CN110981332A - 一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于建筑材料技术领域，提供了一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：中砂25～35份；水泥15～27份；建筑固废制砂20～40份；PP纤维8～13份；三乙醇胺0.5～1.5份；乙二醇3～6份；木质素硫酸钙3～6份；乳胶粉4～8份。其中，通过优选功能性添加物对建筑固废制砂进行特定处理使得其可替代天然河砂，不仅节约了天然河砂资源，降低了成本，同时，该干混抹灰砂浆不仅具有良好的抗裂性、抗渗性以及抗冲磨性，还具有高强、微膨胀、流动性好、无腐蚀性、抗冲击和耐振动等优点，适应诸如对抗裂、强度要求高的混泥土墙体，同时提高了产品施工和易性及操作性，满足建筑行业的质量需求。

Description

一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆及其制备方法。
背景技术
干混抹灰砂浆可用于建筑内外墙各类砌体及天花的抹灰批荡工程，适用于湿法施工工艺施工前须按要求淋湿砌块，一般非结构性修补、斜坡稳固及地台平整。
然而，随着工程质量、环保要求以及文明施工要求的不断提高，砂浆使用的缺点以及局限性越来越突出。当前，市面上的干混抹灰砂浆品种多样，但大部分都采用天然河沙，而天然河沙资源短缺，采砂易破坏生态环境，各类厂家都在使用淡化海沙甚至未淡化海沙，造成相当大的质量隐患；同时，市面上的干混抹灰砂浆虽然具有一定的抗裂、耐碱性能，但是没有更好的适应现在生产操作要求，其强度、抗压性、抗渗性、保水性等性能均不太理想，已无法满足工程对高要求或特定场所的砂浆的强度需求。
由此可见，现有的干混抹灰砂浆普遍存在强度、抗压性、抗渗性以及保水性差的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，旨在解决现有的干混抹灰砂浆普遍存在的质量隐患大、资源可回收利用、强度、抗压性、抗渗性以及保水性差的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂25～35份；水泥15～27份；建筑固废制砂20～40份；PP纤维8～13份；三乙醇胺0.5～1.5份；乙二醇3～6份；木质素硫酸钙3～6份；乳胶粉4～8份。
本发明实施例还提供一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的制备方法，包括：
按照以下重量份数称取原料：
中砂25～35份、水泥15～27份、建筑固废制砂20～40份、PP纤维8～13份、三乙醇胺0.5～1.5份、乙二醇3～6份、木质素硫酸钙3～6份、乳胶粉4～8份；
向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120～150℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A；
对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5～1h，得混合物B；
将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10～20min初步搅拌混合，进而在70～90℃温度下搅拌处理10～20min，在150～180℃温度下搅拌处理20～40min，降至室温，即得。
本发明实施例中，通过在主材料砂、水泥、建筑固废制砂中加入特定配比的PP纤维、三乙醇胺、乙二醇、木质素硫酸钙以及乳胶粉组分，共同构成建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆材料，其中，通过优选功能性添加物对建筑固废制砂进行特定处理使得其可替代天然河砂，不仅节约了天然河砂资源，降低了成本，同时，该干混抹灰砂浆不仅具有良好的抗裂性、抗渗性以及抗冲磨性，还具有高强、微膨胀、流动性好、无腐蚀性、抗冲击和耐振动等优点，适应诸如对抗裂、强度要求高的混泥土墙体，同时提高了产品施工和易性及操作性，满足建筑行业的质量需求。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆材料，通过在主材料砂、水泥、建筑固废制砂中加入特定配比的PP纤维、三乙醇胺、乙二醇、木质素硫酸钙以及乳胶粉组分构成，其中，通过优选功能性添加物对建筑固废制砂进行特定处理使得其可替代天然河砂，不仅节约了天然河砂资源，降低了成本，同时，该干混抹灰砂浆不仅具有良好的抗裂性、抗渗性以及抗冲磨性，还具有高强、微膨胀、流动性好、无腐蚀性、抗冲击和耐振动等优点，适应诸如对抗裂、强度要求高的混泥土墙体，同时提高了产品施工和易性及操作性，满足建筑行业的质量需求。
其中，建筑固废制砂是由建筑混凝土建筑固废、红砖等砖类混合物、废大理石、废花岗岩石、废玄武石中的一种或几种通过制砂机加工而成的砂子，目数≤80目(本发明实施例所用建筑固废制砂的成分及重量比例为废大理石：废花岗岩石：废玄武石＝1：1：1)。针对对自然资源的保护，且生态不遭到破坏，变废为宝的理念，为了解决天然河砂采砂困难，严重破坏生态平衡的不利影响，能更好的保护环境，本发明通过优选功能性添加物对建筑固废制砂进行特定处理使得其可替代天然河砂，有利于资源利用、节能环保。然而，在实际研发过程中发现经PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉处理后的建筑固废制砂更有利于提高砂浆的保水性、抗渗性以及拉伸粘结强度。
