CN110627396A - 一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂及其使用方法，属于建筑工程技术领域。其各组分的质量百分比为：碱骨料抑制剂0.17～28％，混凝土纤维0.3～6％，胶凝材料5～99％，水泥余量。用于混凝土：按普通砂混凝土里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂混凝土里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取铸造石英废砂、石子、水和减水剂；将石子、铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。用于砂浆：按普通砂砂浆里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂砂浆里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取铸造石英废砂、水和减水剂；将铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。

Description

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂及其使用方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，特别是涉及一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂及其使用方法。

背景技术

通常铸造企业中的固体废弃物主要是废砂，占总量的70％以上。我国铸件在2006年，其年产量已达2800多万吨，每生产出一吨合格铸件，就要产生约1.5吨废砂，废砂总量近4200多万吨。而废砂的再生回用率仅为20～30％，其中大部分是采用填埋或随意丢弃的办法处理，毫无疑问这将对生态环境造成严重污染，同时也是对有限资源的极大浪费，而且还占用有限的土地，另外为排放这些废渣还要花费运输费用、征地费用等，于国家、于企业都是不利的。废砂的回收利用目前还有：一是集中处理后再作为铸造砂回用，但普遍存在投入大，运作成本高等问题；二是做建筑材料使用，但由于没有对砂中的水玻璃进行无害化处理，将对使用后期带来危害。

目前，现有的废砂回收再利用方法，如专利号为201010203654.6的中国发明专利“一种铸造废砂再生的方法”，其公开了如下内容：按废砂中钠∶氯化钙或氯化亚铁＝2∶0.8～1.5的摩尔比，将氯化钙或氯化亚铁加入废砂中，混合均匀，得再生废砂。其存在如下缺点：1、由于中小型铸造厂铸造砂水玻璃是根据工人的经验添加，没有具体的数据，有些企业为了降低成本用没有处理过的废砂粗造破碎二次添加水玻璃，用于铸造模具不重要的部位，废砂中水玻璃分布不均匀含量不确定，造成氯化钙添加的不确定；2、氯化钙在混凝土中是速凝剂，在夏季混凝土是需要一定的运输时间的，氯化钙缩短了混凝土的凝结时间，造成在泵送混凝土时没有足够的流动性；3、氯离子对混凝土有有一定的腐蚀性，降低了混凝土的后期强度，对混凝土有安全隐患。

还有几种处理方法，但投资设备成本太大，并有白色残渣和废水，对环境有一定的影响，不环保。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种成本低，且环保的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

进一步地，所述碱骨料抑制剂包括含碱金属锂的盐类、含碱金属钡的盐类、镁盐和/或钙盐。

进一步地，所述胶凝材料包括硅灰、偏高岭土、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉和/或火山灰。

进一步地，所述混凝土纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维、天然矿物纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、尼龙和/或芳族聚酰亚胺。

进一步地，所述添加剂还包括引气剂，所述引气剂的质量百分比为：0.03～0.5％。

所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，用于混凝土包括如下步骤：

步骤一：按普通砂混凝土里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂混凝土里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂、石子、水和减水剂；

步骤二：将石子、破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。

所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，用于砂浆包括如下步骤：

步骤一：按普通砂砂浆里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂砂浆里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂、水和减水剂；

步骤二：将破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。

在混凝土中水玻璃的钠离子与混凝土中碱性物质反应产物的数量吸水膨胀和内应力足以使混凝土开裂。胶凝材料能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性物质反应生成凝胶体，阻碍了钠离子与碱性物质和水的反应，可显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用，可显著延长砼的使用寿命。

碱骨料抑制剂的金属离子半径小于钠离子，具有更强离子结合能力，在水泥水化时形成非膨胀性的L-S-H凝胶，包裹在碱性物质表面阻止钠离子与碱性物质发生反应。如氢氧化锂抑制反应膨胀，反应方程式为：2LiOH+H₂SiO₄---LiSiO₃·H₂O+2H₂O。

加入混凝土纤维后大量纤维均布在体系中，对水泥起到支撑作用，阻碍了部分碱性物质与钠离子的结合，如有少量反应产生内应力，由于纤维是柔性材料，遇到应力作用时会发生弹性变形而吸收内应力，从而减少裂纹的产生。

