压强度(MPa) | 5.7 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 4.3 |
对比例2：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1050kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％的连续级配双骨料、147kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和182kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表3所示。
表3对比例2的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％
双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.1 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 3.2 |
对比例3：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制砌筑用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1200kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％的连续级配双骨料、147kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和182kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表4所示。
表4对比例3的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％
双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 8.5 |
| 28天抗压强度(MPa) | 5.85 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 3.7 |
由表1、表2、表3、表4的结果显示：本发明的砌筑用双骨料水泥砂浆的各项砂浆性能指标均优于普通水泥砂浆和膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％、15％的同样采用连续级配双骨料配制而成的双骨料水泥砂浆。
实施例2：涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
强度等级为M5的涂抹于建筑物非地面基层表面双骨料水泥砂浆的配制：
首先，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配配制得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料(膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为65％)：
其次，依据通过连续级配配制得到所述涂抹于建筑物非地面基层表面双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料进行本实施例涂抹于建筑物非地面基层表面用强度等级为M5的双骨料水泥砂浆的配制，以立方米材料用量重量计，其组分包括1150kg/m3上述涂抹于建筑物非地面基层表面双骨料水泥砂浆的连续级配砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料、175kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和190kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表5所示。
表5实施例2的双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9.5 |
| 保水率(％) | 89 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.35 |
| 28天收缩率(％) | 0.07 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.82 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 2.58 |
对比例4：强度等级为M5的涂抹于建筑物非地面基层表面普通水泥砂浆配合比及基本性能测试结果
以立方米材料用量重量计，本对比例中普通水泥砂浆包括1600kg/m3中砂、200kg/m3P.O42.5R水泥、0.3kg/m3增稠剂、0.1kg/m3外加剂和210kg/m3水。
基本性能测试结果如下表6所示：
表6对比例4的普通水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 7.8 |
| 保水率(％) | 82 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.31 |
| 28天收缩率(％) | 0.1 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.07 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 4.12 |
对比例5：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1050kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％的连续级配双骨料、175kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和190kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表7所示。
表7对比例5的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％
双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9.1 |
| 保水率(％) | 85 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.32 |
| 28天收缩率(％) | 0.09 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.25 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 2.87 |
对比例6：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制涂抹于建筑物非地面基层表面强度等级为M5的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1200kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％的连续级配双骨料、175kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂和190kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表8所示。
表8对比例6的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％
双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9.4 |
| 保水率(％) | 83 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.34 |
| 28天收缩率(％) | 0.08 |
| 28天抗压强度(MPa) | 6.56 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 3.95 |
由表5、表6、表7、表8的结果显示：本发明的涂抹于建筑物非地面基层表面双骨料水泥砂浆的各项砂浆性能指标均优于普通水泥砂浆和膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％、15％的同样采用连续级配双骨料配制而成的双骨料水泥砂浆。
实施例3：涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆
强度等级为M15的涂抹于建筑物地面基层表面双骨料水泥砂浆的配制：
首先，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配配制得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料(膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为36％)：
其次，依据通过连续级配配制得到所述涂抹于建筑物地面基层表面双骨料水泥砂浆的连续级配砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料进行本实施例涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆的配制，以立方米材料用量重量计，其组分包括1350kg/m3上述涂抹于建筑物地面基层表面双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料、240kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂215kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表9所示。
