CN109503086B - 一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆 - Google Patents

一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆 Download PDF

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Abstract

一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，所述湿拌砂浆由砂子、胶凝材料、外加剂和水四部分混合搅拌而成；所述砂子由镍砂、黄砂、江砂三部分组成；所述胶凝材料由水泥、粉煤灰、磷石膏组成；其各原料按以下重量份数进行配比:镍砂300‑700份，黄砂350‑800份，江砂100‑400份，水泥160‑280份，粉煤灰50‑110份，磷石膏30‑80份，外加剂1‑2份，水160‑200份；利用本发明制备的湿拌砂浆性能可以达到使用普通砂子制备的湿拌砂浆性能，并且可以显著降低材料成本，节约传统的砂浆材料，并实现镍渣和磷石膏的综合利用，解决其处置难题。

Description

一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆
技术领域
本发明属于砂浆技术领域，具体涉及一种使用镍砂和磷石膏制备的湿拌砂浆。
背景技术
镍渣是镍金属在冶炼过程中形成的以FeO、SiO2、Al2O3和MgO等为主要化学组成的熔融物，经自然排放或者水淬处理后排放所形成的工业废渣，属于冶炼金属所排放出的工业固体废弃物的一种。
近年来，随着江苏沿海港区开发，形成了以镍冶金工业为支柱的产业带，江苏沿海地区的镍渣堆存量达到1000万t左右。大量镍渣的排放如不能得到有效利用，将占用大量土地，甚至污染环境。
磷石膏是磷肥工业的副产物，我国累计堆存量已超过2亿t，且排放量仍以每年15％的速率快速增加。磷石膏的长期堆积，对环境造成了巨大的污染，并且占用了大量的耕地。磷石膏的主要化学成分为CaO和SO3，同时含有P2O5、F、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，所以磷石膏可用于水泥工业、建筑材料。
湿拌砂浆是指将无机胶凝材料、细骨料、掺合料、水，以及根据性能确定的其他组分按适当比例配合、拌制并经硬化形成的建筑工程材料，主要起粘结、衬垫及传递应力等作用，应用极为广泛。
随着传统湿拌砂浆材料黄砂、江砂等短缺，造成湿拌砂浆成本的大大增加，将镍渣制成镍砂并用于湿拌砂浆的制作，用磷石膏替换部分粉煤灰等胶凝材料，既能解决镍渣、磷石膏的处理问题，又能产生良好的经济效益。目前现有技术中未见将块状镍渣破碎制成机制砂协同磷石膏一起用于生产湿拌砂浆。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，将块状镍渣破碎制成机制砂，替换传统砂浆材料(黄砂、江砂、机制砂等)；将磷石膏用于湿拌砂浆制备，替换部分水泥或粉煤灰。所制备的湿拌砂浆具有保水性能好、粘结力强、抗冻性能好、收缩率低、性能稳定、价格低等特点，为镍渣和磷石膏的资源化、综合化利用开辟了新的途径。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案予以实现：一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，所述湿拌砂浆由砂子、胶凝材料、外加剂和水四部分混合搅拌而成；所述砂子由镍砂、黄砂、江砂三部分组成；所述胶凝材料由水泥、粉煤灰、磷石膏组成；其各原料按以下重量份数进行配比:镍砂300-700份，黄砂350-800份，江砂100-400份，水泥160-280份，粉煤灰50-110份，磷石膏30-80份，外加剂1-2份，水160-200份。
作为本方案的进一步优化，所述的镍砂由冶炼镍铁合金过程中产生的废渣破碎制成，细度为3.0-3.3。
作为本方案的进一步优化，所述的黄砂细度为2.6-2.8，江砂细度为1.0-1.4。
作为本方案的进一步优化，所述的水泥型号为P·042.5。
作为本方案的进一步优化，所述的外加剂为甲基纤维素醚。
本发明提供的一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，发明原理如下：
一般而言，黄砂、江砂颗粒含有较多的粘土、有机物等物质，需水量较大，且这些物质影响强度的发展。而本发明所使用的镍砂是由冶炼镍铁合金过程中产生的废渣破碎制成的，所制成的镍砂表面较为光滑、致密，吸水量小，可以增大湿拌砂浆流动性；河砂外形比较圆滑光润，而镍铁渣砂是由机械破碎而成，具有一定的棱角结构，使骨料之间有效的机械啮合，有利于增加湿拌砂浆的抗压强度；镍铁渣中砂含有硅酸三钙、硅酸二钙等矿物，具有一定的水化反应活性，可改善胶凝材料与镍铁渣砂的界面结构，提高粘结强度。
磷石膏中的CaSO4·2H2O可与CaO、Al2O3反应，生成AFt，增加湿拌砂浆的强度，且磷石膏颗粒细小，能起到微集料作用，进一步增加湿拌砂浆的强度，还可以增强湿拌砂浆的保水性。加入磷石膏还有一定的缓凝作用，在湿拌砂浆总体性能符合要求时，可延长湿拌砂浆的使用时间，有利于湿拌砂浆的现场应用。
有益效果：(1)本发明提供的一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆具有保水性能好、粘结力强、抗冻性能好、收缩率低、性能稳定、价格低等特点；(2)无害化利用镍渣、磷石膏、粉煤灰等废弃物资源，解决其处置难题，同时使用镍砂，缓解传统天然砂、机制砂等材料的短缺问题。
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(包括任何附加权利要求、摘要)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。
实施例1
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂300份，黄砂800份，江砂350份，水泥160份，粉煤灰110份，磷石膏30份，甲基纤维素醚1份，水200份。
实施例2
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂400份，黄砂700份，江砂300份，水泥180份，粉煤灰90份，磷石膏50份，甲基纤维素醚1.1份，水190份。
实施例3
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂500份，黄砂650份，江砂300份，水泥200份，粉煤灰70份，磷石膏70份，甲基纤维素醚1.3份，水185份。
实施例4
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂600份，黄砂500份，江砂300份，水泥220份，粉煤灰60份，磷石膏80份，甲基纤维素醚1.5份，水175份。
实施例5
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂700份，黄砂400份，江砂250份，水泥280份，粉煤灰50份，磷石膏80份，甲基纤维素醚1.5份，水170份。
实施例6
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂650份，黄砂350份，江砂350份，水泥260份，粉煤灰50份，磷石膏80份，甲基纤维素醚2份，水170份。
实施例7
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂650份，黄砂550份，江砂100份，水泥260份，粉煤灰80份，磷石膏55份，甲基纤维素醚1.3份，水160份。
实施例8
一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，由以下重量份数的原料组成：镍砂550份，黄砂700份，江砂200份，水泥220份，粉煤灰80份，磷石膏75份，甲基纤维素醚1.5份，水180份。
下表1为实施例1-实施例8性能测试结果。
表1：实施例中湿拌砂浆的性能测试结果
Figure BDA0001929133810000061
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种使用镍砂和磷石膏的湿拌砂浆，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：镍砂600份，黄砂500份，江砂300份，水泥220份，粉煤灰60份，磷石膏80份，甲基纤维素醚1.5份，水175份。
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