CN112624669A - 砂浆组成物、砂浆及砂浆硬固物 - Google Patents

砂浆组成物、砂浆及砂浆硬固物 Download PDF

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陈世峰
庄明得
钟耀门
方建弘
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Abstract

一种砂浆组成物包含20‑65wt％的胶结材及35‑80wt％的碳化硅，该胶结材包含水泥、飞灰及炉石粉，该砂浆组成物与水拌合成砂浆，而该砂浆硬固后形成砂浆硬固物，该碳化硅用以提高该砂浆硬固物的抗压强度及耐久度。

Description

砂浆组成物、砂浆及砂浆硬固物
技术领域
本发明关于一种砂浆组成物，特别是一种含有碳化硅的砂浆组成物。
背景技术
传统水泥砂浆由水泥、砂(细砂或粗砂)及水混拌而成，用以粉刷墙壁、黏贴磁砖/砖块或修补混凝土裂缝，天然砂的莫氏硬度大约介于2-3之间，受限于天然砂的硬度，即使提高水泥的使用量，仍不易提高水泥砂浆硬固后的抗压强度，此外，传统水泥砂浆会产生许多孔隙，且硬固后仍不易排除，孔隙会影响砂浆硬固体的耐久性，因此经长时间风化后，砂浆硬固体容易出现白华、崩解、裂缝等现象，导致墙壁粉刷层、磁砖或砖块剥落。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种砂浆组成物，其包含20-65wt％的胶结材及35-80wt％的碳化硅，其中该胶结材包含水泥、飞灰及炉石粉。
前述的砂浆组成物，其中该水泥占该砂浆组成物总重的10-25wt％，该飞灰占该砂浆组成物总重的5-20wt％，该炉石粉占该砂浆组成物总重的5-20wt％。
前述的砂浆组成物，其中该碳化硅占该砂浆组成物总重的40-74wt％。
前述的砂浆组成物，其中该碳化硅的细度大于该胶结材的细度。
前述的砂浆组成物，其中该碳化硅的细度介于6000-10000cm2/g之间。
本发明的另一目的在于提供一种砂浆，其包含上述砂浆组成物及水。
前述的砂浆，其中该砂浆组成物占该砂浆总重的48-85wt％。
前述的砂浆，其中该砂浆组成物的该胶结材占该砂浆总重的18-35wt％，该砂浆组成物的该碳化硅占该砂浆总重的30-50wt％。
前述的砂浆，其中该胶结材的该水泥占该砂浆总重的8-15wt％，该胶结材的该飞灰占该砂浆总重的5-10wt％，该胶结材的该炉石粉占该砂浆总重的5-10wt％。
前述的砂浆，其中该水占该砂浆总重的8-15wt％。
前述的砂浆，其另包含不大于0.35wt％的化学掺料。
本发明的另一目的在于提供一种砂浆硬固物，其由上述砂浆硬固而成。
本发明的该砂浆组成物以该碳化硅取代天然砂，并以该飞灰及该炉石粉取代部份水泥，本发明将硅晶圆厂、燃煤火力发电厂及炼钢厂等行业所产生的副产物/废弃物转化为可再次利用的绿色环保材料，有效利用工业副产物/废弃物，以减少天然砂及水泥的使用量，可降低环境负担及原料成本，该砂浆组成物与该水拌合后形成该砂浆，该砂浆硬固后形成该砂浆硬固物，由于该碳化硅硬度大于天然砂，且可与该胶结材形成低孔隙率的致密结构，因此可提升该砂浆硬固物的抗压强度及耐久度。
附图说明
无
具体实施方式
本发明揭露一种砂浆组成物，其包含20-65wt％的胶结材及35-80wt％的碳化硅，该砂浆组成物可与水混拌成砂浆，而该砂浆硬固后可形成砂浆硬固物。