其中，主材料砂，即中砂，为再生骨料，连续级配机制砂，石粉含量为8～15％，目数≤80目。
其中，主材料水泥为普通硅酸盐水泥，等级强度为32.5。经研究发现，经特定重量配比2:9的三乙醇胺、乙二醇在对水泥研磨过程中的处理，可以起到良好的助磨效果，有利于提高产品整体抗压强度以及抗冻性能。
在本发明实施例中，该建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的制备方法，包括：
按照以下重量份数称取原料：
中砂25～35份、水泥15～27份、建筑固废制砂20～40份、PP纤维8～13份、三乙醇胺0.5～1.5份、乙二醇3～6份、木质素硫酸钙3～6份、乳胶粉4～8份；
向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120～150℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A；
对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5～1h，得混合物B；
将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10～20min初步搅拌混合，进而在70～90℃温度下搅拌处理10～20min，在150～180℃温度下搅拌处理20～40min，降至室温，即得。
在本发明一个优选的实施例中，上述向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120～150℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A的步骤，具体包括：
向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在135℃温度下搅拌处理2h，得混合物A。
在本发明一个优选的实施例中，上述将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10～20min初步搅拌混合，进而在70～90℃温度下搅拌处理10～20min，在150～180℃温度下搅拌处理20～40min，降至室温，即得的步骤，具体包括：
将所述混合物A、混合物B以及中砂进行15min初步搅拌混合，进而在80℃温度下搅拌处理15min，在165℃温度下搅拌处理30min，降至室温，即得。
其中，本发明实施例通过将混合物A、混合物B以及中砂分段升温混合处理，相对于普通常温混合处理，对产品性能有较为明显的影响。
此外，本发明实施例提供的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的拌和及施工方式与普通砂浆的拌和以及施工方式相同，加水拌和后即可施工使用。
以下通过具体实施例对本发明的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的技术效果做进一步的说明。
实施例1
一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂25.5份；水泥16.4份；建筑固废制砂20份；PP纤维8份；三乙醇胺0.6份；乙二醇3.5份；木质素硫酸钙3.5份；乳胶粉4份。
按以上重量百分比称取原料；向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120℃温度下搅拌处理1h，得混合物A；对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5h，得混合物B；将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10min初步搅拌混合，进而在70℃温度下搅拌处理10min，在150℃温度下搅拌处理20min，降至室温，即得。
实施例2
一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂34.8份；水泥26.4份；建筑固废制砂39.5份；PP纤维13份；三乙醇胺1.5份；乙二醇6份；木质素硫酸钙6份；乳胶粉8份。
按以上重量百分比称取原料；向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在150℃温度下搅拌处理3h，得混合物A；对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨1h，得混合物B；将所述混合物A、混合物B以及中砂进行20min初步搅拌混合，进而在90℃温度下搅拌处理20min，在180℃温度下搅拌处理40min，降至室温，即得。
实施例3
一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂28.8份；水泥19.5份；建筑固废制砂26份；PP纤维9.5份；三乙醇胺0.8份；乙二醇4份；木质素硫酸钙4份；乳胶粉5份。
