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CN101538139B - 一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆 - Google Patents

一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆 Download PDF

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Abstract

本发明属土木工程材料技术领域，具体涉及一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆。它由0.08-5mm废石粉、0-0.08mm废石粉、水泥、粉煤灰、偏高岭土、氢氧化钙和保水增稠剂组成。使用本发明可资源化利用占砂浆产品重量55％-75％的废石粉，具有很好环保性和生态性。这种干混砂浆不仅利废能力强，环保性优异，而且其保水率好，可施工性强，强度、耐久性指标高。这种砂浆的收缩率低，具有一定的抗开裂性。本发明产品应用范围广，普遍适用于各种土木工程的抹灰、砌筑和地面处理。

Description

一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆
技术领域
本发明属土木工程材料技术领域，具体涉及一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆。
背景技术
我国福建、广东、浙江、陕西、山西、广西、山东、新疆等地有大量的石料开采加工企业，这些企业在为国家经济建设开采加工了大量用于结构承重和装饰的石材后，破坏了山体，同时遗留下难以处置的废弃固体，即大量石粉。国家主管部门和当地政府急呼一定要找到切实可行的措施，有效利用这些正对环境造成严重破坏的石粉。
由石料开采加工而产生的废石粉，其颗粒直径一般为0-50mm，其中5mm以上颗粒可用于混凝土的粗集料，而5mm以下的细集料用于混凝土时，往往对混凝土性能带来不利影响，混凝土生产企业宁愿采用天然砂作为细集料。因此，5mm以下石粉的资源化综合利用仍然是一大难题。实际上，建筑砂浆对于砂的质量要求可适当降低。
为加快我国建筑业的节能减排，促进和谐社会的建设，2007年6月6日，我国商务部、公安部、建设部、质检总局和环保总局等六部委联合发布了《关于在部分城市限期禁止现场搅拌砂浆工作的通知》(商改发[2007]205号)，要用3年的时间，在全国127个城市分步推广普通商品砂浆，也就是说，这些城市的建筑砂浆将同混凝土一样，实行集中生产和供应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的于混砂浆。
本发明提出的以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，由0.08m-5mm废石粉、0-0.08mm废石粉、水泥、粉煤灰、偏高岭土、氢氧化钙和保水增稠剂组成，各组份的重量比为：
0.08mm-5mm废石粉           100
0-0.08mm废石粉             2-17
水泥                       20-50
粉煤灰                     8-15
偏高岭土                   5-12
氢氧化钙          1.5-4.5
保水增稠剂        1-9。
各组份较佳的重量比为：
0.08mm-5mm废石粉       100
0-0.08mm废石粉         3-12
水泥                   25-50
粉煤灰                 9-14
偏高岭土               6-10
氢氧化钙               2-4
保水增稠剂             1-7。
本发明中，所述保水增稠剂为膨润土、海泡石、硅藻土、蒙脱石或纤维素醚为原材料组成的工厂化产品中的一至几种，其为灰色至灰褐色粉末。
本发明的制备方法是：按前述各重量比例称量各组份，将0.08-5mm废石粉、0-0.08mm废石粉、水泥、粉煤灰、偏高岭土、氢氧化钙和保水增稠剂依次加入混合机中搅拌均匀，时间为5-7min。得到所发明产品。
本发明中，0.08mm-5mm废石粉采用石料开采加工厂的废石粉筛分后得到，其含泥量控制在3％以内。0.08mm-5mm废石粉为惰性颗粒，它在于混砂浆中起到集料骨架作用。0-0.08mm废石粉采用石料开采加工厂的废石粉筛分后得到，其含泥量控制在5％以内。0-0.08mm废石粉为惰性颗粒，它在干混砂浆中起到填充水泥、粉煤灰和偏高岭土堆积后空隙的作用，有助于降低干混砂浆的收缩率和增强其耐久性。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥或32.5级普通硅酸盐水泥中的一种。水泥作为胶凝材料的一种，将与粉煤灰、偏高岭土一起在拌合水存在的情况下发生水化反映，形成水硬性水化产物，将集料粘结在一起，形成有强度的整体。粉煤灰采用II级F类和C类中的一种，要求其烧失量不大于8％。粉煤灰具有良好的二次火山灰反应活性，其在砂浆加水涂抹(浇筑)后的7-28天内，能与水泥水化产物中的氢氧化钙以及本发明配方中使用的氢氧化钙发生大量水化反应，形成水化硅酸钙凝胶和钙矾石，提高砂浆的强度。偏高岭土为高岭土在600-900℃条件下煅烧后的产物，它的主要化学成分是在常温常压下具有化学反应活性的SiO2和Al2O3。其在本发明产品中的作用一方面与粉煤灰相似，而另一方面，由于它具有多孔结构，有助于改善砂浆拌合物的粘聚性和保水性，由于它的存在，本发明产品配方中保水增稠剂的用量可以适当减少，带来的好处是不过分影响砂浆强度和降低砂浆的成本。氢氧化钙为工业级产品，要求氧化钙和氧化镁总含量大于65％，体积安定性合格，0.125mm筛筛余不大于3％。氢氧化钙的存在对激发粉煤灰和偏高岭土的活性十分有帮助，可提高本发明产品的早期强度，抵抗早期开裂。保水增稠剂的作用是通过桥健和范德华力的作用提高水泥-粉煤灰-偏高岭土浆体体系的粘聚性，保证砂浆拌合物在存放过程中不产生分层、离析和泌水，并保证砂浆涂抹过程中的滑爽性和涂抹后的抗下坠性，保水增稠剂的存在还有助于改善砂浆与基层之间的粘结强度。
