CN108409211A - 一种干粉砂浆及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干粉砂浆及其制备方法和用途，所述干粉砂浆由分装的组分A和组分B组成；所述组分A包括水泥和添加剂；所述组分B包括建筑垃圾再生细骨料；其中，所述建筑垃圾再生细骨料包括如下质量比例的3种细度等级：40‑70目：70‑140目：小于40目＝1:(1.5～2):(0.1～0.5)。本发明将组分A和组分B分装，相较于现有技术中的一体混合形式，规避了再生骨料含水率引起的板结、凝固现象，提高其工作性，不再需要将再生骨料进行烘干处理，大幅降低再生骨料干粉砂浆的成本。

Description

一种干粉砂浆及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及建筑建材领域，具体涉及一种干粉砂浆及其制备方法和用途。
背景技术
建筑垃圾是建筑产品建造或拆除过程中产生的遗弃物。它的成分除了金属材料外，绝大部分为混凝土、砖瓦等，经过破碎、筛选等处理，可作为再生骨料，用于各种建筑材料中代替天然骨料。但目前应用方面仍局限于制砖、道路水稳层等几个方面。
建筑砂浆由水泥、砂、胶凝材料和水等按一定配比制成，一般用于砌墙或抹灰等。传统砂浆是采用人工方式在现场将黄砂、水泥等进行搅拌，现场扬尘、噪声严重，加上缺乏精确计量控制方法，易发生墙体开裂、空鼓、强度不牢等现象。
干粉砂浆是指经干燥筛分处理的骨料(如石英砂)、无机胶凝材料(如水泥)和添加剂(如聚合物)等按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，在现场加水拌和后即可直接使用的物料。又称作砂浆干粉料、干混料、干拌粉，有些建筑黏合剂也属于此类。干粉砂浆在建筑业中以薄层发挥粘结、衬垫、防护和装饰作用，建筑和装修工程应用极为广泛。预拌干粉砂浆是根据配方要求，采用工厂式智能化生产，精确计量，搅拌均匀，通过散装运输车运至使用地点的拌合物，是一种更节能环保的新型建筑材料，具有品种多，质量稳定、节能环保、使用方便等优势和特点，有利于保证建筑工程质量、实现资源综合利用、减少施工现场粉尘，降低施工污染，具有重要的经济价值和社会意义。
预拌砂浆主要原材约70％使用的是0～4.75mm天然河砂，有些地区缺少河砂，也有采用机制砂或部分石粉、钢渣等固废代替。建筑垃圾破碎后产生的再生细骨料虽然可以代替天然砂，但是还存在诸多缺陷。
首先，同天然砂细骨料相比，再生细骨料表面包裹着硬化后的水泥砂浆，表面粗糙，棱角较多孔隙大，吸水率高，再加上混凝土在解体、破碎过程中内部存在大量微裂纹，导致再生骨料表观密度低，吸水率高，吸水速率快。其次，建筑垃圾里面有混凝土块、红砖块、木头、玻璃等种类复杂，每种材料破碎后的颗粒压碎值指标不一样，这样对用再生骨料生产的干粉砂浆物理性能的质量保证不利。
建筑垃圾破碎后的粉尘含量大，这些粉尘对于干粉砂浆来说是有害物质，会大大降低砂浆的强度指标，增加标准稠度需水量。所以干粉砂浆标准中细骨料要求含泥量<5％，泥块含量<2％。含泥量是指砂中粒径<0.08mm的含量，泥块含量是指粒径>1.25mm，经水洗手捏后，变成<0.063mm颗粒的含量。泥块含量受制于原材料和工艺处理方式，非常不稳定。
建筑垃圾的含水率波动高，如雨季和旱季的回收的建筑垃圾破碎的再生骨料含水率相差特别大。干粉砂浆标准中细骨料要求含水率最好是<0.5％，不允许超过1％，否则易在设备内部出现凝结现象，在与水泥等搅拌后发生板结现象，影响砂浆的质量和使用，如是下雨天，在室外含水率会更高。但是如含水率高，进行烘干处理，烘干的成本巨大，不适于实际生产。
因此，需要开发一种利用建筑垃圾再生砂生产的干粉砂浆，减少建筑垃圾细粉含泥量对砂浆质量的不利影响，以及再生骨料含水率引起的干粉砂浆的板结、凝固等问题，同时降低成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种利用建筑垃圾再生砂生产的干粉砂浆，减少建筑垃圾细粉含泥量对砂浆质量的不利影响，以及再生骨料含水率引起的干粉砂浆的板结、凝固等问题。
为达此目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；所述组分A包括水泥和添加剂；所述组分B包括建筑垃圾再生细骨料；
其中，所述建筑垃圾再生细骨料包括如下质量比例的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:(1.5～2):(0.1～0.5)，例如1:1.5:0.1、1:1.5:0.5、1:2:0.1、1:1.6:0.2、1:1.7:0.3、1:1.8:0.4、1:1.9:0.2或1:2:0.5等。
本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述干粉砂浆不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
本发明中组分A和组分B分装，指的是组分A和组分B在运输或与水拌和使用前不进行混合，对分装的形式不做限定，可以是子母包，即组分A，装袋，封口，记为子包将子包装进组分B所在的母包中，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。分装的其他形式在此不再赘述。分装相较于现有技术中的一体混合形式，规避了再生骨料含水率引起的板结、凝固现象，不再需要将再生骨料进行烘干处理，大幅降低再生骨料干粉砂浆的成本。
本发明采用将建筑垃圾再生骨料进行三级细度级配，再重新设计比例掺配生产干粉砂浆，大幅提高了干粉砂浆的质量。