本发明的有益效果：

本发明不需要考虑水玻璃的用量，大大降低了使用的复杂性，几种组分配好后等量代替水泥即可，对混凝土和砂浆混凝土的早期强度、后期强度、抗渗性、密实性、抗裂性、抗拉强度、抗弯强度、延伸率、韧性、抗冲击强度和耐久性都有很大的提高，有效的防止了水玻璃对混凝土的影响；让废砂得到再利用价值，解决了废砂对环境的污染，实现了零污染零排放处理铸造石英废砂的功能。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明教导所作的变换，都应属于本发明的保护范围。

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

所述碱骨料抑制剂包括含碱金属锂的盐类如碳酸锂、氯化锂、氟化锂、硝酸锂、氢氧化锂等锂盐，含碱金属钡的盐类如碳酸钡、硫酸钡、氯化钡、硝酸钡等钡盐，还有镁盐和钙盐等。

所述胶凝材料包括硅灰、偏高岭土、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉及火山灰等。

所述混凝土纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维、天然矿物纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、尼龙或芳族聚酰亚胺等。

所述添加剂还包括少量的引气剂，所述引气剂的质量百分比为：0.03～0.5％。

所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，用于混凝土包括如下步骤：

步骤一：按普通砂混凝土(用普通砂子制成的混凝土)里胶凝材料重量的30％称取添加剂(普通砂混凝土胶凝材料的重量100％＝添加剂30％+铸造石英废砂混凝土水泥的重量70％)，再按普通砂混凝土里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂(铸造厂用过的铸造石英废砂都是坚硬的块状，需要破碎)、石子、水和减水剂；

混凝土配合比根据搅拌站自身实际情况确定，例如：c30铸造石英废砂混凝土的配合比为：添加剂112.5kg、水泥(工源42.5)262.5kg、铸造石英废砂770kg、卵石326kg、碎石737kg、水180kg、减水剂12kg。

步骤二：将石子、破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌30秒，然后加入水和减水剂继续搅拌，比普通砂混凝土多搅拌1～2分钟即可，普通砂混凝土的搅拌时间一般为30秒左右。

所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，用于砂浆包括如下步骤：

步骤一：按普通砂砂浆(用普通砂子制成的砂浆)里胶凝材料重量的30％称取添加剂(普通砂砂浆胶凝材料的重量100％＝添加剂30％+铸造石英废砂砂浆水泥的重量70％)，再按普通砂砂浆里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂、水和减水剂；

砂浆配合比根据搅拌站自身实际情况确定，例如：M3的配合比为：添加剂81kg、水泥(工源42.5)189kg、铸造石英废砂1540kg、水396kg、减水剂0.7kg。

步骤二：将破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌30秒，然后加入水和减水剂继续搅拌，比普通砂砂浆多搅拌1～2分钟即可，普通砂砂浆的搅拌时间一般为30秒左右。

实施例1

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例2

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例3

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例4

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例5

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例6

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例7

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例8

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例9

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例10

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例11

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例12

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

实施例13

一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其各组分的质量百分比为：

Claims (7)

1.一种铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其特征在于，其各组分的质量百分比为：

2.根据权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其特征在于所述碱骨料抑制剂包括含碱金属锂的盐类、含碱金属钡的盐类、镁盐和/或钙盐。

3.根据权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其特征在于所述胶凝材料包括硅灰、偏高岭土、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉和/或火山灰。

4.根据权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其特征在于所述混凝土纤维包括聚丙烯纤维、玻璃纤维、天然矿物纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、尼龙和/或芳族聚酰亚胺。

5.根据权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂，其特征在于所述添加剂还包括引气剂，所述引气剂的质量百分比为：0.03～0.5％。

6.权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，其特征在于用于混凝土包括如下步骤：

步骤一：按普通砂混凝土里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂混凝土里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂、石子、水和减水剂；

步骤二：将石子、破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。

7.权利要求1所述的铸造石英废砂混凝土、砂浆添加剂的使用方法，其特征在于用于砂浆包括如下步骤：

步骤一：按普通砂砂浆里胶凝材料重量的30％称取添加剂，再按普通砂砂浆里胶凝材料重量的70％称取水泥，再依次称取破碎后的铸造石英废砂、水和减水剂；

步骤二：将破碎后的铸造石英废砂、水泥和添加剂依次倒入搅拌锅中搅拌，然后加入水和减水剂继续搅拌即可。