CN110922131A - 一种降噪保温水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降噪保温水泥砂浆及其制备方法，所述降噪保温水泥砂浆，包括以下原料：建筑垃圾再生料、电石净化灰渣、水泥、减水剂、橡胶混合粉、壳聚糖和纤维。所述所述制备方法包括以下步骤：(1)将橡胶混合粉、纤维和壳聚糖与水搅拌混合，得到混合物A；(2)向步骤(1)获得的混合料A中加入建筑垃圾再生料、水泥、电石净化灰渣和减水剂，继续搅拌，得到所述降噪保温水泥砂浆。本发明采用建筑垃圾、废旧轮胎和电石净化灰渣等废弃物为原料，安全环保，制备的水泥砂浆强度高，收缩率小，同时具有较好的保温、吸声降噪效果。

Description

一种降噪保温水泥砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种降噪保温水泥砂浆及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，日益增多的废旧轮胎的再利用已成为国际十分关注的重大课题。废橡胶属于热固性聚合物材料，是一种在自然条件下难以降解的高分子弹性材料。它不溶于水，难溶于有机溶剂，很难降解，被称为“黑色污染”，其回收和处理技术一直是世界性难题。在自然资源日趋减少和能源相对紧缺的今天，如何应用现代科技手段来解决废弃轮胎的再利用和“黑色污染”问题在我国显得尤为紧迫。
CN105753415A公开了一种利用废弃橡胶、骨粉制备水泥砂浆的方法，其水泥砂浆由以下重量份的原料组成：普通硅酸盐水泥140-180、马来酸酐0.7-1、过氧化二异丙苯0.1-0.2、石油磺酸钡0.2-0.3、骨粉6-10、废弃橡胶3-5、生石灰10-12、壳聚糖1-2、膨胀珍珠岩20-40、羟乙基纤维素2-3、分散乳液2-4、磷酸盐组合物5-7、正硅酸乙酯1-2、sp-80 0.5-1、水适量，该发明充分利用了废弃的橡胶和骨粉，制备的水泥砂浆的抗折强度高，分散性好。
CN101302090A公开了一种建筑保温用橡胶粉水泥砂浆，所述水泥砂浆由水泥、减水剂、引气剂、橡胶粉、砂、乳胶粉、纤维素醚和水组成，该发明以橡胶粉为主材料，制备的水泥砂浆的和易性较好，具有良好的保温性能。
橡胶粉砂浆相较于普通砂浆在韧性、抗裂性、抗冻性、耐久性、保水性等方面具有突出的优势。近年来橡胶粉砂浆的快速发展为废旧轮胎的处理提供了一种有效的手段。
随着人们的环保意识日益加强，建筑材料的保温性能越来越受到重视，同时随着用户需求的提高，对于建筑材料隔音性能的要求越来越高，隔音材料一般要求密度高、厚度大等，目前市场上的复合建筑材料密度较小，施工完成后隔音效果不明显，为了达到隔音的目的，往往通过在建筑物墙面加装隔音棉或隔音层实现，造价高，且增加了建筑施工难度。
现阶段水泥砂浆保温和隔音效果较差，因此亟需一种降噪保温效果显著的建筑材料。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种降噪保温水泥砂浆及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种降噪保温水泥砂浆，包括以的原料：建筑垃圾再生料、电石净化灰渣、水泥、减水剂、橡胶混合粉、壳聚糖和纤维。
优选地，所述的建筑垃圾再生料的粒径为100-150μm。
优选地，所述的建筑垃圾为废弃混凝土和/或废弃砖石。
优选地，所述的水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的一种或多种。
优选地，所述的减水剂为BC-2型高效减水剂。
优选地，所述橡胶混合粉的粒径为15-50μm，进一步优选地，所述橡胶混合粉包括橡胶粉和硅藻土；更进一步优选地，所述橡胶粉和硅藻土的质量比为2-5:1。
优选地，所述纤维的粒径为60-80μm；进一步优选地，所述纤维为聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维；更进一步优选地，所述聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维的质量比为2:3。
优选地，一种降噪保温水泥砂浆，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料50-80份；
水泥7-10份；
电石净化灰渣10-15份；
减水剂0.5-1份；
橡胶混合粉8-15份：
壳聚糖4-9份和
纤维3-8份。
本发明还提供了上述降噪保温水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将橡胶混合粉、纤维和壳聚糖与水搅拌混合，得到混合物A；
