CN109516739A - 一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆 - Google Patents

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邵家虎
赵亚松
韩龙
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    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Abstract

本发明公开了一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于砂浆由以下重量份数组成：10～30份粘土砖粉、70～90份普通硅酸盐水泥、200～300份细骨料、40～50份水、0.07～1.06份NaOH、0.55～8.26份Na2SiO3。本发明提供的碱激发粘土砖粉水泥砂浆具有良好的力学性能，通过水玻璃激发粘土砖粉的活性使得砖粉水泥砂浆的抗压强度不断增加，在一定程度上实现了废弃建筑砖的再利用，从而解决了废弃粘土砖占用土地资源、污染环境等问题。

Description

一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆
技术领域
本发明涉及绿色建筑材料技术领域，具体涉及一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆。
背景技术
随着我国城市化发展旧建筑物不断被拆除，由此产生大量的建筑废弃物。2017年产生的建筑垃圾约4.26亿吨，其中废弃粘土砖占40％-50％。由数据统计知，过去50年里中国生产了至少20亿m3的粘土砖制品，在未来50年里绝大部分都会转变成废弃粘土砖。当前对废弃粘土砖处置方式为露天堆放或直接填埋不仅没有充分资源化利用，而且对环境产生二次污染。因此寻找一种经济、高效、环保的方法资源化处理粘土砖废弃物是当前全社会关注的热点，利用废弃粘土砖制备绿色建筑材料是主要的资源化利用方向。研究发现，废弃粘土砖经破碎筛分后根据粒径范围可分别被用作再生粗骨料和细骨料。但不同粘土砖因烧结工艺不同导致自身品质差别较大，从而对混凝土的力学强度及耐久性的影响较大，限制了废弃粘土砖的大范围应用。
另一方面，废弃粘土砖具有较好的易磨性，利用行星式球磨机球磨20min后就可获得比表面积在300-400m2/kg的再生粘土砖粉。并且研究发现再生粘土砖粉是一种人造火山灰材料，可作为辅助性胶凝材料取代部分水泥来制备砂浆或混凝土。相关实验通过28d抗压强度法测得粘土砖粉活性指数可达65％。但是粘土砖粉的掺入使得水泥试件早期抗压强度损失较大，且随着粘土砖粉掺量的增加试件的抗压强度不断下降，从而限制了粘土砖粉在水泥中的大量使用。
发明内容
技术问题：为解决上述问题，本发明提供了一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，克服现有技术中粘土砖粉用作辅助性胶凝材料时所产生的砂浆早期强度损失较大，粘土砖粉取代水泥质量少等缺点；以及其他碱激发剂激发粘土砖粉时胶凝材料强度不高的问题。同时充分的利用了粘土砖废弃物，在一定程度上解决了粘土砖废弃物占用土地资源、污染环境等问题。
技术方案：本发明提供了一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，该砂浆按照重量配比包括以下部分：
其中：
所述的粘土砖粉由干燥粘土砖块经球磨机球磨所得，比表面积300-400m2/kg。
所述的普通硅酸盐水泥为42.5级、52.5级普通硅酸盐水泥中的一种。
所述的细骨料为河砂，山砂和海砂中的任意一种。
所述的水为普通自来水。
所述的NaOH为分析纯试剂中的任意一种。
所述的Na2SiO3为分析纯试剂中的任意一种。
有益效果：
(1)碱激发的粘土砖粉水泥砂浆28d抗压强度均高于未激发的基准组砂浆强度；
(2)随着粘土砖粉掺量的增加，碱激发的粘土砖粉水泥砂浆28d抗压强度并未出现很明显的降低；
(3)充分利用废弃粘土砖，节约资源，保护环境，且对于绿色低碳胶凝材料的研究与发展具有重要的意义。
具体实施方式
实施例1：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉10份、普通硅酸盐水泥90份、细骨料300份、水50份、NaOH 0.07份、Na2SiO3 0.55份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量0.07份NaOH和0.55份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的2％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为43.11MPa，比基准组砂浆的强度增长了2.16％。
实施例2：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉10份、普通硅酸盐水泥90份、细骨料300份、水50份、NaOH 0.35份、Na2SiO3 2.75份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量0.35份NaOH和2.75份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的10％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为50.18MPa，比基准组砂浆的强度增长了18.63％。
实施例3：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉20份、普通硅酸盐水泥80份、细骨料300份、水50份、NaOH 0.14份、Na2SiO3 1.1份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量0.14份NaOH和1.1份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的2％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为41.16MPa，比基准组砂浆的强度增长了7.47％。
实施例4：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉20份、普通硅酸盐水泥80份、细骨料300份、水50份、NaOH 0.71份、Na2SiO3 5.51份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量0.71份NaOH和5.51份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的10％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为48.12MPa，比基准组砂浆的强度增长了25.64％。
实施例5：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉30份、普通硅酸盐水泥70份、细骨料300份、水50份、NaOH 0.21份、Na2SiO3 1.65份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量0.21份NaOH和1.65份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的2％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为40.51MPa，比基准组砂浆的强度增长了8.03％。
实施例6：
一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其组成为：粘土砖粉30份、普通硅酸盐水泥70份、细骨料200份、水50份、NaOH 1.06份、Na2SiO3 8.26份。
其中所述粘土砖粉为废弃粘土砖块生产的比表面积355m2/kg粘土砖粉；所述普通硅酸盐水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；所述的细骨料为细度模数2.8的河砂；所述的水为普通的自来水；所述的NaOH为分析纯试剂；所述的Na2SiO3为分析纯试剂。用分析天平分别称量1.06份NaOH和8.26份Na2SiO3，与50份水混合均匀制得碱溶液，其中Na2O含量占粘土砖粉质量分数的10％，SiO2与Na2O摩尔比为1.4。按照GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法》成型并测试水泥砂浆28d抗压强度，测得强度为48.14MPa，比基准组砂浆的强度增长了28.37％。
表1为本发明砂浆28d抗压强度测试结果，由表可知水玻璃较好的激发了粘土砖粉的活性使得碱激发粘土砖粉砂浆28d抗压强度均超过未激发的粘土砖粉砂浆。
表1 砂浆28d抗压强度/MPa

Claims (6)

1.一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：该砂浆按重量份配比包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：所述的粘土砖粉由废弃建筑砖球磨至比表面积300-400m2/kg的粘土砖粉。
3.根据权利要求1所述的一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为42.5级或52.5级普通硅酸盐水泥中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种碱激发的粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：所述的细骨料为普通河砂，山砂或海砂中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种碱激发的再生粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：所述的NaOH为分析纯试剂中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种碱激发的再生粘土砖粉水泥砂浆，其特征在于：所述的Na2SiO3为分析纯试剂中的任意一种。
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