CN116940425A - 预拌组合物及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种预拌组合物。该预拌组合物包含干废铸砂、至少一种粘合剂、至少一种聚合物以及任选的至少一种填料。本公开进一步涉及一种用于制备预拌组合物的工艺和一种包括该预拌组合物的成套材料。本公开的预拌组合物不需要水来固化，并且其粘结固定时间和可通行时间得到了改善。该组合物提供了更好的外观且是环保的。
Description
技术领域
本公开涉及一种预拌组合物及其制备工艺。
定义
如在本公开中所使用的，以下术语通常旨在具有如下所述的含义，除非在使用它们的上下文中另有说明。
废铸砂(WFS)/用过的铸砂(UFS)是指来自黑色金属(铁和钢)和有色金属(铜、铝和黄铜)铸造行业的废弃材料。
M砂(机制砂)是指通过粉碎坚硬的花岗岩制备的砂。m-砂含有带有棱角的砂粒，这些砂粒决定了其强度并增加了其需水量，可以通过增加水泥含量来进一步补偿其需水量。
预拌是指砂浆组合物、灰墁、瓷砖胶、灰泥组合物、砌块胶等。
灰墁通常是指一种用于覆盖建筑中的墙壁、天花板、雕塑和艺术材料(尤其是用于转变成装饰图案)的灰泥。灰墁通常以润湿状态涂抹，并固化成致密的固体。灰墁可以涂抹在诸如金属、混凝土、煤渣砖、粘土砖、瓷砖等建筑材料上。
可通行时间是指表面预备使用所需的时间。
可再分散聚合物粉末(RDP)是指通过喷雾干燥醋酸乙烯-乙烯共聚物水分散体获得的自由流动的粉末。
可使用时间(Open time)是指从预拌组合物与适量的水混合到可使用的糊状物不再可用时的时间。可使用时间也被称为使用时间或可用寿命。
适用期(Pot life)是指从将预拌组合物与适量的水混合到可使用的糊状物不再可用的时间段。适用期也被称为使用时间或可用寿命。适用期通常被认为是可使用的糊状物为了涂抹在表面上而保持足够的黏稠度的时长。
剪切强度是指材料抵抗导致材料内部结构自身滑动的力的能力。
抗拉强度是指可以施加到材料上使其不可修复地断裂或拉伸的力的测量值。
抗弯强度是指材料在载荷下抵抗变形的能力。抗弯强度表示破坏限定直径的试样需要多大的力。
抗压强度是指材料能够承受而不断裂的最大应力。
拉拔附着强度(Pull-off adhesion strength)是指当施加垂直张力时材料抵抗从基底分离的能力。
粘合剂(binder)是指以机械或化学方式或者作为黏胶来将其他材料保持或聚拢在一起以形成粘合单元的物质。
填料是指为了制备必要的块体和减少昂贵材料的使用而添加的物质。
比重或相对重力是指在特定温度和特定压力下物质的密度与水的密度之比。
火山灰质硅酸盐水泥(PPC)是指由OPC(普通硅酸盐水泥)与火山灰材料按一定比例合成的一体化水泥。
粉煤灰是指一种灰色细粉，其主要由作为燃煤电厂的副产品而产生的球形玻璃状颗粒组成。
背景技术
下文的背景信息涉及本公开，但不一定是现有技术。
砂浆是一种常用材料，用于连接砖块、石材、砌块、瓷砖、片材以及墙壁和天花板上的遮盖物，以填充和密封它们之间的不规则间隙等。砂浆通常包括水泥和砂子，按一定比例与水混合。将多种砂浆预拌料制成干粉，并在涂抹在表面上之前与水混合形成可使用的糊状物。
在建筑工地使用砂浆的最常见做法包括：在现场按预定比率混合水泥、砂子和水来制备砂浆。这种砂浆的质量取决于所用的原材料、这些原材料的正确混合比、混合物的均匀性、所用水的质量和用量以及最终砂浆组合物的黏稠度。然而，这种现场混合的砂浆的黏稠度可能会由于在原材料混合期间可能出现的误差而变化，这些误差会影响最终产品的均匀性，从而导致不一致的砂浆混合物。
砂子广泛用于砂浆组合物的制备。由于建筑业对天然砂的需求大幅增加，导致砂子资源的可用量变得很紧张。由于河流或海岸的侵蚀和地下水位的降低，采砂导致了土地的流失。由于需求巨大，巨量的砂子正被开采出来，这对三角洲、河流和海洋生态系统产生了重大影响。
