CN1263702C

CN1263702C - 用于建筑结构中的胶凝混合物

Info

Publication number: CN1263702C
Application number: CNB021097801A
Authority: CN
Inventors: 张伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2022-06-03
Also published as: CN1463945A

Abstract

本发明涉及一种用于建筑物中的胶凝混合物，该种胶凝混合物包括胶凝材料和骨料，其胶凝材料由以水泥为主的掺混物构成，而骨料由铁矿渣构成，且骨料占该胶凝混合物总重量的40%～80%。胶凝混合物中至少使用了40%的铁矿渣作为骨料代替河沙，不但成本非常低，而且还可避免因开采河沙造成的破坏河床和环境污染；同时，该胶凝混合物中包括胶凝材料及其填料，还可以增加混合物终凝后的拉伸强度，同时使该混合物固化后具有改进后的柔性和弹性。

Description

用于建筑结构中的胶凝混合物

技术领域：

本发明涉及一种用于建筑结构中的胶结材料，且能在水中凝结硬化的胶凝混合物。

现有技术：

水泥是建筑行业中常用的胶结材料，它能在水中凝结硬化，与骨料混合可制成砂浆或混凝土。水泥可分为许多种，常用的有硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和高铝水泥等。

使用中，无论哪一种水泥，在制砂浆或混凝土过程中均需添加由沙子或类似物构成的骨料，并且其用量相当大。由于沙子绝大部分是从远离施工现场的河床上采集，且经过筛分等工艺过程才最终获取。但由于河床是保护水资源的一道天然屏障，所以，大量地采集河沙会破坏河床，影响生态平衡，同时还附加有费用较高的运输成本和采集成本。

用于制造上述各种水泥通常要经过开采、粉碎、焙烧等复杂的工艺过程，故水泥的成本相对较高，所以，建筑构件只要能满足于所在部位承受的荷载，应尽可能少地使用水泥。另一方面，建筑结构中的砂浆或混凝土由水泥和骨料混合而成，水泥作为胶结材料将骨料粘结成一个整体。但由于构成骨料的沙子或矿物粉等一般只通过筛分才能获取相对均匀的颗粒，因此，它很难达到理想的均匀程度，而骨料颗粒不均匀，按照理论配比，骨料与水泥之间就不能达到紧密地结合，其唯一的解决办法就是增加水泥的比例；同时使用该种方法制成的建筑结构构件，在没有添加防水填料的情况下不能防水；另外，由于水泥所含成份的水化作用，用其制成的砂浆或混凝土风干后表面产生亚微观结晶体，且该结晶体不易与其它物料或混凝土溶合，所以，一旦用水泥构成的砂浆或混凝土风干，如想修补或再在其上附加混凝土层就会出现断层或分离层，按此操作严重影响建筑物或构筑物的质量。

作为铁矿渣，即铁矿尾矿排出的废弃物，由于铁矿渣是以铁矿石为原料并提炼出其内的铁后所形成的矿渣，所以，其主要成份是二氧化硅、碳酸钙和碳酸镁等非金属氧化物，但却含有极少量的铁和三氧化二铝。而这些氧化物和盐等的混合物不能直接替代沙子或其它对人类有用的物料，所以，现有的铁矿渣作为工业废弃物，只能在固定地点堆放，即污染其周边环境，同时也占用一定空间。

一种利用硫铁矿渣制成砂浆的方法，如CN1112529A公告的“烧硫铁矿渣成品砂浆及其制造方法”发明专利，该专利是利用烧硫铁矿渣、干粉煤灰和生石灰粉等混合而成。成品砂浆的各组份的重量百分比含量为烧硫铁矿渣60-80％，水泥8-20％，干粉煤灰5-15％，生石灰粉1-3％。因烧硫铁矿渣主要由二氧化硅和三氧化二铁构成，质地较为坚硬，它只能通过磨细度来增加烧硫铁矿渣的活性，一方面导致能耗和设备磨损增加，进而可带来较高的加工成本；另一方面烧硫铁矿渣在粉磨过程中表面会产生不平衡的电荷，造成了颗粒之间的互相团聚，使颗粒在已磨细的基础上变大；除此之外，这种铁矿渣中含有大量的铁和硫等元素，如由汪群慧主编的并由《化学工业出版社》出版的“固体废物处理及资源化”的第12章中的表12-6所列举的国内10家化工企业所生产的硫铁矿渣中，其铁的含量最少的也占总重量的35％，最多的占总重量的57％，硫占总重量的0.12％-0.43％。对于在建筑物上所使用的胶凝混合物而言，在用其砌筑墙体后，由于铁极易与空气中的氧反应而产生三氧化二铁，而三氧化二铁硬度或强度极差，致使墙体变松软；硫在胶凝混合物中通常以离子态的酸根即硫酸根形式存在，这种酸根可吸收该混合物中的钙离子，而钙离子的减少也是造成墙体松软的另一个原因，所以，硫铁矿渣不适合于用作替代沙子的物料。