(2)向步骤(1)获得的混合料A中加入建筑垃圾再生料、水泥、电石净化灰渣和减水剂，继续搅拌，得到所述降噪保温水泥砂浆。
本发明的有益效果为：
(1)与现有技术相比，本发明的降噪保温水泥砂浆采用建筑垃圾、废旧轮胎和电石净化灰渣等废弃物为原料，安全环保，制备的水泥砂浆强度高，收缩率小，同时具有较好的保温、吸声降噪效果。
(2)本发明通过橡胶混合粉和壳聚糖的复配发现，橡胶混合粉和壳聚糖的质量比为2：1时，制备的水泥砂浆的降噪效果较佳。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明实施例中采用的普通硅酸盐水泥的强度等级为32.5；所述的硅藻土的SiO2的含量为90％，所述橡胶粉为废旧轮胎经过加工处理形成的橡胶制品粉末；所述电石净化灰渣为电石净化灰经焚烧炉燃烧后排出的灰渣，粒径为100μm；所述的壳聚糖为工业级壳聚糖，脱乙酰度≤80％，所述的减水剂为BC-2型高效减水剂。
实施例1
一种降噪保温水泥砂浆，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料50份；
水泥7份；
电石净化灰渣10份；
减水剂0.5份；
橡胶混合粉7份：
壳聚糖4份和
纤维3份。
其中，所述的建筑垃圾再生料为粒径为100μm的废弃混凝土；
所述橡胶混合粉为质量比为2:1的橡胶粉和硅藻土，粒径为15μm；
所述纤维为质量比为2:3的聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维，粒径为60μm。
本发明还提供了上述降噪保温水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将橡胶混合粉、纤维和壳聚糖与水搅拌混合，得到混合物A；
(2)向步骤(1)获得的混合料A中加入建筑垃圾再生料、水泥、电石净化灰渣和减水剂，继续搅拌，得到所述降噪保温水泥砂浆。
实施例2
一种降噪保温水泥砂浆，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料80份；
水泥10份；
电石净化灰渣15份；
减水剂1份；
橡胶混合粉15份：
壳聚糖9份和
纤维8份。
其中，所述的建筑垃圾再生料为粒径为150μm的废弃混凝土；
所述橡胶混合粉为质量比为5:1的橡胶粉和硅藻土，粒径为50μm；
所述纤维为质量比为2:3的聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维，粒径为80μm。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种降噪保温水泥砂浆，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料65份；
水泥13份；
电石净化灰渣12份；
减水剂0.7份；
橡胶混合粉13份：
壳聚糖6.5份和
纤维5份。
其中，所述的建筑垃圾再生料为粒径为140μm的废弃混凝土；
所述橡胶混合粉为质量比为3:1的橡胶粉和硅藻土，粒径为20μm；
所述纤维为质量比为2:3的聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维，粒径为70μm。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种降噪保温水泥砂浆，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料58份；
水泥15份；
电石净化灰渣11份；
减水剂0.6份；
橡胶混合粉10份：
壳聚糖5份和
纤维7份。
其中，所述的建筑垃圾再生料为粒径为110μm的废弃混凝土；
所述橡胶混合粉为质量比为4:1的橡胶粉和硅藻土，粒径为20μm；
所述纤维为质量比为2:3的聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维，粒径为65μm。
制备方法同实施例1。
对比例5
本对比例与实施例3的不同之处在于，所述橡胶粉和硅藻土的质量比为3:0，且不含壳聚糖。
对比例6
本实施例与实施例3的不同之处在于，所述建筑垃圾垃圾再生料的粒径为160μm，所述的橡胶混合粉的粒径为10μm，所述纤维的粒径为90μm。
对比例7
本实施例与实施例3的不同之处在于，所述的橡胶粉和硅藻土的质量比为1:1。
对比例8
本实施例与实施例3的不同之处在于，采用粉煤灰代替电石净化灰渣。
对比例9
本实施例与实施例3的不同之处在于，所述聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维的质量比为1:1。