铸造是一种机械过程，其需要含有大约95％二氧化硅的砂子作为原材料。在铸造过程完成后，铸造产生的废砂包含70％的二氧化硅，其通常作为废铸砂而被丢弃。这种巨量的废铸砂的处理非常困难，并且经常含有有毒的重金属和颗粒物质，这使得倾倒废铸砂会造成环境和健康危害。这些重金属可能会渗入地下，并与地下水混合。
通常，预拌组合物由作为主要成分的水泥和天然砂组成。此外，传统的预拌组合物具有较高需水量、较差的可使用时间、较短的适用期、较低的剪切强度、较低的抗拉强度、较差的粘结固定时间和较差的可通行时间。
因此，需要提供一种克服上述缺点的预拌组合物。
发明目的
本公开中至少一个实施方式满足的本公开的一些目的如下：
本公开的一个目的是改善现有技术的一个或多个问题，或者至少提供一种有用的替代方案。
本公开的另一个目的是提供一种用于各种建筑目的的预拌组合物。
本公开的又一个目的是提供一种随时可用的预拌组合物。
本公开的另一个目的是提供一种粘结固定时间和可通行时间更长的预拌组合物。
本公开的又一个目的是提供一种具有更高的抗拉强度、更高的剪切强度和更长的适用期的预拌组合物。
本公开的又一个目的是提供一种用于制备预拌组合物的工艺。
通过以下描述，本公开的其他目的和优点将变得更加显而易见，以下描述并不旨在限制本公开的范围。
发明内容
本公开涉及一种预拌组合物及其制备工艺。在一个方面，该预拌组合物包括：干废铸砂，其含量相对于该组合物的总质量在20质量％至90质量％的范围内；至少一种粘合剂，其含量相对于该组合物的总质量在10质量％至40质量％的范围内；至少一种聚合物(polymer)，其含量相对于该组合物(composition)的总质量在0.1质量％至3质量％的范围内；以及任选的至少一种填料，其含量相对于该组合物的总质量在2质量％至60质量％的范围内。
在另一个方面，该用于制备预拌组合物的工艺包括：在预定温度下按照预定时间段对预定量的废铸砂进行干燥，以获得干燥的废铸砂(即干废铸砂)；将干废铸砂与至少一种粘合剂和任选的至少一种填料进行混合，以获得混合物(mixture)；以及向混合物中加入预定量的聚合物，以获得预拌组合物。
本公开进一步提供了一种成套材料，包含预拌组合物和水，其中该组合物在使用前与预定量的水混合。
具体实施方式
提供了实施方式，以便向本领域的技术人员全面和完整地传达本公开的范围。阐述了与特定组分和方法相关的许多细节，以便能全面地理解本公开的实施方式。对本领域的技术人员来说显而易见的是，实施方式中提供的细节不应被解释为是对本公开的范围的限制。在一些实施方式中，不会对公知的过程、设备结构和技术进行详细的描述。
在本公开中所用的术语仅用于说明特定实施方式的目的，并且这些术语不应被视为是对本公开的范围的限制。如在本公开中所使用的，“一个”和“该”也可以旨在包括一个以上，除非在上下文中另有所指。术语“包括”、“其包括”、“其包含”和“其具有”是开放式的过渡词，因此是指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、模块、单元和/或组分的存在，而不是禁止一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组分和/或其组合的存在或添加。在本公开的方法和过程中公开的步骤的特定顺序不应被解释为必须要求它们如所描述或示出的那样执行。还应当理解的是，可以采用额外或替代步骤。
在建筑工地预拌的最常见做法包括：在现场按预定比率混合水泥、砂子和水来制备砂浆。这种砂浆的质量取决于所用的原材料、这些原材料的正确混合比、混合物的均匀性、所用水的质量和用量以及最终砂浆组合物的黏稠度。然而，这种现场混合的砂浆的黏稠度可能会由于在原材料混合期间可能出现的误差而变化，这些误差会影响最终产品的均匀性，从而导致不一致的砂浆混合物。