按以上重量百分比称取原料；向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在130℃温度下搅拌处理2h，得混合物A；对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨1h，得混合物B；将所述混合物A、混合物B以及中砂进行15min初步搅拌混合，进而在80℃温度下搅拌处理15min，在170℃温度下搅拌处理30min，降至室温，即得。
实施例4
一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂32份；水泥24.5份；建筑固废制砂35份；PP纤维12份；三乙醇胺1.2份；乙二醇5份；木质素硫酸钙5份；乳胶粉7份。
按以上重量百分比称取原料；向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在140℃温度下搅拌处理1h，得混合物A；对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5h，得混合物B；将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10min初步搅拌混合，进而在70℃温度下搅拌处理10min，在160℃温度下搅拌处理20min，降至室温，即得。
实施例5
一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，包括以下重量份数的组分：
中砂30份；水泥21份；建筑固废制砂30份；PP纤维10.5份；三乙醇胺1份；乙二醇4.5份；木质素硫酸钙4.5份；乳胶粉6份。
按以上重量百分比称取原料；向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在135℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A；对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5h，得混合物B；将所述混合物A、混合物B以及中砂进行15min初步搅拌混合，进而在80℃温度下搅拌处理15min，在165℃温度下搅拌处理30min，降至室温，即得。
本发明以国内外同类产品所测试的性能指标及其实际应用要求为参考值，特别是产品的保水率、抗冻性、抗压强度等指标为依据，特制订产品的企业标准Q/ZDF 003-2018《新型高强多功能干混抹灰砂浆》，使产品能够满足客户要求。按照该企业标准对上述实施例1-5所制备得到的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆进行保水率、凝结时间、稠度损失率、拉伸粘结强度、抗冻性、抗压强度以及抗渗压力进行测试，测试结果见表1所示：
表1
Figure BDA0002278468950000081
Figure BDA0002278468950000091
综上，从表1检测结果可以看出，本发明实施例1-5所制备得到的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的保水率、凝结时间、稠度损失率、拉伸粘结强度、抗冻性、抗压强度以及抗渗压力等性能均能达到技术要求，同时，相对市面上的砂浆，其不仅具有良好的抗裂性、抗渗性以及抗冲磨性，还具有高强、微膨胀、流动性好、无腐蚀性、抗冲击和耐振动等优点，适应诸如对抗裂、强度要求高的混泥土墙体，同时提高了产品施工和易性及操作性，满足建筑行业的质量需求。
另外，为研究本发明实施例中部分组分及含量、制备工艺参数对所制备得到的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的性能影响，本发明以上述最佳性能的实施例5为基础，设计以下对比例1-5，具体如下：
对比例1
将木质素硫酸钙组分替换为木质素磺酸钠，其余制备工艺参数及组分含量均不变。
对比例2
去除木质素硫酸钙组分，为保证组分比例不变，相适应的增加PP纤维组分含量，其余制备工艺参数及组分含量均不变。
对比例3
将木质素硫酸钙组分的重量份数提高到8份，相应降低PP纤维组分的重量份数至7份，其余制备工艺参数及组分含量均不变。
对比例4
将三乙醇胺组分的重量份数提高到3份，相应降低乙二醇组分的重量份数至2.5份，其余制备工艺参数及组分含量均不变。
对比例5
将步骤“将所述混合物A、混合物B以及中砂进行15min初步搅拌混合，进而在80℃温度下搅拌处理15min，在165℃温度下搅拌处理30min，降至室温”替换成“将所述混合物A、混合物B以及中砂进行常温搅拌处理45min”，其余制备工艺参数及组分含量均不变。
按照上述企业标准对对比例1-5所制备得到的干混抹灰砂浆的保水率、凝结时间、稠度损失率、拉伸粘结强度、抗冻性、抗压强度以及抗渗压力进行测试，测试结果见表2所示：
表2
Figure BDA0002278468950000101
Figure BDA0002278468950000111
