CN108840631A

CN108840631A - 一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包及其制备方法和使用方法

Info

Publication number: CN108840631A
Application number: CN201810935191.9A
Authority: CN
Inventors: 黄柯柯; 陶东光; 胡皓
Original assignee: Guangdong Changqing Architecture Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Changqing Architecture Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2018-11-20
Anticipated expiration: 2038-08-16
Also published as: CN108840631B

Abstract

本发明涉及一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包及其制备方法和使用方法，所述砌筑砂浆组合包由分装的A包和B包组成；其中，所述A包中包括：水泥50～70份、建筑垃圾再生微粉30～50份、纤维素醚0.05～0.2份、引气剂0.01～0.03份、碳纳米管0.04～0.12份、减水剂1～1.6份、木质素纤维0.2～0.4份；所述B包中包括：砂0～30份、建筑垃圾再生细骨料70～100份。本发明砌筑砂浆组合包为蒸压加气混凝土墙体专用，与蒸压加气混凝土墙体粘结性强、适用性强，又具有施工性能好、耐久性强、成本低等特点，有效解决了现有砂浆与新型墙体适应性差而导致的各种质量问题，有利于加气砖等新型墙体材料的推广。对于建筑垃圾的减量化、建筑业的可持续发展以及降低成本具有重要意义。

Description

一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及建筑建材领域，具体涉及一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包及其制备方法和使用方法。

背景技术

为促进资源可持续发展，解决能源短缺的问题，我国大力推进墙体材料改革和建筑节能。近年来，蒸压加气混凝土砌块的使用率逐年增多。由于加气砖与黏土砖性能的差异，采用传统的现场搅拌砂浆和湿法砌筑工艺砌筑加气砖砌体时，砌体往往出现开裂和空鼓等诸多质量问题。

CN106007562A公开了一种利用建筑垃圾再生骨料制备的干混砂浆，通过将建筑垃圾在拆迁地进行必要的锤击、振捣等处理后，利用颚式破碎机对建筑垃圾进行两级粉碎，分离得到0.15～5mm的建筑垃圾再生骨料代替天然砂，然后按照普通硅酸盐水泥P.O42.5R100份，建筑垃圾再生骨料400～500份，二级粉煤灰20～30份，激发剂0.7～1.0份，界面增强剂1.0～1.2份，保水剂0.1～0.3份，减水剂1.0～1.8份，增强纤维0.3～0.5份制成干混砂浆。最终产品各项指标测试符合GB/T25181-2010《预拌砂浆》中的要求。但是这项技术中对于建筑垃圾的资源化仅限于用建筑垃圾再生骨料代替天然砂，应用范围受限，且仍然存在预拌砂浆发生板结现象、含水率不稳定的问题，也不能满足加气混凝土墙体的要求。

CN101830673A公开了一种利用建筑垃圾制备的砌筑砂浆，主要原料为：水泥15～25％，建筑垃圾微粉25～35％，砂40～50％，矿物外加剂5～10％，激发剂3～7％，均为质量百分比。建筑垃圾微粉中含有未水化的水泥和水化产物，依靠激发剂硫酸钙、水合硅酸钠的作用与水发生水化和二次水化，从而提高体系的强度。由于是一体式混合预拌，也无法规避预拌砂浆发生板结现象、含水率不稳定的问题，难以满足加气混凝土墙体的要求。

CN107032686A公开了一种干混砌筑砂浆及其制备方法。其中建筑垃圾粉料的添加量只有10～20％，不能大量利用建筑不同粒度的粉碎料，对于建筑垃圾的资源化有限，也是一体式混合预拌，同样无法规避预拌砂浆发生板结现象、含水率不稳定的问题，难以满足加气混凝土墙体的要求。

因此开发、研制出工作性(保水性、流动性、黏稠性、吸附性)好、工艺简单、价格合理的蒸压加气混凝土专用砂浆，节约资源和环境友好的利用建筑垃圾制备蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆，将是加气混凝土砌块建筑推广中的关键技术。