传统的预拌组合物由作为主要成分的水泥和天然砂组成。此外，传统的预拌组合物具有较高的需水量、较差的可使用时间、较短的适用期、较低的剪切强度、较低的抗拉强度、较差的粘结固定时间和较差的可通行时间。
本公开提供了一种经济、环保且物理性能更高的预拌组合物。
在本公开的一个方面，提供了一种预拌组合物。
根据本公开，该预拌组合物包括：干废铸砂，其含量相对于该组合物的总质量在20质量％至90质量％的范围内；至少一种粘合剂，其含量相对于该组合物的总质量在10质量％至40质量％的范围内；至少一种聚合物，其含量相对于该组合物的总质量在0.1质量％至3质量％的范围内；以及任选的至少一种填料，其含量相对于该组合物的总质量在2质量％至50质量％的范围内。
在一个实施方式中，干废铸砂的特征在于具有：
a.选自略带棱角的形状、带有棱角的形状、棱角非常多的形状、圆形的形状、接近圆形的形状和完全圆形的形状的颗粒形状；
b.范围在1.9至2.5之间的比重；
c.范围在2.3至2.5之间的细度模数；
d.范围在0.1％至6％之间的水分含量；
e.范围在40至70AFS之间的粒度指数；
f.范围在4到10之间的pH值；
g.范围在40至70AFS之间的泥块和易碎颗粒；
h.含量在7％至15％范围内的膨润土粘土；
i.含量在2％至7％范围内的光亮煤；
j.含量在0.05％至0.2％范围内的铁颗粒；
k.含量在70％至90％范围内的二氧化硅含量；
l.含量在2.5％至5％范围内的氧化铝；
m.范围在0.1mm至1mm之间的平均粒径(d90)；以及
n.范围在0.01mm至0.1mm之间的平均粒径(d10)。
在一个实施方式中，干废铸砂的粒径在0.01mm至1.5mm的范围内。在另一个实施方式中，干废铸砂的粒径在0.075mm至0.6mm的范围内。在一个示例性实施方式中，干废铸砂的粒径为0.3mm。在另一个示例性实施方式中，干废铸砂的粒径为0.4mm。
根据本公开的实施方式，粘合剂选自火山灰质硅酸盐水泥(PPC)、普通硅酸盐水泥(OPC)、矿渣硅酸盐水泥(PSC)、低热水泥、防潮硅酸盐水泥、快硬水泥、特快硬水泥、抗硫酸盐水泥、速凝水泥、高炉炉渣水泥、高铝水泥、白水泥以及乙基纤维素化合物。在本公开的一个示例性实施方式中，粘合剂是普通硅酸盐水泥(OPC)。
在一个实施方式中，相对于该组合物的总质量，粘合剂在10质量％至40质量％的范围内。
在一个实施方式中，干废铸砂与粘合剂的质量比在1∶0.15至1∶0.7的范围内。
根据本公开的实施方式，聚合物选自可再分散聚合物粉末(RDP)、甲基羟乙基纤维素粉末、纤维素纤维、雷康(Recron)纤维以及天然纤维。
在一个实施方式中，RDP选自醋酸乙烯-乙烯共聚物粉末、苯乙烯-丙烯酸共聚物以及叔碳酸乙烯酯共聚物。
可再分散聚合物粉末是通过喷雾干燥聚合物/共聚物分散体而获得的自由流动的白色粉末。可再分散聚合物粉末在与水混合时形成具有基本相同性能的液体状乳液。聚合物粉末为该预拌组合物提供了更高的附着性、抗弯强度、可变形性和耐磨性。
根据本公开的实施方式，纤维素纤维选自黄麻纤维、椰子纤维、大麻纤维、源自纸/纸板/再生纸的纤维、羊毛纤维、棉纤维、石棉纤维以及木质纤维素纤维。
根据本公开的一个实施方式，相对于该组合物的总质量，聚合物的含量在0.1质量％至3质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，填料选自粉煤灰、炉底灰、池灰、火山灰、农业废料灰、黄砂、灰泥砂(plaster sand)、普通硅砂、碎石砂、机制砂(m-砂)、矿渣砂、混凝土砂、集料碎屑和坑砂中的至少一种。在一个示例性实施方式中，填料是粉煤灰。在本公开的另一个示例性实施方式中，填料是碎石砂。在本公开的又一个示例性实施方式中，填料是灰泥砂。在本公开的又一个示例性实施方式中，填料是集料碎屑。
