一種摻有磷渣粉的自流平砂漿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種摻有磷渣粉的自流平砂漿。由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷渣粉、S105礦渣粉、粉煤灰、河砂、復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和水組成。本發(fā)明產(chǎn)品可以解決一般自流平砂漿成本高，硬化后表面不光滑和收縮開裂等問題，同時(shí)還可以提高工業(yè)副產(chǎn)物磷渣的資源化利用率。本發(fā)明產(chǎn)品具有流動(dòng)性好、凝結(jié)硬化快、水化熱低、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度增進(jìn)快、收縮變形小、硬化后表面光滑平整和不開裂等優(yōu)點(diǎn)，既適用于新地面的施工，也可用于修補(bǔ)已經(jīng)磨損、起砂甚至損壞的地面，并可用于各類地坪基層的自找平。
【專利說明】一種摻有磷渣粉的自流平砂漿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種摻有磷渣粉的自流平砂漿。
【背景技術(shù)】
[0002]磷渣是高溫電爐提煉黃磷過程中排放的工業(yè)廢渣，每生產(chǎn)It黃磷，大約產(chǎn)生(8-10) t磷渣，排放量巨大。磷渣的化學(xué)組成和物相結(jié)構(gòu)與水淬高爐礦渣相似，具有潛在的化學(xué)活性。目前大量磷渣主要以堆放的方式處理，堆放不僅占用大量土地，而且污染附近的土壤和水體。傳統(tǒng)的水泥砂漿地面的施工過程中，在砂漿拌制好后，要采用人工攤鋪、刮平、抹面等工序。這種多層施工法的后果是，地面面層與混凝土基層的粘結(jié)強(qiáng)度較低，地面面層由于水泥用量過多，產(chǎn)生大量裂縫，導(dǎo)致其抗?jié)B性能降低，耐磨性不足及光潔度不佳。隨著水泥基材料科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自流平砂漿應(yīng)運(yùn)而生。自流平砂漿最大的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的自流平性，當(dāng)將其拌勻成流動(dòng)性符合要求的漿體澆筑于樓地面上時(shí)，其在自重作用下自行流平鋪展，硬化后形成平整光潔、耐磨性優(yōu)良的整體地面面層，克服了普通水泥砂漿施工后平整度難以控制等一系列質(zhì)量通病。但是目前自流平砂漿生產(chǎn)成本較高，尚無法完全克服后期收縮開裂的難題，且也常會(huì)出現(xiàn)面層硬化后表面不十分平整、易起粉的現(xiàn)象，制約了我國自流平砂漿的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用步伐。 [0003]摻入磷渣粉所制備的自流平砂漿，具有流動(dòng)性好、凝結(jié)硬化快、水化熱低、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度增進(jìn)快、收縮變形小、硬化后表面光滑平整和不開裂等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，摻入磷渣粉能夠降低自流平砂漿的生產(chǎn)成本，有效利用磷渣，減輕環(huán)境負(fù)荷，提高固體廢棄物的綜合利用率。
[0004]本發(fā)明產(chǎn)品由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷渣粉、S105礦渣粉、粉煤灰、河砂、復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和水組成。其制備工藝簡單，具有流動(dòng)性好、凝結(jié)硬化快、水化熱低、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度增進(jìn)快、收縮變形小、硬化后表面光滑平整和不開裂等優(yōu)點(diǎn)，既適用于新地面的施工，也可用于修補(bǔ)已經(jīng)磨損、起砂甚至損壞的地面，并可用于各類地坪基層的自找平，產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用后將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在于提供一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷渣粉、S105礦渣粉、粉煤灰、河砂、復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和水組成，各組分的重量比為:
普通硅酸鹽水泥100
高鋁水泥20-40
磷渣粉10-30
S105礦渣粉10-30
粉煤灰5-20
河砂150-350復(fù)合激發(fā)劑1-3
減水劑0.05-2.50
穩(wěn)定劑0.04-0.12
消泡劑0.02-0.08
水25-65 ；
所述粉煤灰為I級(jí)高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于3.0%，燒失量小于等于 5.0%。
[0006]各組份較佳的重量比為:
普通硅酸鹽水泥100
高鋁水泥25-35
磷渣粉15-25
S105礦渣粉15-25
粉煤灰7-15
河砂200-300
復(fù)合激發(fā)劑1.5-2.5
減水劑0.50-1.50
穩(wěn)定劑0.06-0.08
消泡劑0.03-0.06
水35-55。