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工作性(保水性、流动性、黏稠性、吸附性)佳、工艺简单及成本低的蒸压加气混凝土专用砂浆、节约资源和环境友好的利用建筑垃圾制备蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，由分装的A包和B包组成；其中，所述A包中包括如下质量份数的组分：

水泥50～70份、建筑垃圾再生微粉30～50份、纤维素醚0.05～0.2份、引气剂0.01～0.03份、碳纳米管0.04～0.12份、减水剂1～1.6份、木质素纤维0.2～0.4份；

所述B包中包括如下质量份数的组分：砂0～30份、建筑垃圾再生细骨料70～100份。

其中，所述水泥的质量份数可以是50份、52份、55份、58份、60份、62份、65份、68份或70份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述建筑垃圾再生微粉的质量份数可以是30份、32份、35份、38份、40份、42份、45份、48份或50份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述纤维素醚的质量份数可以是0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份或0.2份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述引气剂的质量份数可以是0.01份、0.015份、0.02份、0.025份或0.03份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述碳纳米管的质量份数可以是0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.11份或0.12份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述减水剂的质量份数可以是1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份或1.6份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述木质素纤维的质量份数可以是0.2份、0.22份、0.25份、0.28份、0.3份、0.32份、0.35份、0.38份或0.4份等；所述砂的质量份数可以是0份、1份、2份、5份、10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举；所述建筑垃圾再生细骨料的质量份数可以是70份、75份、80份、85份、90份、95份或100份等，还可以是所述范围内的其他任何数值，不再穷举。

本发明中A包和B包分装，指的是A包中所含的组分与B包中所含的组分在运输前不进行混合，本发明对分装的具体形式不做限定。分装相较于现有技术中的一体混合形式，适用于小工程，砂浆用量较少的工况，使用简单，质量稳定，保质期长。

砂浆的必要组分包括集料和胶结材料，现有技术的预拌砌筑砂浆是将两者拌匀后运输、使用。而本发明砌筑砂浆组合包的显著特点之一是将集料和胶结材料进行分装，A包主要包括水泥和建筑垃圾再生微粉构成的胶结材料，以及其他添加剂。B包主要包括砂和建筑垃圾再生细骨料构成的集料。可见本发明的显著特点之二是高效利用建筑垃圾再生材料。

分装相较于现有技术中的一体混合形式，不仅规避了建筑垃圾再生材料组分含水率引起的板结、凝固现象，更意料不到地提高了砌筑砂浆与蒸压加气混凝土墙体的粘结性和适用性，又具有施工性能好、耐久性强、成本低等特点，有效解决了砂浆与新型墙体适应性差而导致的各种质量问题，有利于加气砖等新型墙体材料的推广。另一方面，本发明高效利用建筑垃圾再生材料，不仅用作代替部分或全部传统集料，还用于代替部分胶结材料，对于建筑垃圾的减量化、建筑业的可持续发展以及降低成本具有重要意义。

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砌筑砂浆组合包不同的特性。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”。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

优选地，所述水泥为砌筑水泥或普通硅酸盐水泥；

优选地，所述建筑垃圾再生微粉的目数≥425目，即所述建筑垃圾再生微粉全部能漏过425目的筛网网孔。

优选地，所述纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素。

优选地，所述纤维素醚的粘度为20000～30000mPa·s，例如20000mPa·s、22000mPa·s、25000mPa·s、28000mPa·s或30000mPa·s等。

优选地，所述碳纳米管的长度为15～25μm，例如15μm、18μm、20μm、22μm或25μm等，直径为15～25nm，例如15nm、18nm、20nm、22nm或25nm等。

优选地，所述碳纳米管的纯度>99wt％，例如99.1wt％、99.5wt％、99.9wt％、99.95wt％或99.99wt％等。

优选地，所述木质素纤维的长度≤300μm，例如300μm、270μm、250μm、230μm、212μm、180μm、160μm、150μm、125μm、120μm、115μm、96μm、80μm、48μm、10μm或1.6μm等。

优选地，所述减水剂为抗泥型聚羧酸减水剂。

优选地，所述建筑垃圾再生细骨料的细度模数为2～2.7，例如2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6或2.7等。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法，包括如下步骤：