根据本公开的一个实施方式，相对于该组合物的总质量，填料的含量在2质量％至60质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，填料由抗结剂组成。通常，相对于该组合物的总质量，抗结剂的含量在0.1质量％至10质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，抗结剂选自碳酸镁、碳酸钙、纳米硅、橡胶粉、硅灰、微二氧化硅、矿物纤维以及硬脂酸镁。
在一个实施方式中，该预拌组合物实现了范围在5N/mm2至20N/mm2之间的抗压强度。
在一个实施方式中，本公开的预拌组合物的可通行时间是24小时。
在一个实施方式中，本公开的预拌组合物的适用期在100分钟至360分钟的范围内。该预拌组合物的适用期与该组合物中干废铸砂和粘合剂的含量成正比。
在一个实施方式中，本公开的预拌组合物的可使用时间在40分钟至70分钟的范围内。该预拌组合物的可使用时间与该组合物中干废铸砂的含量成正比。
根据本公开的预拌组合物在干燥环境中的保质期为4个月至12个月。通常，该预拌组合物的水分含量小于3％。水分含量越低，保质期就越长。
本公开的预拌组合物用于固定瓷砖、砌块、玻化砖、陶瓷、瓷器、3D打印结构、石膏层和炻器。
在一个实施方式中，该预拌组合物的形式选自瓷砖胶、预拌灰泥以及砌块胶。
在一个实施方式中，该预拌组合物的成分的含量基于最终应用而变化。瓷砖胶可以含有高达80质量％的干废铸砂，而对于预拌灰泥，则含量不超过60质量％。
根据本公开的一个实施方式，瓷砖胶组合物形式的预拌组合物包括：干废铸砂，其含量相对于该组合物的总质量在45质量％至80质量％的范围内；至少一种粘合剂，其含量相对于该组合物的总质量在15质量％至30质量％的范围内；至少一种聚合物，其含量相对于该组合物的总质量在0.5质量％至2质量％的范围内；以及任选的至少一种填料，其含量相对于该组合物的总质量在5质量％至20质量％的范围内。
在一个实施方式中，在使用之前，相对于该瓷砖胶组合物的总质量，将该瓷砖胶组合物与含量在15质量％至22质量％的范围内的水进行混合。
根据本公开的一个实施方式，预拌灰泥组合物形式的预拌组合物包括：干废铸砂，其含量相对于该组合物的总质量在25质量％至35质量％的范围内；至少一种粘合剂，其含量相对于该组合物的总质量在15质量％至30质量％的范围内；至少一种聚合物，其含量相对于该组合物的总质量在0质量％至3质量％的范围内；以及至少一种填料，其含量相对于该组合物的总质量在45质量％至65质量％的范围内。
在一个实施方式中，在使用之前，相对于该预拌灰泥的总质量，将该预拌灰泥组合物与含量在15质量％至22质量％的范围内的水进行混合。
根据本公开的一个实施方式，砌块胶形式的预拌组合物包括：干废铸砂，其含量相对于该组合物的总质量在45质量％至65质量％的范围内；至少一种粘合剂，其含量相对于该组合物的总质量在15质量％至30质量％的范围内；至少一种聚合物，其含量相对于该组合物的总质量在0.2质量％至1.5质量％的范围内；以及任选的至少一种填料，其含量相对于该组合物的总质量在15质量％至25质量％的范围内。
在一个实施方式中，在使用之前，相对于该砌块胶的总质量，将该砌块胶形式的预拌组合物与含量在15质量％至22质量％的范围内的水进行混合。
在本公开的另一个方面，提供了一种用于制备预拌组合物的工艺。该过程的具体描述如下。
在第一步中，在预定温度下按照预定时间段对预定量的废铸砂进行干燥，以获得干废铸砂。
在一个实施方式中，预定温度在80℃至100℃的范围内。在一个示例性实施方式中，温度为90℃。
在一个实施方式中，预定时间段在2分钟至15分钟的范围内。在一个示例性实施方式中，时间段为10分钟。
在一个实施方式中，干废铸砂中的水分含量在0.1％至6％的范围内。