现有技术中还有一种添加剂被称之为石灰精，它是由松香、氢氧化钠、三乙醇胺、木质素和含钙的磺酸盐碳酸钠构成，故这种石灰精是一种塑化引气剂。如在砂浆中添加适量的石灰精可提高砌体强度。

发明内容：

本发明的任务是提供一种利用工业废弃物，具体地说是利用铁矿渣作为代替沙子的骨料生产的粘附性强且具有防水功能的胶凝混合物。

本发明所提出的用于建筑结构中的胶凝混合物，包括胶凝材料和骨料，其胶凝材料由以水泥为主的掺混物构成，而骨料由铁矿渣构成，且骨料占该胶凝混合物总重量的40％～80％。如混合物中骨料小于40％，其胶凝材料的比例提高，可导致混合物成本的提高，同时也降低工业废弃物的利用率；而骨料要是高于80％，虽然可大大降低成本，但很难达到建筑构件所要求的强度及各项指标。

所述的胶凝材料由水泥、石灰精和乳胶粉按预定比例混合而成，且在胶凝混合物中还添加有填料，该填料可由纤维素醚和/或纤维素构成，其填料与胶凝材料之间的重量比为：1∶4～10。石灰精是一种低碱性助剂，它通常由可置换出钙离子的混合物料构成，而活性钙离子易于与其相关的物料聚合在一起，从而保证该胶凝混合物掺水终凝后的强度。

所述胶凝材料中水泥的重量是乳胶粉的6至20倍，是石灰精的2至8倍。

所述的填料中，纤维素醚和纤维素之间的重量比为：1∶6～30。

所述的胶凝混合物内还添加有少量的由甲酸钙构成的增强剂，该增强剂占所述胶凝混合物总重量的0.1至1。

所述的胶凝混合物还可添加有0％至15％的粉煤灰。

本发明所提出的胶凝混合物中至少使用了40％的工业废弃物铁矿渣作为骨料代替河沙，不但成本非常低，而且还可避免破坏河床和污染环境；同时，本发明在胶凝混合物中包括以水泥为主构成的胶凝材料及其填料，其中，胶凝材料中的乳胶粉能增加该混合物终凝后的柔性和抗弯曲能力，而石灰精能将置换出活性钙，非常有利于该混合物均质，所述的填料由纤维素醚和纤维素构成，再加使用量相对较少的甲酸钙，不仅可以增加混合物终凝后的拉伸强度，同时使该混合物固化后具有改进后的柔性和弹性；另外，在混合物内添加适量的粉煤灰，可调和胶凝混合物固化后的强度。

实施例1

以1000Kg本发明所提出的胶凝混合物为例，包括：

名称	质量	％
名称	质量	％	铁矿渣硅酸盐水泥石灰精粉煤灰纤维素纤维素醚甲酸钙乳胶粉	500Kg200Kg80Kg80Kg34Kg4Kg2Kg20Kg	502012123.40.40.22

将上述成分粉碎至预定的细度，然后混合后连续搅拌，直至均匀即可制成本发明所提出的类似于水泥加骨料构成的胶凝混合物。在施工现场，将该胶凝混合物按预定比例掺水搅拌均匀，即可作为砂浆或混凝土使用。

在上述实施例中，可根据需要增加或减少各种物料的重量份额，如对于拉伸胶接强度要求比较低的建筑结构构件，可增大铁矿渣的使用量，甚至可提高到80％。

经权威部门检测，本发明所提出的胶凝混合物，其外观质量色泽均一，混合均匀，无磁团聚现象产生；在与苯板等保温材料粘结时其拉伸胶结强度大于或等于0.17MPa，而与混凝土粘结时的压剪胶接强度大于或等于1.1MPa，其堆积密度每立方米小于或等于1300千克。

Claims

1.用于建筑结构中的胶凝混合物，其特征在于：该种胶凝混合物包括胶凝材料和骨料，其胶凝材料由以水泥为主的掺混物构成，而骨料由铁矿渣构成，且骨料占该胶凝混合物总重量的40％～80％。

2.根据权利要求1所述的胶凝混合物，其特征在于：所述的胶凝混合物中下列物料提供作为填料：纤维素醚和/或纤维素。

3.根据权利要求2所述的胶凝混合物，其特征在于：所述胶凝混合物中含有的填料与胶凝材料之间的重量比为：1∶4～10。

4.根据权利要求1所述的胶凝混合物，其特征在于：所述胶凝材料中含有水泥、乳胶粉和石灰精，其中，水泥的重量是乳胶粉的6至20倍，是石灰精的2至8倍。

5.根据权利要求2所述的胶凝混合物，其特征在于：所述的填料中，纤维素醚和纤维素之间的重量比为：1∶6～30。

6.根据权利要求1所述的胶凝混合物，其特征在于：所述的胶凝混合物内还添加有少量的由甲酸钙构成的增强剂，该增强剂占所述胶凝混合物总重量的0.1至1。

7.根据权利要求1所述的胶凝混合物，其特征在于：所述的胶凝混合物还添加有0％至15％的粉煤灰。