一般太阳能面板厂或晶圆厂在晶片切削过程中会产生废弃物，其中含有碳化硅、硅及切削油液等，废弃物经过滤、分离等纯化步骤去除硅及油液后取得碳化硅，本发明可使用自废弃物回收的碳化硅作为该砂浆组成物的原料，但本发明不以此为限制，该砂浆组成物可使用其他来源的碳化硅。
该胶结材包含水泥、飞灰及炉石粉，该水泥可选自于波特兰水泥，该飞灰为燃煤火力发电厂的副产物，由静电集尘器收集而得，该炉石粉为炼钢厂水淬高炉石研磨而成的细粉，该飞灰及该炉石粉作为胶结材使用，以取代部份水泥，其中该水泥、该飞灰及该炉石粉的比例可根据不同抗压强度及工作性的需求进行调整，本发明不限制其比例，较佳地，该水泥占该砂浆组成物总重的10-25wt％，该飞灰占该砂浆组成物总重的5-20wt％，该炉石粉占该砂浆组成物总重的5-20wt％，该碳化硅占该砂浆组成物总重的40-74wt％。
本发明再利用该炉石粉以取代部份水泥，因此可减少水泥的使用量，以降低该砂浆组成物的生产成本，该炉石粉具有提升该砂浆硬固物的耐久性、末期强度及抗海水硫酸盐侵蚀的能力等优点，亦可避免水化过程中产生水化热抑制应变。
在一实施例中，该砂浆组成物包含20-65wt％的该胶结材及35-80wt％的该碳化硅，该胶结材由该水泥、该飞灰及该炉石粉所组成。
在一实施例中，该砂浆组成物由20-65wt％的该胶结材及35-80wt％的该碳化硅所组成，该胶结材包含该水泥、该飞灰及该炉石粉。
在一实施例中，该砂浆组成物由20-65wt％的该胶结材及35-80wt％的该碳化硅所组成，该胶结材由该水泥、该飞灰及该炉石粉所组成。
在一实施例中，该砂浆组成物包含10-25wt％的该水泥、5-20wt％的该飞灰、5-20wt％的该炉石粉及40-74wt％的该碳化硅。
在一实施例中，该砂浆组成物由10-25wt％的该水泥、5-20wt％的该飞灰、5-20wt％的该炉石粉及40-74wt％的该碳化硅所组成。
请参阅表1，该碳化硅的细度大于该胶结材的细度，表示该碳化硅的粒径小于该胶结材的粒径，较佳地，该碳化硅的细度介于6000-10000cm2/g之间，大于该水泥、该飞灰及该炉石粉的细度，而该碳化硅的平均粒径约为10μm，小于该水泥、该飞灰及该炉石粉的平均粒径，且远小于细砂(150-2350μm)及粗砂(150-4750μm)的粒径，本发明是将该碳化硅作为超微粒惰性骨材使用，以取代传统水泥砂浆中的天然砂。
-表1-
Figure BDA0002266186010000031
本发明揭露一种砂浆，其包含上述的该砂浆组成物及水，该砂浆组成物与该水拌合后形成该砂浆，该砂浆硬固后形成砂浆硬固物，可根据不同需求调整该砂浆组成物及该水的比例，以取得不同水胶比的砂浆，较佳地，该砂浆组成物占该砂浆总重的48-85wt％，该水占该砂浆总重的8-15wt％。
该砂浆可另包含不大于0.35wt％的化学掺料，该化学掺料可选自于国家标准混凝土用化学掺料CNS 12283所列的减水剂(A type)、缓凝剂(B type)、早强剂(C type)、减水缓凝剂(D type)、减水早强剂(E type)、高性能减水剂(F type)或高性能减水缓凝剂(Gtype)中至少一种，较佳地，该化学掺料为减水剂，添加该减水剂可减少用水量，以降低该砂浆的水胶比并提高该砂浆硬固物的抗压强度。
较佳地，该砂浆组成物的该胶结材占该砂浆总重的18-35wt％，该砂浆组成物的该碳化硅占该砂浆总重的30-50wt％，更佳地，该胶结材的该水泥占该砂浆总重的8-15wt％，该胶结材的该飞灰占该砂浆总重的5-10wt％，该胶结材的该炉石粉占该砂浆总重的5-10wt％。
在一实施例中，该砂浆由48-85wt％的该砂浆组成物、8-15wt％的该水及不大于0.35wt％的该化学掺料所组成。