在第二步中，将预定量的干废铸砂、至少一种粘合剂和任选的至少一种填料进行混合，以获得混合物。
根据本公开的实施方式，粘合剂选自火山灰质硅酸盐水泥(PPC)、普通硅酸盐水泥(OPC)、矿渣硅酸盐水泥(PSC)、低热水泥、防潮硅酸盐水泥、快硬水泥、特快硬水泥、抗硫酸盐水泥、速凝水泥、高炉炉渣水泥、高铝水泥、白水泥以及乙基纤维素化合物。在本公开的一个示例性实施方式中，粘合剂是普通硅酸盐水泥(OPC)。
在一个实施方式中，相对于该组合物的总质量，粘合剂在10质量％至40质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，填料选自粉煤灰、炉底灰、池灰、火山灰、农业废料灰、黄砂、灰泥砂、普通硅砂、碎石砂、机制砂(m-砂)、矿渣砂、混凝土砂、集料碎屑和坑砂中的至少一种。在一个示例性实施方式中，填料是粉煤灰。在本公开的另一个示例性实施方式中，填料是碎石砂。在本公开的又一个示例性实施方式中，填料是灰泥砂。在本公开的又一个示例性实施方式中，填料是集料碎屑。
根据本公开的实施方式，相对于该组合物的总质量，填料的含量在2质量％至60质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，填料包括抗结剂。通常，相对于该组合物的总质量，抗结剂的含量在0.1质量％至10质量％的范围内。
根据本公开的实施方式，抗结剂选自碳酸镁、碳酸钙、纳米硅、橡胶粉、硅灰、微二氧化硅、矿物纤维以及硬脂酸镁。
在第三步中，将预定量的聚合物加入到混合物中，以获得预拌组合物。
根据本公开的实施方式，聚合物选自可再分散聚合物粉末(RDP)、甲基羟乙基纤维素粉末、纤维素纤维、雷康纤维以及天然纤维。
在一个实施方式中，RDP选自醋酸乙烯-乙烯共聚物粉末、苯乙烯-丙烯酸共聚物以及叔碳酸乙烯酯共聚物。
可再分散聚合物粉末是通过喷雾干燥聚合物/共聚物分散体而获得的自由流动的白色粉末。可再分散聚合物粉末在与水混合时形成具有基本相同性能的液体状乳液。聚合物粉末为该预拌组合物提供了更高的附着性、抗弯强度、可变形性和耐磨性。
根据本公开的实施方式，纤维素纤维选自黄麻纤维、椰子纤维、大麻纤维、源自纸/纸板/再生纸的纤维、羊毛纤维、棉纤维、石棉纤维以及木质纤维素纤维。
根据本公开的一个实施方式，相对于该组合物的总质量，聚合物的含量在0.1质量％至3质量％的范围内。
在一个实施方式中，在使用前，按照范围在3分钟至10分钟之间的时间段将预定量的水与预拌组合物进行混合。
在一个实施方式中，相对于预拌组合物的总质量，水的预定量在15质量％至22质量％的范围内。
在一个实施方式中，搅拌速度在50rpm至100rpm的范围内。
在本公开的另一个方面，提供了一种成套材料，包括预拌组合物和水。
在一个实施方式中，该成套材料包括预定量的干废铸砂、预定量的至少一种粘结剂、预定量的至少一种聚合物以及可选的预定量的至少一种填料，在使用前将它们与预定量的水进行混合。
在一个实施方式中，相对于使用前的预拌组合物的总质量，水的预定量在15质量％至22质量％的范围内。
实施方式的以上描述是为了说明的目的而提供的，而并非旨在限制本公开的范围。特定实施方式的各个组分通常不限于该特定实施方式，而是可以互换的。这些变化不应被视为背离了本公开，并且所有这种修改都被认为在本公开的范围内。
根据以下实验对本公开进行进一步描述，这些实验仅用于说明目的，而不应被解释为是对本公开的范围的限制。以下实验可以按工业/商业规模进行测试，并且可以将所得到结果外推至工业规模。
实验细节
实验I：根据本公开的预拌组合物的制备
实例1：
在90℃下将100kg的水分含量为2％的废铸砂(WFS)(粒径为0.3mm)加热30分钟，以获得干废铸砂。干废铸砂的水分含量为0.5％。
实例2：
