CN111548099A - 一种环保型砌筑砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种环保型砌筑砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型砌筑砂浆及其制备方法。本发明的环保型砌筑砂浆按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：0～20份；高钙脱硫灰：8～20份；矿粉：8～20份；钢渣粉：5～15份；细骨料：20～65份；碱性激发剂：0～8份；减水剂：1～5份；保水增稠剂：1～3份。本发明具有如下有益效果：利用高钙脱硫灰进行碱激发，减少了碱激发剂的掺量，节约了能源；克服了现有砂浆水泥用量大、能耗大、附加污染严重等缺陷，最大限度利用工业废弃物；可改善现有环保型砂浆存在的强度低、耐水性不好、干缩开裂等问题；所有原材料以干粉的形式提供，材料主要来自工业废弃物，具有来源广泛、成本低廉、节能环保的优点。

Description

一种环保型砌筑砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种环保型砌筑砂浆及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，节能减排己经成为一个热点问题，特别是如何开发利用工业废弃物并获得较高的社会效益、生态效益、经济效益。高钙脱硫灰为钢铁厂干法脱硫产生的工业废弃物，其PH值13～14，氢氧化钙含量约8%～10%，如果只是简单堆放，不仅浪费资源，占用大量的土地，还会造成严重的二次污染。矿粉和钢渣也同为工业废弃物，具有火山灰活性，在碱性条件下能产生一定的强度。因此，加大高钙脱硫灰、矿粉和钢渣等工业废弃物综合利用的研究，在土木工程材料领域有着巨大的潜力。
砂浆作为应用最广的建筑材料之一，市场需求量巨大，主要组分为胶凝材料、细骨料、水以及部分外加剂。然而，目前砂浆的工程应用仍存在许多问题，如水泥用量大且成本高，在生产和使用的过程中，消耗大量资源，产生废气、粉尘，造成环境污染；利用工业废弃物制备的砂浆普遍强度偏低，应用范围窄，产品单一；此外，部分新型砂浆原料供应不稳定，无法大量生产。
本发明利用高钙脱硫灰的强碱性，将其与矿粉、钢渣粉按比例混合，使矿粉和钢渣粉在碱性环境中溶出硅和铝，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、钙矾石等产物，从而产生强度。此外，高钙脱硫灰的掺入，减少了碱激发剂的掺量，降低了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型砌筑砂浆，有效利用工业废弃物，节能环保，并解决现有环保型砂浆应用范围窄，产品单一的问题。本发明还提供上述环保型砌筑砂浆的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计，其原料包括：普通硅酸盐水泥：0～20份；高钙脱硫灰：8～20份；矿粉：8～20份；钢渣粉：5～15份；细骨料：20～65份；碱性激发剂：0～8份；减水剂：1～5份；保水增稠剂：1～3份。
优选的，所述碱性激发剂为Na2CO3。
优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
优选的，所述保水增稠剂由纤维素和触变润滑剂按2:1的比例组成。
优选的，所述细骨料为普通中砂。
一种环保型砌筑砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1）细骨料的预处理，包括取一定质量的砂进行破碎、干燥、筛分、储存：通过干砂机对原料砂进行干燥，然后用振动筛分机筛选出符合要求的砂，采用斗式提升机或皮带将砂运送到原料储仓；
2）水泥、高钙脱硫灰、矿粉、钢渣粉、碱性激发剂、减水剂、保水增稠剂送入相应的原料储仓；
3）根据一定的重量份数进行配料称量；
4）将配好的原料投入混合机进行搅拌；
5）成品砂浆送入成品储仓进行产品包装或散装，即可最终制备完成所述环保型砌筑砂浆。
一种环保型砌筑砂浆的使用方法，包括如下步骤：在使用时将产品运送至工地，预拌砂浆必须采用专用车辆运送，以防发生离析现象；干混砂浆按砂浆:水=1:0.1～1:0.2的质量比投入砂浆搅拌机，充分搅拌3～5分钟，至物料混合均匀后即可使用。
本发明的技术效果在于：
(1)利用高钙脱硫灰进行碱激发，并无需进行煅烧处理，减少了碱激发剂的掺量，节约了能源；克服了现有砂浆水泥用量大、能耗大、附加污染严重等缺陷，最大限度利用工业废弃物，提高其利用率和应用附加值；
(2)多种工业废弃物混合使用，可改善现有环保型砂浆存在的强度低、耐水性不好、干缩开裂等问题，其中的相关机理是由于钢渣和矿粉在碱性环境下溶出硅和铝，生成致密的水化产物，从而改善了材料的各项性能；
(3)所有原材料以干粉的形式提供，材料主要来自工业废弃物，具有来源广泛、成本低廉、节能环保的优点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：15份；高钙脱硫灰：10份；矿粉：10份；钢渣粉：8份；细骨料：49份；碱性激发剂：4份；减水剂：3份；保水增稠剂：1份。
在本实施例中，碱性激发剂为Na2CO3。
在本实施例中，减水剂为聚羧酸系减水剂。
在本实施例中，保水增稠剂由纤维素和触变润滑剂按2:1的比例组成。
在本实施例中，细骨料为普通中砂。
一种环保型砌筑砂浆的制备方法，包括如下步骤：
1）细骨料的预处理，包括取一定质量的砂进行破碎、干燥、筛分、储存：通过干砂机对原料砂进行干燥，然后用振动筛分机筛选出符合要求的砂，采用斗式提升机或皮带将砂运送到原料储仓；
2）水泥、高钙脱硫灰、矿粉、钢渣粉、碱性激发剂、减水剂、保水增稠剂送入相应的原料储仓；
3）根据一定的重量份数进行配料称量；
4）将配好的原料投入混合机进行搅拌；
5）成品砂浆送入成品储仓进行产品包装或散装，即可最终制备完成所述环保型砌筑砂浆。
在本实施例中，一种环保型砌筑砂浆的使用方法，包括如下步骤：在使用时将产品运送至工地，预拌砂浆必须采用专用车辆运送，以防发生离析现象；干混砂浆按砂浆:水=1:0.1的质量比投入砂浆搅拌机，充分搅拌3分钟，至物料混合均匀后即可使用。
实施例2
与实施例1的区别在于：一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：12份；高钙脱硫灰：10份；矿粉：10份；钢渣粉：10份；细骨料：50份；碱性激发剂：4份；减水剂：3份；保水增稠剂：1份。
在本实施例中，一种环保型砌筑砂浆的使用方法，包括如下步骤：在使用时将产品运送至工地，预拌砂浆必须采用专用车辆运送，以防发生离析现象；干混砂浆按砂浆:水=1:0.1的质量比投入砂浆搅拌机，充分搅拌4分钟，至物料混合均匀后即可使用。
实施例3
与实施例1的区别在于：一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：10份；高钙脱硫灰：12份；矿粉：12份；钢渣粉：10份；细骨料：46份；碱性激发剂：5份；减水剂：3份；保水增稠剂：2份。
在本实施例中，一种环保型砌筑砂浆的使用方法，包括如下步骤：在使用时将产品运送至工地，预拌砂浆必须采用专用车辆运送，以防发生离析现象；干混砂浆按砂浆:水=1:0.2的质量比投入砂浆搅拌机，充分搅拌5分钟，至物料混合均匀后即可使用。
对比例1
与实施例1的区别在于：一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：15份；高钙脱硫灰：10份；矿粉：10份；钢渣粉：0份；细骨料：49份；碱性激发剂：4份；减水剂：3份；保水增稠剂：1份。
对比例2
与实施例1的区别在于：一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：15份；高钙脱硫灰：10份；矿粉：10份；钢渣粉：8份；细骨料：49份；碱性激发剂：4份；减水剂：0份；保水增稠剂：1份。
对比例3
与实施例1的区别在于：一种环保型砌筑砂浆，按重量份数计包括以下组分：普通硅酸盐水泥：15份；高钙脱硫灰：10份；矿粉：10份；钢渣粉：8份；细骨料：49份；碱性激发剂：0份；减水剂：3份；保水增稠剂：1份。
上述实施例1～3、对比例1～3中的环保型砌筑砂浆的性能测试结果，如表1所示：
表1
性能测试 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
表观密度（kg/m³） 2000 2018 2010 1988 2020 2016
稠度（mm） 80 88 86 78 70 77
2h稠度损失率 17 % 27 % 30 % 18 % 35 % 32%
保水率 91 % 90 % 88 % 88 % 90 % 85 %
凝结时间（h） 5 5 7 5 7 7
28d抗压强度（MPa） 30.4 22.6 15.5 24.4 21.7 20.8
从表1可以看出本发明按实施例1配比制备的环保型砌筑砂浆效果最佳，具有优异的工作性能和力学性能。
对比例1为不添加钢渣粉的环保型砌筑砂浆，其余各组分重量份数、制备方法均与实施例1相同，从表1可以看出，其工作性、力学性能比实施例1差。
对比例2为不添加减水剂的环保型砌筑砂浆，其余各组分重量份数、制备方法均与实施例1相同，减水剂有分散润滑作用，可以改善砂浆的工作性，从表1可以看出，不添加减水剂的砂浆稠度较低。
对比例3为不添加碱性激发剂的环保型砌筑砂浆，其余各组分重量份数、制备方法均与实施例1相同，碱性激发剂可以促进水化反应，从表1可以看出，其工作性、力学性能比实施例1差。