在一实施例中，该砂浆由18-35wt％的该胶结材、30-50wt％的该碳化硅、8-15wt％的该水及不大于0.35wt％的该化学掺料所组成。
在一实施例中，该砂浆由8-15wt％的该水泥、5-10wt％的该飞灰、5-10wt％的该炉石粉、30-50wt％的该碳化硅、8-15wt％的该水及不大于0.35wt％的该化学掺料所组成。
本发明的该碳化硅用以取代传统砂浆中的天然砂，相较于天然砂，该碳化硅具有极高的硬度(莫氏硬度约为9.5)，且该碳化硅具有散热快速、耐高温、稳定性高、不易与其他元素化合等优点，因此该碳化硅可提高该砂浆硬固物的抗压强度、耐久度及强韧度。
此外，该碳化硅的粒径小于该胶结材，尤其是该水泥、该飞灰、该炉石粉及该碳化硅的粒径依序递减，因此根据堆积理论，该水泥、该飞灰、该炉石粉及该碳化硅可有效填塞孔隙，使该砂浆形成相当致密的结构，且孔隙率低于传统砂浆，因此添加该碳化硅可提高该砂浆的流动性、该砂浆硬固物的体积稳定性及末期强度。
与传统水泥砂浆相同，本发明的该砂浆可用以粉刷墙壁、黏贴磁砖/砖块或修补混凝土裂缝，除此之外，由于本发明的该砂浆硬固后具有良好的抗压强度(可达12000Psi)及耐久度，因此可用于工程领域的高低压土壤地质改良灌浆、壁体批土、磁砖沟缝、结构补强、防火披覆或修复土木结构的瑕疵构件，亦可用于电子产品的散热片或艺术领域的雕塑或壁面图腾等，相较于传统水泥砂浆，本发明的该砂浆应用性更为广泛。
本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准，任何熟知此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作的任何变化与修改，均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种砂浆组成物，其特征在于：其包含20-65wt％的胶结材及35-80wt％的碳化硅，其中该胶结材包含水泥、飞灰及炉石粉。
2.根据权利要求1所述的砂浆组成物，其特征在于：其中该水泥占该砂浆组成物总重的10-25wt％，该飞灰占该砂浆组成物总重的5-20wt％，该炉石粉占该砂浆组成物总重的5-20wt％。
3.根据权利要求2所述的砂浆组成物，其特征在于：其中该碳化硅占该砂浆组成物总重的40-74wt％。
4.根据权利要求1所述的砂浆组成物，其特征在于：其中该碳化硅的细度大于该胶结材的细度。
5.根据权利要求4所述的砂浆组成物，其特征在于：其中该碳化硅的细度介于6000-10000cm2/g之间。
6.一种砂浆，其特征在于：其包含权利要求1至5中任一项所述的砂浆组成物及水。
7.根据权利要求6所述的砂浆，其特征在于：其中该砂浆组成物占该砂浆总重的48-85wt％。
8.根据权利要求7所述的砂浆，其特征在于：其中该砂浆组成物的该胶结材占该砂浆总重的18-35wt％，该砂浆组成物的该碳化硅占该砂浆总重的30-50wt％。
9.根据权利要求8所述的砂浆，其特征在于：其中该胶结材的该水泥占该砂浆总重的8-15wt％，该胶结材的该飞灰占该砂浆总重的5-10wt％，该胶结材的该炉石粉占该砂浆总重的5-10wt％。
10.根据权利要求7所述的砂浆，其特征在于：其中该水占该砂浆总重的8-15wt％。
11.根据权利要求10所述的砂浆，其特征在于：其另包含不大于0.35wt％的化学掺料。
12.一种砂浆硬固物，其特征在于：其由权利要求6所述的砂浆硬固而成。
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