优选地，所述组分A和所述组分B的质量比为1:(1.5～4.0)，例如1:1.5、1:1.8、1:2.0、1:2.5、1:2.8、1:3.0、1:3.4、1:3.8或1:4等，优选1:2.0。
优选地，所述添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯(PP)纤维中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：再分散乳胶粉与纤维素醚的组合，引气剂与PP纤维的组合，纤维素醚与PP纤维的组合，可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂与PP纤维的组合。
优选地，所述水泥和添加剂的质量比为100:(2.5～5)，例如100:2.5、100:2.6、100:2.7、100:2.8、100:2.9、100:3、100:3.1、100:3.5、100:3.8、100:4.2、100:4.5或100:5等，优选100:2.5。
优选地，所述建筑垃圾再生细骨料包括建筑垃圾二次破碎再生的细骨料。通过二次破碎的细骨料中，泥块的含量<1％，大幅降低了建筑垃圾细粉含泥量高对砂浆质量的不利影响，优化了应用中的强度和需水量。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的干粉砂浆的制备方法，包括如下步骤：
(1)将建筑垃圾进行破碎，筛分出40-70目、大于70目且小于等于140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:(1.5～2):(0.1～0.5)掺配，得到组分B，计量装袋，记为B包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，得到组分A，计量装袋，记为A包；
(3)将A包装进B包中，将B包封口，得到子母包的干粉砂浆；或，将A包和B包分别包装。
优选地，步骤(1)所述破碎包括：先将所述建筑垃圾进行初碎，选择4.75mm以上的初碎料进行再碎。
优选地，所述再碎的方式为反击式破碎，降低<0.08mm的颗粒含量，进一步提高砂浆的强度指标，降低标准稠度需水量。
作为本发明优选的技术方案，所述的干粉砂浆的制备方法包括如下步骤：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择4.75mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:(1.5～2):(0.1～0.5)掺配，得到组分B，计量装袋，记为B包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，所述水泥和添加剂的质量比为100:(5～20)，所述添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维中的任意一种或至少两种的组合，得到组分A，计量装袋，记为A包；
(3)将A包装进B包中，将B包封口，得到子母包的干粉砂浆；或，将A包和B包分别包装；所述组分A和所述组分B的质量比比为1:(1.5～4.0)。
在此优选的方案中，为进一步降低含泥量，本发明将经过两次破碎的细骨料作为组分B的原料，而没有将建筑垃圾初碎后小于4.75mm的这部分细骨料纳为组分B的原料，也没有对这部分骨料进行再次破碎，这部分剩余骨料具体作何其他用途不做特殊限定，例如为了进一步充分利用资源，可以将初碎后小于4.75mm的细骨料用于生产板块砖等混凝土制品。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的干粉砂浆的用途，所述干粉砂浆加水拌和后用作砌筑砂浆、抹面砂浆、粘结砂浆和瓷砖胶。
与现有技术方案相比，本发明至少具有如下有益效果：
1.本发明将组分A和组分B分装，相较于现有技术中的一体混合形式，规避了再生骨料含水率引起的板结、凝固现象，提高其工作性，不再需要将再生骨料进行烘干处理，大幅降低再生骨料干粉砂浆的成本；
2.采用将建筑垃圾再生骨料进行三级细度级配，再重新设计比例掺配生产干粉砂浆，大幅提高了干粉砂浆的质量；
3.通过二次破碎的细骨料中，泥块的含量<1％，大幅降低了建筑垃圾细粉含泥量高对砂浆质量的不利影响，优化了砂浆的强度和需水量，提高了其工作性和质量。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；组分A包括水泥和可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和PP纤维；组分B包括建筑垃圾再生细骨料按照如下质量比例掺配的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:1.5:0.1。
其制备方法如下：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择5mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:1.5:0.1掺配，得到组分B，计量装袋，记为B包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维，水泥与可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维按照10：0.375：0.05：0.01：0.025混合，得到组分A，计量装袋，封口，记为A包；