一、砂浆试块性能测试
强度测试，参考《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》(GB/T 17671—1999)，成型水泥砂浆样品，养护1d后用高密度聚丙烯薄膜和环氧树脂密封，放置于温度为20±2℃、相对湿度60％的干燥室内密封养护。使用强度测试机对密封养护后的样品进行强度检测。
导热系数，采用JTKD-I型快速导热仪测试，采用瞬态热带法，测试时将一条很薄的金属带放于待测试材料中，接着以恒定的电流加热金属带，并测量与记录表面的温度影响曲线，由此可以测出材料的导热系数。
隔声性能，通过测试水泥砂浆试块的隔振性能而间接地从另一个方面反映水泥砂浆试块的隔声性能，试验利用VC2002函数信号发生器连续输出的正弦波信号，连接到GF75功率放大器进行放大，使用JZ-5激振器作为振源产生振动，再用荷兰Profound VIBRA+振动监测系统进行检测，该振动监测系统可通过USB接口连接到Windows系统电脑，读出测试数据。实验结果如表1所述。
表1降噪保温水泥砂浆性能测试结果
样品 14d干燥收缩值x10<sup>-3</sup> 14d抗压强度/MPa 导热系数W/(m·K) 隔声性能mm/s
实施例1 0.21021 3.19 0.120 4.89
实施例2 0.20589 3.24 0.113 4.85
实施例3 0.10569 3.37 0.071 5.52
实施例4 0.14798 3.15 0.093 5.32
对比例5 0.34894 1.58 0.215 2.78
对比例6 0.23512 1.62 0.206 2.85
对比例7 0.22587 2.93 0.185 3.22
对比例8 0.28894 2.28 0.302 2.92
对比例9 0.35689 3.12 0.132 3.95
由表1可知，本发明的降噪保温水泥砂浆的干燥收缩值为0.21021-0.10569，抗压强度为3.15-3.37Mpa，导热吸收为0.071-0.120W/(m·K)，隔声性能为4.85-5.52mm/s，表明本发明的降噪保温水泥砂浆的收缩率小，强度高，具有良好的保温和隔声降噪的效果，同时，由实施例3和4可知，当橡胶混合粉和壳聚糖的质量比为2：1时，制备的水泥砂浆具有较好的隔声降噪和保温性能。

Claims (10)

1.一种降噪保温水泥砂浆，其特征在于，包括以下原料：建筑垃圾再生料、电石净化灰渣、水泥、减水剂、橡胶混合粉、壳聚糖和纤维。
2.根据权利要求1所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述的建筑垃圾再生料的粒径为100-150μm。
3.根据权利要求1所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述的水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述橡胶混合粉的粒径为15-50μm。
5.根据权利要求4所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述橡胶混合粉包括橡胶粉和硅藻土。
6.根据权利要求5所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述橡胶粉和硅藻土的质量比为2-5:1。
7.根据权利要求1所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述纤维为聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维。
8.根据权利要求7所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，所述聚丙烯短纤维和聚甲醛纤维的质量比为2:3。
9.根据权利要求1所述的降噪保温水泥砂浆，其特征在于，包括以下重量份的原料：
建筑垃圾再生料50-80份；
水泥7-10份；
电石净化灰渣10-15份；
减水剂0.5-1份；
橡胶混合粉8-15份：
壳聚糖4-9份和
纤维3-8份。
10.一种制备根据权利要求1-9任一项所述的降噪保温水泥砂浆的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将橡胶混合粉、纤维和壳聚糖与水搅拌混合，得到混合物A；
(2)向步骤(1)获得的混合料A中加入建筑垃圾再生料、水泥、电石净化灰渣和减水剂，继续搅拌，得到所述降噪保温水泥砂浆。
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