(1)将建筑垃圾再生微粉、纤维素醚、引气剂、碳纳米管、减水剂和木质素纤维与Ca(OH)₂浆液共混，雾化成滴，干燥后，得到粉料，与水泥混匀后装包，记为A包；

(2)将砂和建筑垃圾再生细骨料混合后另外装包，记为B包；分装的A包和B包构成所述蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包。

其中，Ca(OH)₂浆液是指Ca(OH)₂与水混合后由于不能完全溶解而得到的悬浮液，又称石灰浆。本发明制备方法的特点集中体现在A包的制备上，与现有技术中的简单混合方式不同的是，本发明是将A包中除水泥外的组分通过喷雾干燥制成均匀的粉料后再与水泥拌匀，一方面雾化的过程建筑垃圾再生微粉得以充分活化，再生微粉活性增强，提高使用过程中A包对B包中集料的胶结性能，最终也体现在砌筑砂浆的性能得以优化上，这样一来，传统技术中由于担心建筑垃圾再生微粉掺加量增加会造成砂浆性能下降，即掺加量与性能的矛盾问题，在本发明中得以解决，本发明通过简单的雾化使得建筑垃圾再生微粉可以大量掺杂在胶结材料中而不引起砂浆质量的下降；另一方面本发明的方法得到的A保重各组分混合得更加均匀，提高了砂浆组合包的加工性能。

优选地，步骤(1)所述Ca(OH)₂浆液的浓度为5～10wt％，例如5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％等。

优选地，步骤(1)所述雾化成滴通过雾化干燥设备喷射完成。

优选地，所述雾化干燥设备包括喷雾干燥机。

优选地，所述喷雾干燥设备的进风温度为190～220℃，例如190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃等；出风温度为110～130℃，例如110℃、112℃、115℃、118℃、120℃、122℃、125℃、128℃或130℃等；进料速度为50～60L/h，例如50L/h、51L/h、52L/h、53L/h、54L/h、55L/h、56L/h、57L/h、58L/h、59L/h或60L/h等。

作为本发明优选的技术方案，所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法包括如下步骤：

(1)将建筑垃圾再生微粉、纤维素醚、引气剂、碳纳米管、减水剂和木质素纤维与浓度为5～10wt％的Ca(OH)₂浆液共混，雾化干燥设备喷射成雾滴，所述喷雾干燥设备的进风温度为190～220℃，出风温度为110～130℃，进料速度为50～60L/h；干燥后，得到粉料，与水泥混匀后装包，记为A包；

第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的使用方法，包括：将A包的组分与B包的组分按总质量比为1:(4～6)混匀后，例如1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8、1:5、1:5.2、1:5.5、1:5.8或1:6等，加水制浆，所得砂浆将蒸压加气混凝土块材粘结，砌筑成为蒸压加气混凝土墙体。

优选地，所述加水制浆的水灰比为0.5～0.6，例如0.5、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59或0.6等。其中水灰比在本发明中指的是水的用量与灰的用量的重量比值，其中灰的用量为水泥与建筑垃圾再生微粉的总质量。

与现有技术方案相比，本发明至少具有如下有益效果：

1.本发明砌筑砂浆组合包为蒸压加气混凝土墙体专用，与蒸压加气混凝土墙体粘结性强、适用性强，又具有施工性能好、耐久性强、成本低等特点，其所制备砌筑砂浆的28d抗压强度为12～14MPa，保水率为92～95％，有效解决了现有砂浆与新型墙体适应性差而导致的各种质量问题，有利于加气砖等新型墙体材料的推广；

2.本发明大量利用建筑垃圾再生微粉和建筑垃圾再生细骨料，同时采用将集料和胶结材料分装的形式，对于建筑垃圾的减量化、建筑业的可持续发展以及降低成本具有重要意义。

3.本发明制备方法是将A包中除水泥外的组分通过雾化干燥制成均匀的粉料后再与水泥拌匀，建筑垃圾再生微粉得以充分活化，提高使用过程中A包对B包中集料的胶结性能，且建筑垃圾再生微粉可以大量掺杂在胶结材料中而不引起砂浆质量的下降。