将12kg的干废铸砂(WFS)(粒径为0.3mm)、6.8kg的普通硅酸盐水泥(OPC)、2.0kg的粉煤灰、6.0kg的碎石砂(2.36mm至1.18mm)以及12.5kg的灰泥砂(1.18mm至0.6mm)加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入700gm的雷康纤维，以获得预拌组合物(灰墁组合物)。
实例3：
将13kg的干废铸砂(WFS)、7kg的普通硅酸盐水泥(OPC)、2kg的粉煤灰、7.1kg的碎石砂(2.36mm至1.18mm)和10.1千克的灰泥砂(1.18mm至0.6mm)加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入900gm的雷康纤维，以获得预拌组合物(灰墁组合物)。
实例4：
将12kg的干废铸砂(WFS)、7kg的普通硅酸盐水泥(OPC)、2kg的粉煤灰和19kg的灰泥砂(1.18mm至0.6mm)装入搅拌机中，以获得预拌组合物(灰墁组合物)。
实例5：
将15kg的干废铸砂(WFS)、3.18kg的普通硅酸盐水泥(OPC)和1.5kg的粉煤灰加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入0.54kg的聚合物(等比例的RDP，MHEC(甲基羟乙基纤维素粉末)和源自纸的纤维)，以获得预拌组合物(瓷砖胶)。
实例6：
将10kg的干废铸砂(WFS)、5.68kg的普通硅酸盐水泥(OPC)和4kg的粉煤灰加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入0.54kg的聚合物(等比例的RDP，MHEC和源自纸的纤维)，以获得预拌组合物(瓷砖胶)。
实例7：
将26kg的干废铸砂(WFS)、7.2kg的普通硅酸盐水泥(OPC)和6.3kg的粉煤灰加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入0.5kg的聚合物(RDP和MHEC)，以获得预拌组合物(砌块胶)。
实例8：
将20kg的干废铸砂(WFS)、11.46kg的普通硅酸盐水泥(OPC)和7.4kg的粉煤灰加入到搅拌机中，以获得混合物。向混合物中混入0.5kg的聚合物(RDP和MHEC)，以获得预拌组合物(砌块胶)。
实验II：预拌组合物的研究/分析
实例9：
根据IS和ASTM测定本公开的预拌组合物的性能。评估样品的适用期、可使用时间、剪切强度、抗拉强度、抗压强度、拉拔附着强度和抗拉强度。结果如以下表1和表2所示。
表1：
从上表可以明显看出，本公开的组合物具有更好的适用期、可使用时间、瓷砖附着强度(干燥条件和潮湿条件)以及剪切附着强度(干燥条件和潮湿条件)。
表2：
从上表可以明显看出，本公开的组合物具有更好的抗弯强度、抗压强度、拉拔附着强度以及初凝时间。
实例10：
将本公开的瓷砖胶组合物的性能与市售瓷砖胶的性能进行比较。结果如以下表3所示。
表3：
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从上表可以明显看出，与市售产品相比，本公开的瓷砖胶具有更好的适用期、剪切强度、抗拉强度以及可使用时间。
实例11：
将本公开的预拌组合物的性能与市售预拌灰泥的性能进行比较。结果如以下表4所示。
表4：
从上表可以明显看出，与市售产品相比，本公开的预拌灰泥组合物具有更好的抗压强度和拉拔粘附力。
实例12：
将本公开的砌块胶的性能与市售砌块胶的性能进行比较。结果如以下表5所示。
表5：
从上表可以明显看出，与市售产品相比，本公开的砌块胶具有更好的适用期、抗压强度以及劈裂抗拉强度。
技术进步
上文所述的本公开具有多个技术优点，包括但不限于，实现了具有以下优点的预拌组合物：
·改善了粘合固定时间；
·改善了可通行时间；