[0007] 本發(fā)明中，所述普通硅酸鹽水泥為52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。
[0008]本發(fā)明中，所述聞?wù)兴酁镃A-50聞?wù)兴唷?br> [0009]本發(fā)明中，所述磷渣粉為磷渣粉磨而成，其粒徑為(20-50) μ m，氮吸附法測(cè)定的比表面積為(280-350) m2/kg。
[0010]本發(fā)明中，所述S105礦渣粉的粒徑為(10-30) μπι，氮吸附法測(cè)定的比表面積為(500-600) m2/kgο
[0011]本發(fā)明中，所述粉煤灰為I級(jí)高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于
3.0%，燒失量小于等于5.0%。
[0012]本發(fā)明中，所述河砂的細(xì)度模數(shù)為1.4-1.6，堆積密度為(1250-1550)kg/m3。
[0013]本發(fā)明中，所述復(fù)合激發(fā)劑為硫酸鋁、硫酸鈉、氯化鈣和氫氧化鈣按1:1:1:1的質(zhì)量比例配制而成。
[0014]本發(fā)明中，所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
[0015]本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑為羥甲基丙基纖維素醚。
[0016]本發(fā)明中，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑。
[0017]本發(fā)明中，所述水為飲用自來水。
[0018]本發(fā)明提出的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿的制備方法，具體步驟如下:
按前述重量比例稱取普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷渣粉、S105礦渣粉、粉煤灰、河砂、復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和水，投入攪拌機(jī)，通過機(jī)械攪拌均勻后，即得所需產(chǎn)
品O
[0019]本發(fā)明中，普通硅酸鹽水泥和高鋁水泥作為主要的膠凝組分。普通硅酸鹽水泥凝結(jié)速度一般，早期強(qiáng)度較低、后期強(qiáng)度增長顯著；高鋁水泥水化熱大，放熱快且集中，凝結(jié)速度快，早期強(qiáng)度高，且結(jié)構(gòu)致密，抗?jié)B性、抗腐蝕性優(yōu)良，但后期強(qiáng)度增長不太明顯。將兩種水泥配合使用，可以達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果。
[0020]磷渣粉、S105礦渣粉和高鈣粉煤灰作為輔助性膠凝材料，與水泥一起組成復(fù)合膠凝體系。采用磷渣粉、S105礦渣粉和高鈣粉煤灰復(fù)合摻加，不僅能降低水化熱，而且充分發(fā)揮三者的活性，對(duì)整個(gè)體系的強(qiáng)度持續(xù)發(fā)展和減小干縮變形都能起到很大的作用。
[0021]S105礦渣粉成分與水泥熟料相似，其中SiO2, CaO和Al2O3總含量約達(dá)90%，活性較高，其水化生成的水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣凝膠能夠促進(jìn)體系的強(qiáng)度發(fā)展，起到復(fù)合膠凝效應(yīng)；同時(shí)S105礦渣微粉表面能高，對(duì)高效減水劑有較強(qiáng)的吸附作用，填充在水泥顆粒之間產(chǎn)生較大的靜電斥力作用，同時(shí)擴(kuò)大水泥顆粒之間的距離，使砂漿有良好的流動(dòng)性。
[0022]高鈣粉煤灰是一種既含有一定數(shù)量水硬性晶體礦物，又含有潛在活性物質(zhì)的材料。高鈣粉煤灰在水泥砂漿中起到化學(xué)和物理兩方面作用:化學(xué)方面表現(xiàn)為粉煤灰的火山灰效應(yīng)，它可與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成C-S-H凝膠，從而提高砂漿的后期強(qiáng)度；物理方面表現(xiàn)為粉煤灰的微集料效應(yīng)與形態(tài)效應(yīng)，起到減水作用、致密作用和勻質(zhì)作用。
[0023]磷渣粉主要由玻璃體組成，具有一定的潛在火山灰活性。磷渣粉的摻入可以改善砂漿的抗干燥收縮性能。磷渣粉活性較低，水化反應(yīng)初期是不參與反應(yīng)的，只是作為一種惰性填料填充孔隙，減少了化學(xué)收縮；水化后期，磷渣粉中的活性SiO2和Al2O3與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生二次 水化作用，大幅減少Ca(OH)2晶體數(shù)量，并產(chǎn)生水化硅酸鈣和具有一定膨脹作用的鈣礬石，在一定程度上補(bǔ)償了砂漿的干燥收縮，并且增強(qiáng)了整個(gè)體系的密實(shí)性。摻入磷渣粉雖抑制和延緩了水泥的早期水化，但卻使得晶體“生長發(fā)育”得更好，后期漿體結(jié)構(gòu)更加致密。
[0024]摻入復(fù)合激發(fā)劑可以提高漿體液相堿度，促進(jìn)磷渣玻璃體中硅-鋁-鈣穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的解體，加快水化產(chǎn)物的形成，從而改善磷渣粉的活性。
[0025]摻入減水劑可以降低體系用水量，使砂漿在較低水膠比下也能具有理想的流動(dòng)性，無需外力而僅靠漿體自身重力就可自動(dòng)展開流平。