(3)将子包装进母包中，所述组分A和所述组分B的质量比为1:2.8，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。
实施例2
一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；组分A包括水泥和可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和PP纤维；组分B包括建筑垃圾再生细骨料按照如下质量比例掺配的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:2:0.5。
其制备方法如下：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择5mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:2:0.5掺配，得到组分B，装袋，记为母包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维，水泥与可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维按照10:0.375:0.05:0.01:0.025混合，得到组分A，装袋，封口，记为子包；
(3)将子包装进母包中，所述组分A和所述组分B的质量比为1:3.2，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。
实施例3
一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；组分A包括水泥和可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和PP纤维；组分B包括建筑垃圾再生细骨料按照如下质量比例掺配的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:1.7:0.3。
其制备方法如下：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择5mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:1.7:0.3掺配，得到组分B，装袋，记为母包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维，水泥与可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维按照10:0.2:0.05:0.01:0.025混合，得到组分A，装袋，封口，记为子包；
(3)将子包装进母包中，所述组分A和所述组分B的质量比为1:2.9，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。
实施例4
一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；组分A包括水泥和可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和PP纤维；组分B包括建筑垃圾再生细骨料按照如下质量比例掺配的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:1.9:0.2。
其制备方法如下：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择5mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:1.9:0.2掺配，得到组分B，装袋，记为母包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维，水泥与可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维按照10:0.2:0.05:0.01:0.025混合，得到组分A，装袋，封口，记为子包；
(3)将子包装进母包中，所述组分A和所述组分B的质量比为1:3.1，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。
实施例5
一种干粉砂浆，由分装的组分A和组分B组成；组分A包括水泥和可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和PP纤维；组分B包括建筑垃圾再生细骨料按照如下质量比例掺配的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:1.8:0.2。
其制备方法如下：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择5mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:1.8:0.2掺配，得到组分B，装袋，记为母包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，所述水泥和添加剂的质量比为100:10，添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维，水泥与可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维按照10:0.165:0.05:0.01:0.025混合，得到组分A，装袋，封口，记为子包；