Claims (7)

1.一种环保型砌筑砂浆，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：
普通硅酸盐水泥：0～20份；
高钙脱硫灰：8～20份；
矿粉：8～20份；
钢渣粉：5～15份；
细骨料：20～65份；
碱性激发剂：0～8份；
减水剂：1～5份；
保水增稠剂：1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆，其特征在于，所述碱性激发剂为Na2CO3。
3.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
4.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆，其特征在于，所述保水增稠剂由纤维素和触变润滑剂按2:1的比例组成。
5.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆，其特征在于，所述细骨料为普通中砂。
6.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）细骨料的预处理，包括取一定质量的砂进行破碎、干燥、筛分、储存：通过干砂机对原料砂进行干燥，然后用振动筛分机筛选出符合要求的砂，采用斗式提升机或皮带将砂运送到原料储仓；
2）水泥、高钙脱硫灰、矿粉、钢渣粉、碱性激发剂、减水剂、保水增稠剂送入相应的原料储仓；
3）根据一定的重量份数进行配料称量；
4）将配好的原料投入混合机进行搅拌；
5）成品砂浆送入成品储仓进行产品包装或散装，即可最终制备完成所述环保型砌筑砂浆。
7.根据权利要求1所述的一种环保型砌筑砂浆的使用方法，其特征在于，在使用时将产品运送至工地，预拌砂浆必须采用专用车辆运送，以防发生离析现象；干混砂浆按砂浆:水=1:0.1～1:0.2的质量比投入砂浆搅拌机，充分搅拌3～5分钟，至物料混合均匀后即可使用。
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CN112456935A (zh) * 2020-11-30 2021-03-09 武汉武新新型建材股份有限公司 一种全钢厂固废组份湿拌抹灰砂浆及其制备方法

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