專利名稱：一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，具體地說是一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿。
背景技術(shù)：
固體廢料是指在工業(yè)生產(chǎn)、居民生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的喪失原有利用價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)物質(zhì)。這類物質(zhì)不像廢氣、廢水那樣到處遷移和擴(kuò)散，必須占有大量的土地，導(dǎo)致城市固體廢物侵占土地的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。我國現(xiàn)在堆積的工業(yè)固體廢物約有60億噸，生活垃圾有5億噸，估計(jì)每年有1000萬噸固體廢物無法處理而堆積在城郊或路旁，幾萬公頃的土地被它們侵吞。同時(shí)大量未被處理的固體廢物大量堆積，隨風(fēng)進(jìn)入大氣，污染空氣；隨雨水進(jìn)入土壤，對(duì)作物和植被造成傷害。為了防治固體廢物污染環(huán)境，保障人體健康，維護(hù)生態(tài)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，我國頒布了《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》并于1996年4月I日施行。預(yù)拌砂漿是指由工業(yè)化生產(chǎn)的，用于建設(shè)工程中的各種砂漿拌合物，是我國近年發(fā)展起來的一種新型建筑材料。施工現(xiàn)場(chǎng)只需根據(jù)需要加水?dāng)嚢韬蠹纯墒褂?。目前，我國許多城市在逐步禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿，推廣使用預(yù)拌砂漿。由于其健康環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能舒適等特點(diǎn)，在今后的數(shù)年預(yù)拌砂漿仍是砂漿生產(chǎn)的主要的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿或預(yù)拌砂漿的組成原材料是水泥、砂子及其它輔料。我國的水泥產(chǎn)量居全球第一，占全世界產(chǎn)量的一半以上。水泥在生產(chǎn)過程中釋放大量的溫室氣體，同時(shí)消耗大量的不可再生的礦物資源。在追求可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排的今天，減少水泥的使用無疑對(duì)減排和資源保護(hù)有重要意義。普通砂產(chǎn)于江河，近年來基本建設(shè)工程大量的開采使砂子的儲(chǔ)量銳減。而以工業(yè)固體廢料代替水泥和天然砂生產(chǎn)預(yù)拌建筑砂漿還未見文獻(xiàn)報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組成簡(jiǎn)單、合理，充分利用固體廢料，成本低，綜合性能優(yōu)良，能夠滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求的預(yù)拌建筑砂漿。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿，其特征是:其由膠結(jié)材料、填料、細(xì)骨料、調(diào)凝劑、改良劑組成，所述膠結(jié)材料為廢石膏，填料為砂巖尾礦粉或粉煤灰，細(xì)骨料為細(xì)石屑(含石粉)，調(diào)凝劑為檸檬酸、多聚磷酸鈉和硼砂中的一種或幾種的混合料，改良劑為膠粉、羧甲基纖維素醚中的一種或兩種的混合料，其中各成分的干質(zhì)量比為:廢石膏35% 50%，砂巖尾礦粉或粉煤灰20% 30%，細(xì)石屑(含石粉)25% 35%,調(diào)凝劑0.4% 1%，改良劑1% 4%ο本發(fā)明所用原材料95%以上為工業(yè)廢料，把工業(yè)廢棄石膏經(jīng)脫水處理和粉磨后作為膠結(jié)材料取代水泥，以非活性的砂巖尾礦粉或粉煤灰等細(xì)粉固體廢料作為填料，以石材或石子開采所形成的尾礦粉細(xì)石屑(含石粉)作為細(xì)骨料，加入少量的輔料形成預(yù)拌砂漿。