[0026]穩(wěn)定劑起著保水、增稠和改善施工性能等作用。良好的保水性能確保砂漿不會(huì)由于缺水和水泥水化不完全而導(dǎo)致起砂、起粉和強(qiáng)度降低；增稠效果使得自流平砂漿新拌階段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大增強(qiáng)；摻入穩(wěn)定劑還可減輕砂漿的泌水現(xiàn)象。
[0027]摻入消泡劑能減少砂漿中的氣泡，有助于提高砂漿的表面平整度和光滑度。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0029]實(shí)施例1，一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，按普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥20，磷渣粉10，S105礦渣粉10，粉煤灰5，河砂150，復(fù)合激發(fā)劑1.00，減水劑0.05，穩(wěn)定劑0.04，消泡劑0.02，水25的重量比配制而成。性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0030]實(shí)施例2，一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，按普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥30，磷渣粉20，S105礦渣粉20，粉煤灰10，河砂250，復(fù)合激發(fā)劑2.00，減水劑1.50，穩(wěn)定劑0.08，消泡劑0.04，水45的重量比配制而成。性能測(cè)試結(jié)果見表1。[0031]實(shí)施例3，一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，按普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥40，磷渣粉30，S105礦渣粉30，粉煤灰20，河砂350，復(fù)合激發(fā)劑3.00，減水劑2.50，穩(wěn)定劑0.12，消泡劑0.08，水65的重量比配制而成。性能測(cè)試結(jié)果見表1。
[0032]表1實(shí)施例性能測(cè)試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、磷渣粉、S105礦渣粉、粉煤灰、河砂、復(fù)合激發(fā)劑、減水劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和水組成，各組分的重量比為: 普通硅酸鹽水泥100 高鋁水泥20-40 磷渣粉10-30 S105礦渣粉10-30 粉煤灰5-20 河砂150-350 復(fù)合激發(fā)劑1-3 減水劑0.05-2.50 穩(wěn)定劑0.04-0.12 消泡劑0.02-0.08 水 25-65 ； 所述粉煤灰為I級(jí)高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于3.0%，燒失量小于等于 5.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于各組份的重量比為: 普通硅酸鹽水泥100 高鋁水泥25-35 磷渣粉15-25 S105礦渣粉15-25 粉煤灰7-15 河砂200-300 復(fù)合激發(fā)劑1.5-2.5 減水劑0.50-1.50 穩(wěn)定劑0.06-0.08 消泡劑0.03-0.06水35-55。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述普通硅酸鹽水泥為52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，所述高鋁水泥為CA-50高鋁水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述磷渣粉為磷渣粉磨而成，其粒徑為(20-50) μ m，氮吸附法測(cè)定的比表面積為(280-350)m2/kg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述S105礦渣粉的粒徑為(10-30) μ m,氮吸附法測(cè)定的比表面積為(500-600)m2/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述河砂的細(xì)度模數(shù)為 1.4-1.6，堆積密度為(1250-1550) kg/m3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述復(fù)合激發(fā)劑為硫酸鋁、硫酸鈉、氯化鈣和氫氧化鈣按1:1:1:1的質(zhì)量比例配制而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻有磷渣粉的自流平砂漿，其特征在于所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑，所述穩(wěn)定劑為羥甲基丙基纖維素醚，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑，所述水為飲用自來 水。
【文檔編號(hào)】C04B28/06GK103992078SQ201410208831
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】孫振平, 李春景, 陳明 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)