表9实施例3的双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 9.4 |
| 保水率(％) | 93 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.33 |
| 28天收缩率(％) | 0.08 |
| 28天抗压强度(MPa) | 18.65 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 2.95 |
对比例7：强度等级为M15的涂抹于建筑物地面基层表面普通水泥砂浆的配合比及基本性能测试结果
以立方米材料用量重量计，本对比例中普通水泥砂浆包括1600kg/m3中砂、270kg/m3P.O42.5R水泥、0.3kg/m3增稠剂、0.1kg/m3外加剂和240kg/m3水。
基本性能测试结果如下表10所示：
表10对比例7的普通水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 8.5 |
| 保水率(％) | 89 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.29 |
| 28天收缩率(％) | 0.11 |
| 28天抗压强度(MPa) | 17.76 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 4.57 |
对比例8：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1050kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％的连续级配骨料、240kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂215kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表11所示。
表11对比例8的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％
双骨料水泥砂浆测试结果
对比例9：膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆
采用以大粒径砂子作为主骨料配制涂抹于建筑物地面基层表面强度等级为M15的双骨料水泥砂浆，以立方米材料用量重量计，其组分包括1200kg/m3膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％的连续级配双骨料、240kg/m3P.O42.5R水泥、0.1kg/m3外加剂、0.2kg/m3增稠剂215kg/m3水。
参照《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T70-2009的试验方法，其基本性能测试结果如下表12所示。
表12对比例9的膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为15％
双骨料水泥砂浆测试结果
| 项目 | 测试结果 |
| 凝结时间(h) | 8.7 |
| 保水率(％) | 90 |
| 14天拉伸粘结强度(MPa) | 0.30 |
| 28天收缩率(％) | 0.09 |
| 28天抗压强度(MPa) | 17.95 |
| 25次冻融循环质量损失率(％) | 3.68 |
由表9、表10、表11、表12的结果显示：本发明的涂抹于建筑物地面基层表面双骨料水泥砂浆的各项砂浆性能指标均优于普通水泥砂浆和膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为85％、15％的同样采用连续级配双骨料配制而成的双骨料水泥砂浆。
综上所述，本发明采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子并与砂子一起形成双骨料水泥砂浆并立足于对双骨料水泥砂浆中的砂子和膨胀矿渣颗粒的颗粒级配进行方案优化，可避免原天然河砂、山砂、机制砂单一骨料级配所造成的连续性不佳、比表面积大、空隙率大等问题，实现双骨料水泥砂浆中砂子和膨胀矿渣颗粒双骨料的连续级配达到最佳，减少由水泥与掺合料所构成的胶凝材料的用量并实现节约；此外，有助于提高和改善施工操作性能并减轻劳动强度。制得的双骨料水泥砂浆具有施工拌合方便、操作性能佳、和易性好和保水性能优的显著优点，能够避免发生空鼓、开裂和脱落等现象，既减轻了建筑物的重量，又可降低建筑工程的建造费用，对天然河砂、山砂、机制砂的自然资源起到较好的保护作用，对膨胀矿渣颗粒固体废弃物的循环再利用又满足了经济可持续发展的要求，同时提高了劳动效率、降低了劳动强度，减少了砂浆原材料的运输成本和施工成本。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (12)
1.一种双骨料水泥砂浆，其特征在于，对于以砂子为骨料配制的水泥砂浆，采用膨胀矿渣颗粒代替部分砂子进行混配制得由砂子和膨胀矿渣颗粒共同构成的双骨料并利用所述双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆，其中，所述砂子为天然河砂、山砂和/或机制砂，并且以体积百分比计，所述膨胀矿渣颗粒对砂子的代替率为30～70％。
2.根据权利要求1所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，所述膨胀矿渣颗粒是采用膨珠法生产工艺处理高炉炉渣得到的矿渣颗粒，所述膨胀矿渣颗粒的粒径在10mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，所述双骨料水泥砂浆为砌筑用双骨料水泥砂浆、涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆或涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆。
4.根据权利要求3所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，将砂子与膨胀矿渣颗粒两种骨料分别采用筛孔尺寸为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.300mm和0.150mm的标准筛进行筛分，根据所述双骨料水泥砂浆的用途和施工操作性能，将筛分后的砂子和膨胀矿渣颗粒按照不同的配比进行连续级配配制得到连续级配双骨料，再采用所述连续级配双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆。
5.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
6.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的砌筑用双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
7.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
8.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的涂抹于建筑物非地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
9.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径砂子作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
10.根据权利要求4所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，以体积百分比计，按照以下骨料配比进行连续级配得到以大粒径膨胀矿渣颗粒作为主骨料的涂抹于建筑物地面基层表面的双骨料水泥砂浆的连续级配双骨料：
11.根据权利要求1、权利要求5-10中任一项所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，对砂子和膨胀矿渣颗粒以体积百分比计进行连续级配配制得到连续级配双骨料，再采用所述连续级配双骨料配制得到所述双骨料水泥砂浆，其中，以立方米材料用量重量计，所述双骨料水泥砂浆包括1100～1400kg/m3所述连续级配双骨料、145～245kg/m3水泥、0.05～1.5kg/m3外加剂、0.1～0.4kg/m3抗裂纤维、0.2～1kg/m3可分散乳胶粉、0.1～0.5kg/m3增稠剂、0.1～0.5kg/m3触变润滑粉剂和180～220kg/m3水。
12.根据权利要求11所述的双骨料水泥砂浆，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥或复合硅酸盐水泥；所述外加剂为防水剂、膨胀剂、缓凝剂和早强剂中的一种或多种；所述抗裂纤维为聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维、矿棉纤维和岩棉纤维中的一种或多种；所述可分散乳胶粉为醋酸乙烯脂与乙烯共聚胶粉、丙烯酸脂与苯乙烯共聚胶粉、醋酸乙烯脂均聚胶粉、马来酸与苯乙烯共聚胶粉和聚氧乙烯醚与丙烯酸聚合物胶粉中的一种或多种；所述增稠剂为羟丙基甲级纤维素、羧甲基纤维素纳和淀粉醚中的一种或多种；所述触变润滑粉剂为蛭石粉、海泡石粉和滑石粉中的一种或多种。
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