對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明組成簡(jiǎn)單、合理，充分利用固體廢料，成本低，綜合性能優(yōu)良。制作的預(yù)拌砂漿性能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。是一種充分利用固體廢料、成本低廉的預(yù)拌建筑砂漿。工業(yè)固體廢料代替天然砂生產(chǎn)砂漿有助于保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿，其由膠結(jié)材料、填料、細(xì)骨料、調(diào)凝劑、改良劑組成。所述膠結(jié)材料為經(jīng)過脫水處理的廢石膏，填料為砂巖尾礦粉或粉煤灰，細(xì)骨料為細(xì)石屑(含石粉)，調(diào)凝劑為檸檬酸、多聚磷酸鈉和硼砂中的一種或幾種的混合料，改良劑為膠粉、羧甲基纖維素 醚中的一種或兩種的混合料。本發(fā)明以廢石膏作為主要膠結(jié)材料。所述的廢石膏可以選用磷石膏，其是在磷酸生產(chǎn)中用硫酸處理磷礦時(shí)產(chǎn)生的粉狀固體廢渣，其主要成分二水硫酸鈣(CaSO4.2H20)含量一般在80% 85%，儲(chǔ)量巨大。還可以選用氟石膏，其是用硫酸與氟石制取氟化氫的副產(chǎn)品，硫酸鈣含量一般較高，可達(dá)到80% 90%。還可以選用脫硫石膏，其是作為煙氣脫硫劑的石灰石漿液，與煙氣中的SO2反應(yīng)的產(chǎn)物。I噸SO2就能副產(chǎn)脫硫石膏2.7噸，一個(gè)30萬Kff的燃煤電廠，如果燃煤含硫1%，每年就要排出脫硫石膏3萬噸。本發(fā)明所用工業(yè)廢石膏需經(jīng)過脫水處理，煅燒采用沸騰爐煅燒，溫度120°C 180°C，通過化學(xué)反應(yīng)由CaSO4.2H20脫水生成CaSO4.0.5H20。本發(fā)明所述的填料為砂巖尾礦粉或粉煤灰。砂巖尾礦粉可選用玻璃廠在對(duì)砂巖、石英石進(jìn)行分選后，所殘余的細(xì)粉狀固體廢料，二氧化硅含量約在60% 80%。粉煤灰可以選用電廠的煙塵，經(jīng)收塵處理后得到的粉狀固體廢料，優(yōu)質(zhì)的粉煤灰可作為水泥和混凝土工業(yè)的摻合料，本發(fā)明所用的粉煤灰可以是水泥或混凝土中利用價(jià)值不高的三級(jí)及三級(jí)以下粉煤灰，或經(jīng)分選后沒有利用價(jià)值的粗粉。本發(fā)明細(xì)骨料為細(xì)石屑(含石粉)。選用石材或石子開采所形成的尾礦粉，其主要是不大于5_的細(xì)石屑(含石粉)的混合物，存量巨大。本發(fā)明所用的填料和骨料均需進(jìn)行烘干處理。本發(fā)明調(diào)凝劑用于調(diào)節(jié)漿體的凝結(jié)時(shí)間，具體物質(zhì)是有機(jī)酸類，如:檸檬酸、多聚磷酸鈉和硼砂中的一種或幾種。不加入時(shí)凝結(jié)時(shí)間短，施工操作困難。本發(fā)明改良劑用于調(diào)節(jié)漿體的工作性，提高強(qiáng)度，增強(qiáng)與墻體的粘結(jié)能力，改善工作性能。具體物質(zhì)包括:可再分散膠粉、羧甲基纖維素醚中的一種或兩種的混合料。本發(fā)明中各成分的干質(zhì)量比為:廢石膏35% 50%，砂巖尾礦粉或粉煤灰20% 30%,細(xì)石屑(含石粉)25% 35%，調(diào)凝劑0.4% 1%，改良劑1% 4%。實(shí)施例1:干混合料組成(質(zhì)量比):脫水廢石膏36% ;砂巖尾礦粉25% ;細(xì)石屑(含石粉)35% ;檸檬酸0.5% ;膠粉3.5%。拌合加水28%。實(shí)施例2:干混合料組成(質(zhì)量比):脫水廢石膏40% ;粉煤灰22% ;細(xì)石屑(含石粉)35% ;多聚磷酸鈉0.5% ;羧甲基纖維素醚2.5%。拌合加水29%。實(shí)施例3:干混合料組成(質(zhì)量比):脫水廢石膏40% ;粉煤灰12% ;砂巖尾礦粉17% ；細(xì)石屑(含石粉)28% ;硼砂調(diào)凝劑0.5% ;膠粉2.5%。拌合加水30%。實(shí)施例4:干混合料組成(質(zhì)量比):脫水廢石膏45% ;粉煤灰15% ;砂巖尾礦粉12% ；細(xì)石屑(含石粉)25% ;調(diào)凝劑0.5% ;改良劑2.5%。拌合加水32%。