(3)将子包装进母包中，所述组分A和所述组分B的质量比为1:3.0，将母包封口，得到子母包的干粉砂浆。
对比例1
与实施例1的区别仅在于：组分B不同，具体为：将建筑垃圾进行初碎，得到目数小于140目的再生细骨料，省去重新设计配比的步骤，作为组分B。
对比例2
与实施例1的区别仅在于：将组分A和组分B进行混装。
对比例3
与实施例1的区别仅在于：省去二次破碎，初碎所得的细骨料中选出目数小于140目的全部细骨料，作为组分B。
对比例4
与实施例1的区别仅在于：组分B不同，具体为：不用再生细骨料，采用天然烘干砂，细度等级的配比与实施例1保持一致，作为组分B。
对比例5
与实施例1的区别仅在于：组分B不同，具体为：不用再生细骨料，采用天然非烘干砂，细度等级的配比与实施例1保持一致，作为组分B。
性能测试：将各实施例和对比例所提供的干粉砂浆样品分别与水按照1：0.2拌和均匀，按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009测试28天立方体抗压强度、14天拉伸粘结强度试验及凝结时间。
表1
样品 凝结时间/h 28d抗压强度/MPa 14d拉伸粘结强度/MPa
实施例1 3.3 10.2 0.7
实施例2 3.2 10.8 0.8
实施例3 3.5 13.8 1.0
实施例4 3.8 12.1 1.2
实施例5 4.3 14.2 1.2
对比例1 3.3 8.2 0.4
对比例2 3.2 8.8 0.4
对比例3 3.5 9.2 0.5
对比例4 3.1 9.9 0.6
对比例5 3.2 9.7 0.6
如表1所示，对照实施例1与对比例2可知，本发明针对建筑垃圾再生细骨料含水率情况复杂的特点，采用将组分A和组分B分装的形式，相较于现有技术中的混装形式，规避了再生骨料含水率引起的板结、凝固现象，且不再需要将再生骨料进行烘干处理，大幅降低再生骨料干粉砂浆的成本。对照实施例1与对比例1和对比例3可知，采用将建筑垃圾再生骨料进行三级细度级配，再重新设计比例掺配生产干粉砂浆，大幅提高了干粉砂浆的质量；通过二次破碎的细骨料中，泥块的含量<1％，进一步降低建筑垃圾细粉含泥量高对砂浆质量的不利影响，优化了砂浆的强度和需水量。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种干粉砂浆，其特征在于，由分装的组分A和组分B组成；所述组分A包括水泥和添加剂；所述组分B包括建筑垃圾再生细骨料；
其中，所述建筑垃圾再生细骨料包括如下质量比例的3种细度等级：40-70目：大于70目且小于等于140目：小于40目＝1:(1.5～2):(0.1～0.5)。
2.如权利要求1所述的干粉砂浆，其特征在于，所述组分A和所述组分B的重量比为1:(1.5～4.0)，优选1:2.0。
3.如权利要求1或2所述的干粉砂浆，其特征在于，所述添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求1～3任一项所述的干粉砂浆，其特征在于，所述水泥和添加剂的质量比为100:(2.5～5)，优选100:2.5。
5.如权利要求1～4任一项所述的干粉砂浆，其特征在于，所述建筑垃圾再生细骨料包括建筑垃圾二次破碎再生的细骨料。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的干粉砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将建筑垃圾进行破碎，筛分出40-70目、大于70目且小于等于140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:(1.5～2):(0.1～0.5)掺配，得到组分B，计量装袋，记为B包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，得到组分A，计量装袋，记为A包；
(3)将A包装进B包中，将B包封口，得到子母包的干粉砂浆；或，将A包和B包分别包装。
7.如权利要求6所述的干粉砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述破碎包括：先将所述建筑垃圾进行初碎，选择4.75mm以上的初碎料进行再碎。
8.如权利要求7所述的干粉砂浆的制备方法，其特征在于，所述再碎的方式为反击式破碎。
9.如权利要求6～8任一项所述的干粉砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将建筑垃圾进行初碎，选择4.75mm以上的初碎料进行反击式破碎，筛分出40-70目、70-140目、和小于40目3种细度等级的建筑垃圾再生细骨料，按照1:(1.5～2):(0.1～0.5)掺配，得到组分B，计量装袋，记为B包；
(2)将水泥和添加剂进行混合，所述水泥和添加剂的质量比为100:(5～20)，所述添加剂包括可再分散乳胶粉、纤维素醚、引气剂和聚丙烯纤维中的任意一种或至少两种的组合，得到组分A，计量装袋，记为A包；
(3)将A包装进B包中，将B包封口，得到子母包的干粉砂浆；或，将A包和B包分别包装；所述组分A和所述组分B的质量比比为1:(1.5～4.0)。
10.如权利要求1～5任一项所述的干粉砂浆的用途，其特征在于，所述干粉砂浆加水拌和后用作砌筑砂浆、抹面砂浆、粘结砂浆和瓷砖胶。
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