·节省时间；
·提供了更好的外观；
·减少河床采砂；以及
·由于采用了废铸砂，所以是环保且经济的。
在以下描述中，结合非限制性实施方式对本文的实施方式及其各种特征和有利细节进行了说明。省略了对公知组分和处理技术的描述，以免使本文的实施方式含糊不清。本文所采用的实例仅仅是为了便于理解可以实践本文的实施方式的方式，并且进一步使得本领域的技术人员能够实践本文的实施方式。因此，这些实例不应被解释为是对本文的实施方式的范围的限制。
以上对特定实施方式的描述充分地揭示了本文的实施方式的一般性质，使得其他人通过应用当前知识在不脱离一般概念的情况下可以很容易地修改和/或调整这些特定实施方式，以用于各种应用，因此这些调整和修改应当且旨在被理解为在所公开的实施方式的等效物的含义和范围内。应当理解的是，本文所采用的措辞或术语的目的在于描述，而非限制。因此，尽管已经根据优选实施方式描述了本文的实施方式，但是本领域的技术人员应当认识到的是，可以在本文所述的实施方式的精神和范围内进行修改来实施本文的实施方式。
在整个说明书中，词语“包括”或诸如“其包括”等的变体应被理解为隐含包括所述的元素、整数或步骤或者元素、整数或步骤的组合，但不排除任何其他元素、整数或步骤或者元素、整数或步骤的组合。
词语“至少”或“至少一个”的使用是指采用了一种或多种元素或成分或者数量，如在本公开的实施方式中所使用的，以实现一个或多个所期望的目的或结果。尽管已经描述了本公开的某些实施方式，但是这些实施方式仅以实例的方式呈现，并且并非旨在限制本公开的范围。在本公开的范围内，本领域的技术人员在阅读了本文的公开内容之后可以对本公开的配方设计作出变化或修改。这些变化或修改完全在本公开的精神之内。
赋予给各种物理参数、尺寸和数量的数值仅仅是近似值，并且可以设想的是，大于赋予给物理参数、尺寸和数量的数值的值都属于本公开的范围，除非在本说明书中另有说明。
尽管本文重点强调了优选实施方式的具体特征，但是应当认识到的是，在不脱离本公开的原理的情况下可以增加许多附加特征，并且可以对优选实施方式进行许多改变。根据本文的公开内容，本公开的优选实施方式中的这些和其他变化对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，由此可以清楚地理解，上述描述性内容应当仅被解释为是对本公开的说明，而不是限制。
Claims (20)
1.一种预拌组合物，包括：
a.干废铸砂，其含量相对于所述组合物的总质量在20质量％至90质量％的范围内；
b.至少一种粘合剂，其含量相对于所述组合物的总质量在10质量％至40质量％的范围内；
c.至少一种聚合物，其含量相对于所述组合物的总质量在0.1质量％至3质量％的范围内；以及
d.任选的至少一种填料，其含量相对于所述组合物的总质量在5质量％至60质量％的范围内。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述干废铸砂的特征在于具有：
a.选自带有棱角的形状、略带棱角的形状、棱角非常多的形状、圆形的形状、接近圆形的形状和完全圆形的形状的颗粒形状；
b.范围在1.9至2.5之间的比重；
c.范围在2.3至2.5之间的细度模数；
d.范围在0.1％至6％之间的水分含量；
e.范围在40至70AFS之间的粒度指数；
f.范围在4到10之间的pH值；
g.范围在40至70AFS之间的泥块和易碎颗粒；
h.含量在7％至15％范围内的膨润土粘土；
i.含量在2％至7％范围内的光亮煤；
j.含量在0.05％至0.4％范围内的铁颗粒；
k.含量在70％至90％范围内的二氧化硅；
l.含量在2.5％至5％范围内的氧化铝；
m.范围在0.1mm至1mm之间的平均粒径(d90)；以及