综上，从表2测试结果可知，根据实施例5以及对比例1-3所制备的干混抹灰砂浆的性能比较，可知木质素硫酸钙组分在该体系中直接影响着砂浆的保水性、抗渗性以及拉伸粘结强度，当降低或者提高其组分含量时，所制备的干混抹灰砂浆的性能无法满足产品技术要求；另外，三乙醇胺、乙二醇在对水泥研磨过程中的处理时，其配比含量对产品整体抗压强度以及抗冻性能性有一定影响，当三乙醇胺含量高于乙二醇含量时，其抗冻性能以及抗压性能均有所下降，原因在于三乙醇胺与乙二醇的重量配比对水泥细度提高和颗粒级配集中有着直接影响；此外，根据实施例5以及对比例5可知，通过将混合物A、混合物B以及中砂分段升温混合处理，相对于普通常温混合处理，对产品性能有较为明显的影响。
综上，本发明实施例提供的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆材料，通过在主材料砂、水泥、建筑固废制砂中加入特定配比的PP纤维、三乙醇胺、乙二醇、木质素硫酸钙以及乳胶粉组分构成，其中，通过优选功能性添加物对建筑固废制砂进行特定处理使得其可替代天然河砂，不仅节约了天然河砂资源，降低了成本，同时，该建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆不仅具有良好的抗裂性、抗渗性以及抗冲磨性，还具有高强、微膨胀、流动性好、无腐蚀性、抗冲击和耐振动等优点，适应诸如对抗裂、强度要求高的混泥土墙体，同时提高了产品施工和易性及操作性，满足建筑行业的质量需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
中砂25～35份；水泥15～27份；建筑固废制砂20～40份；PP纤维8～13份；三乙醇胺0.5～1.5份；乙二醇3～6份；木质素硫酸钙3～6份；乳胶粉4～8份。
2.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
中砂28～32份；水泥18～24份；建筑固废制砂25～35份；PP纤维9～12份；三乙醇胺0.8～1.2份；乙二醇4～5份；木质素硫酸钙4～5份；乳胶粉5～7份。
3.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
中砂30份；水泥21份；建筑固废制砂30份；PP纤维10.5份；三乙醇胺1份；乙二醇4.5份；木质素硫酸钙4.5份；乳胶粉6份。
4.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉的重量比例为7:3:4。
5.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，所述三乙醇胺与乙二醇的重量比例为2:9。
6.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，所述中砂为连续级配机制砂，石粉含量为8～15％，目数≤80目。
7.如权利要求1所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆，其特征在于，所述建筑固废制砂是由废大理石、废花岗岩石、废玄武石中的一种或几种通过制砂机加工而成的砂子，目数≤80目。
8.一种如权利要求1～7任一项权利要求所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的制备方法，其特征在于，包括：
按照以下重量份数称取原料：
中砂25～35份、水泥15～27份、建筑固废制砂20～40份、PP纤维8～13份、三乙醇胺0.5～1.5份、乙二醇3～6份、木质素硫酸钙3～6份、乳胶粉4～8份；
向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120～150℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A；
对所述水泥进行研磨，并在研磨过程中加入所述三乙醇胺以及乙二醇，研磨0.5～1h，得混合物B；
将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10～20min初步搅拌混合，进而在70～90℃温度下搅拌处理10～20min，在150～180℃温度下搅拌处理20～40min，降至室温，即得。
9.如权利要求8所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的制备方法，其特征在于，所述向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在120～150℃温度下搅拌处理1～3h，得混合物A的步骤，具体包括：
向所述建筑固废制砂中加入所述PP纤维、木质素硫酸钙以及乳胶粉，置入反应釜中并在135℃温度下搅拌处理2h，得混合物A。
10.如权利要求8所述的建筑固废再生骨料干混抹灰砂浆的制备方法，其特征在于，所述将所述混合物A、混合物B以及中砂进行10～20min初步搅拌混合，进而在70～90℃温度下搅拌处理10～20min，在150～180℃温度下搅拌处理20～40min，降至室温，即得的步骤，具体包括：
将所述混合物A、混合物B以及中砂进行15min初步搅拌混合，进而在80℃温度下搅拌处理15min，在165℃温度下搅拌处理30min，降至室温，即得。
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