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1～4分别提供一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，均由分装的A包和B包组成；其中实施例1～4A包和B包中各组分的质量份数如表1所示。

表1

表1中减水剂为抗泥型聚羧酸减水剂；示例性地，表1中碳纳米管(15μm,25nm)表示碳纳米管的长度为15μm，直径为25nm。如无特殊说明，本发明中“份”均为质量份。

实施例1还提供了蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法，步骤如下：

(1)将计量份的建筑垃圾再生微粉、纤维素醚、引气剂、碳纳米管、减水剂和木质素纤维与浓度为5wt％的Ca(OH)₂浆液共混，雾化干燥设备喷射成雾滴，喷雾干燥设备的进风温度为220℃，出风温度为110℃，进料速度为50L/h；干燥后，得到粉料，与计量份的水泥混匀后装包，记为A包；

(2)将计量份的砂和建筑垃圾再生细骨料混合后另外装包，记为B包；分装的A包和B包构成所述蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包。

实施例1还提供了蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的使用方法，包括：将A包的组分与B包的组分按总质量比为1:4混匀后，加水制浆，水灰比为0.5，所得砂浆将蒸压加气混凝土块材粘结，砌筑成为蒸压加气混凝土墙体。

实施例2的制备方法与实施例1的区别在于，Ca(OH)₂浆液的浓度为10wt％，A包的组分与B包的组分的总质量比为1:6，喷雾干燥设备的进风温度为190℃，出风温度为130℃，进料速度为60L/h。

实施例2中使用方法与实施例1的区别在于，水灰比为0.6。

表2所示为对比例1～4的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包中各组分的含量。

对比例1～2与实施例4的区别均仅在于：建筑垃圾再生微粉与水泥的配比不同，但二者总量与实施例4相同。

对比例3～4与实施例4的区别均仅在于：建筑垃圾再生细骨料与砂的配比不同，但二者总量与实施例4相同。

表2

实施例5

与实施例4的区别均仅在于：碳纳米管的长度不同，为35μm。

实施例6

与实施例4的区别均仅在于：碳纳米管的长度不同，为10μm。

实施例7

与实施例4的区别均仅在于：碳纳米管的直径不同，为10nm。

实施例8

与实施例4的区别均仅在于：碳纳米管的直径不同，为50nm。

实施例9

与实施例4的区别仅在于：制备方法中步骤(1)A包的制备与实施例4不同。本实施例的步骤(1)具体为：将计量份的建筑垃圾再生微粉、纤维素醚、引气剂、碳纳米管、减水剂和木质素纤维、Ca(OH)₂和水泥混匀后装包，记为A包；其中Ca(OH)₂的实际质量与实施例4相同。

实施例10

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的进风温度为160℃。

实施例11

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的进风温度为250℃。

实施例12

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的出风温度为100℃。

实施例13

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的出风温度为150℃。

实施例14

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的进料速度为40L/h。

实施例15

与实施例2的区别仅在于：步骤(1)中喷雾干燥设备的进料速度为70L/h。

对比例5

与实施例4的区别仅在于：制备方法与实施例4不同，将各组分干拌后装包，不进行分装。

性能测试：将各实施例和对比例所提供的砌筑砂浆组合包按照A包和B包质量比为1:5混合后加水制浆，水灰比为0.5，蒸压加气混凝土块材采用蒸汽加压砖，按照建筑砂浆基本性能试验方法标准(JGJ/T 70)测试所制备砌筑砂浆28天抗压强度以及保水率，实施例的结果整理于表3，对比例的结果整理于表4。

表3

砌筑砂浆	28天抗压强度MPa	保水率
			实施例1	13.2	94％
实施例2	13	93.8％
			实施例3	13.5	94.5％
实施例4	14	95％
			实施例5	12.5	93％
实施例6	12.7	92.8％
			实施例7	12.7	92.9％
实施例8	12.8	92.8％
			实施例9	12	92％
实施例10	12.1	92.5％
			实施例11	12.2	92.2％
实施例12	12.3	92.2％
			实施例13	12.3	92.1％
实施例14	12.4	92.3％
			实施例15	12.2	92.2％