實(shí)施例5:干混合料組成(質(zhì)量比):脫水廢石膏50% ;粉煤灰11% ;砂巖尾礦粉10% ；細(xì)石屑(含石粉)25% ;多聚磷酸鈉和硼砂1.0% ;膠粉和羧甲基纖維素醚3.0%。拌合加水34%。本發(fā)明預(yù)拌建筑砂漿以干混合料的形式包裝，使用時(shí)直接加水?dāng)嚢杓纯墒褂?。加水量為干混合料質(zhì)量的20% 35%。所得產(chǎn)品的技術(shù)性能是:抗壓強(qiáng)度4.0 MPa,能夠滿足工程需要。初凝時(shí)間:3 60 min，終凝時(shí)間:< 480 min，滿足施工需要；耐水性較差，因此主要用于干燥環(huán)境的內(nèi)墻抹灰。抹灰層屬多微孔結(jié)構(gòu)，吸音效果好，有助于改善室內(nèi)的聲環(huán)境；空氣濕度大時(shí)，可以吸收空氣中的水分，反之可以釋放水分，調(diào)節(jié)空氣濕度。本發(fā)明所用原材料95%以上為工業(yè)廢料，把工業(yè)廢棄石膏經(jīng)脫水處理和粉磨后作為膠結(jié)材料取代水泥，以非活性的砂巖尾礦粉或粉煤灰等細(xì)粉固體廢料作為填料，以石材或石子開采所形成的尾礦粉細(xì)石屑(含石粉)作為細(xì)骨料，加入少量的輔料形成預(yù)拌砂漿。本發(fā)明組成簡(jiǎn)單、合理，充分利用固體廢料，成本低，綜合性能優(yōu)良。制作的預(yù)拌砂漿性能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。是一種充分利用固體廢料、成本低廉的預(yù)拌建筑砂漿，工業(yè)固體廢料代替天然砂生產(chǎn)砂漿有助于 保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。
權(quán)利要求
1.一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿，其特征是:其由膠結(jié)材料、填料、細(xì)骨料、調(diào)凝劑、改良劑組成，所述 膠結(jié)材料為廢石膏，填料為砂巖尾礦粉或粉煤灰，細(xì)骨料為細(xì)石屑(含石粉)，調(diào)凝劑為檸檬酸、多聚磷酸鈉和硼砂中的一種或幾種的混合料，改良劑為膠粉、羧甲基纖維素醚中的一種或兩種的混合料，其中各成分的干質(zhì)量比為:廢石膏35% 50%，砂巖尾礦粉或粉煤灰20% 30%，細(xì)石屑(含石粉)25% 35%，調(diào)凝劑0.4% 1%，改良劑1% 4% ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種充分利用固體廢料的預(yù)拌建筑砂漿，其以廢石膏由膠結(jié)材料，砂巖尾礦粉或粉煤灰為填料，細(xì)石屑(含石粉)為細(xì)骨料，其中各成分的干質(zhì)量比為廢石膏35%～50%，砂巖尾礦粉或粉煤灰20%～30%，細(xì)石屑(含石粉)25%～35%，調(diào)凝劑0.4%～1%，改良劑1%～4%。本發(fā)明所用原材料95%以上為工業(yè)廢料，加入少量的輔料形成預(yù)拌砂漿。其組成簡(jiǎn)單、合理，充分利用固體廢料，成本低，綜合性能優(yōu)良。制作的預(yù)拌砂漿性能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號(hào)C04B28/14GK103113078SQ20131008218
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者馬新偉, 邵志剛, 劉思思, 柯振強(qiáng) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)