n.范围在0.01mm至0.1mm之间的平均粒径(d10)。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述干废铸砂的粒径在0.01mm至1.5mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述粘合剂选自火山灰质硅酸盐水泥(PPC)、普通硅酸盐水泥(OPC)、矿渣硅酸盐水泥(PSC)、低热水泥、防潮硅酸盐水泥、快硬水泥、特快硬水泥、抗硫酸盐水泥、速凝水泥、高炉炉渣水泥、高铝水泥、白水泥以及乙基纤维素化合物。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物选自可再分散聚合物粉末(RDP)、甲基羟乙基纤维素粉末(MHEC)、纤维素纤维、雷康纤维以及天然纤维。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述可再分散聚合物粉末(RDP)选自醋酸乙烯-乙烯共聚物粉末、苯乙烯-丙烯酸共聚物以及叔碳酸乙烯酯共聚物。
7.根据权利要求5所述的组合物，其中所述纤维素纤维选自黄麻纤维、椰子纤维、大麻纤维、源自纸/纸板/再生纸的纤维、羊毛纤维、棉纤维、石棉纤维以及木质纤维素纤维。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述填料选自粉煤灰、炉底灰、池灰、火山灰、农业废料灰、黄砂、灰泥砂、普通硅砂、碎石砂、机制砂(m-砂)、矿渣砂、混凝土砂、集料碎屑和坑砂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述填料包括至少一种抗结剂，其含量相对于所述组合物的总质量在0.1质量％至10质量％的范围内。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述抗结剂选自碳酸镁、碳酸钙、纳米硅、橡胶粉、硅灰、微二氧化硅、矿物纤维以及硬脂酸镁中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述干废铸砂与所述粘合剂的质量比在1∶0.15至1∶0.7的范围内。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的特征在于具有：
a.范围在5N/mm2至20N/mm2之间的抗压强度；以及
b.范围在4个月至12个月之间的保质期。
13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的形式选自瓷砖胶、预拌灰泥以及砌块胶。
14.一种用于制备预拌组合物的工艺，包括以下步骤：
a.在预定温度下按照预定时间段对废铸砂进行干燥，以获得干废铸砂；
b.将所述干废铸砂、至少一种粘合剂和任选的至少一种填料进行混合，以获得混合物；以及
c.将预定量的聚合物混入到所述混合物中，以获得预拌组合物；
其中在使用前，将所述预拌组合物与预定量的水进行混合。
15.根据权利要求14所述的工艺，其中所述预定温度在80℃至100℃的范围内。
16.根据权利要求14所述的工艺，其中所述预定时间段在2分钟至15分钟的范围内。
17.根据权利要求14所述的工艺，其中所述干废铸砂中的水分含量在0.1％至6％的范围内。
18.根据权利要求14所述的工艺，其中相对于所述预拌组合物的总质量，所述水的预定量在15质量％至22质量％的范围内。
19.一种包括预拌组合物的成套材料，包括根据权利要求1所述的预拌组合物和水，
其中在使用前，将所述组合物与预定量的水进行混合。
20.根据权利要求19所述的成套材料，其中相对于所述预拌
组合物的总质量，所述水的预定量在15质量％至22质量％的范围内。
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