表4

砌筑砂浆	28天抗压强度MPa	保水率
			对比例1	8.9	85％
对比例2	14.2	95％
			对比例3	8.8	82％
对比例4	9.1	83％
			对比例5	11	89％

如表3所示，本发明各实施例蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包所制备的砌筑砂浆的28d抗压强度为12～14MPa。说明本发明砌筑砂浆组合包与蒸压加气混凝土墙体粘结性强、适用性强、耐久性强，有效解决了现有砂浆与新型墙体适应性差而导致的各种质量问题，有利于加气砖等新型墙体材料的推广。

而实施例1～4由于碳纳米管的尺寸更优，长度为15～25μm，同时直径为15～25nm，所以相较于尺寸不在这一范围内的实施例5～8而言，实施例1～4的各项性能指标更优，这说明本发明通过碳纳米管的尺寸优化，进一步优化了砂浆的内部结构，从而在相同水平的添加量前提下优化尺寸的碳纳米管对于砂浆的增强效果更显突出。

对照实施例9和实施例4可知，本发明是将A包中除水泥外的组分通过雾化干燥制成均匀的粉料后再与水泥拌匀，雾化的过程确实有将建筑垃圾再生微粉充分活化的作用，建筑垃圾再生微粉活性增强，提高使用过程中A包对B包中集料的胶结性能，最终也体现在砌筑砂浆的性能得以优化上。

如表3～4所示，对照实施例2与实施例10～15可知，雾化的进风温度、出风温度和进料速度之间对于建筑垃圾再生微粉的活化具有协同增强效应，当喷雾干燥设备的进风温度为190～220℃，出风温度为110～130℃，进料速度为50～60L/h这一组合条件时，建筑垃圾再生微粉的活化效果最佳，从而在相同水平的添加量前提下进一步优化了砂浆的性能。

进一步地，实施例4水泥与建筑垃圾质量比＝45:55的效果甚至能媲美对比例3中全部使用100％水泥的砂浆性能，这说明，由于雾化有将建筑垃圾再生微粉充分活化的作用，传统技术中由于担心建筑垃圾再生微粉掺加量增加会造成砂浆性能下降，即掺加量与性能的矛盾问题，在本发明中得以解决，本发明通过简单的雾化使得建筑垃圾再生微粉可以大量掺杂在胶结材料中而不引起砂浆质量的下降。

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

1.一种蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，由分装的A包和B包组成；其中，所述A包中包括如下质量份数的组分：

2.如权利要求1所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，所述水泥为砌筑水泥或普通硅酸盐水泥；

优选地，所述建筑垃圾再生微粉的目数≥425目。

3.如权利要求1或2所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，所述纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素；

优选地，所述纤维素醚的粘度为20000～30000mPa·s。

4.如权利要求1～3任一项所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，所述碳纳米管的长度为15～25μm，直径为15～25nm；

优选地，所述碳纳米管的纯度>99wt％。

5.如权利要求1～4任一项所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，所述木质素纤维的长度≤300μm。

6.如权利要求1～5任一项所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包，其特征在于，所述减水剂为抗泥型聚羧酸减水剂；

优选地，所述建筑垃圾再生细骨料的细度模数为2～2.7。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述Ca(OH)₂浆液的浓度为5～10wt％；

优选地，步骤(1)所述雾化成滴通过雾化干燥设备喷射完成；

优选地，所述雾化干燥设备包括喷雾干燥机；

优选地，所述喷雾干燥设备的进风温度为190～220℃，出风温度为110～130℃，进料速度为50～60L/h；

优选地，所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的制备方法包括如下步骤：

9.如权利要求1～6任一项所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的使用方法，其特征在于，包括：将A包的组分与B包的组分按总质量比为1:(4～6)混匀后，加水制浆，所得砂浆将蒸压加气混凝土块材粘结，砌筑成为蒸压加气混凝土墙体。

10.如权利要求9所述的蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆组合包的使用方法，其特征在于，所述加水制浆的水灰比为0.5～0.6。