本发明抓住城市生产和推广应用商品砂浆的良好时机，采用石料开采加工厂废石粉为集料和填料，研制开发出和易性和保水性良好，强度、干缩率、耐久性指标符合要求的干混砂浆，这种砂浆中不仅集料全部采用废石粉，而且还利用部分废石粉作填料，每吨干混砂浆资源化利用750-550Kg废石粉，以一个年产30万吨干混砂浆的企业为例，每年资源化利用22.5-16.5万吨废石粉，其经济、环境和社会效益相当明显。
本发明为一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，由于利用了占砂浆产品重量55％-75％的废石粉，具有很好的环保性和生态性。这种干混砂浆不仅利废能力强，环保性优异，而且其保水率好，可施工性强，强度、耐久性指标高。这种砂浆的收缩率低，具有一定的抗开裂性。本发明产品应用范围广，普遍适用于各种土木工程的抹灰、砌筑和地面处理。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1，一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，按如下重量比配制而成：0.08mm-5mm废石粉100，0-0.08mm废石粉3，42.5级普通硅酸盐水泥25，F类粉煤灰14，偏高岭土10，氢氧化钙4，保水增稠剂1。这种砂浆加水拌合后，稠度为50mm，保水率88％，7d强度26.8MPa，28d强度为35.0MPa，抗渗等级大于S12，28d粘结强度为0.6MPa，收缩率为0.041％。
实施例2，一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，按如下重量比配制而成：0.08mm-5mm废石粉100，0-0.08mm废石粉12，32.5级普通硅酸盐水泥50，C类粉煤灰9，偏高岭土6，氢氧化钙2，保水增稠剂6。这种砂浆加水拌合后，稠度为110mm，保水率90％，7d强度17.6MPa，28d强度为24.0MPa，抗渗等级大于S10，28d粘结强度为0.5MPa，收缩率为0.052％。
实施例3，一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，按如下重量比配制而成：0.08mm-5mm废石粉100，0-0.08mm废石粉8，32.5级普通硅酸盐水泥40，C类粉煤灰9，偏高岭土10，氢氧化钙3，保水增稠剂5。这种砂浆加水拌合后，稠度为95mm，保水率91％，7d强度12.0MPa，28d强度为19.5MPa，抗渗等级大于S10，28d粘结强度为0.5MPa，收缩率为0.048％。
实施例4，一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，按如下重量比配制而成：0.08mm-5mm废石粉100，0-0.08mm废石粉9，42.5级普通硅酸盐水泥45，F类粉煤灰10，偏高岭土8，氢氧化钙3，保水增稠剂6。这种砂浆加水拌合后，稠度为70mm，保水率94％，7d强度15.0MPa，28d强度为23.0MPa，抗渗等级大于S12，28d粘结强度为0.7MPa，收缩率为0.040％。

Claims (9)

1.一种以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于由0.08mm-5mm废石粉、0-0.08mm废石粉、水泥、粉煤灰、偏高岭土、氢氧化钙和保水增稠剂组成，各组份的重量比为：
Figure FSB00000581483900011
2.根据权利要求1所述的以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于各组份重量比为：
Figure FSB00000581483900012
3.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于所述0.08mm-5mm废石粉采用石料开采加工厂的废石粉筛分后得到，其含泥量控制在3％以内。
4.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于0-0.08mm废石粉采用石料开采加工厂的废石粉筛分后得到，其含泥量控制在5％以内。
5.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥或32.5级普通硅酸盐水泥中任一种。
6.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于所述粉煤灰采用II级F类或C类中任一种，其烧失量不大于8％。
7.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于所述偏高岭土为高岭土在600-900℃条件下煅烧后的产物。
8.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于所述氢氧化钙为工业级产品，氧化钙和氧化镁总含量大于65％，体积安定性合格，0.125mm筛筛余不大于3％。
9.根据权利要求1所述以石料开采加工厂废石粉为集料和填料的干混砂浆，其特征在于所述保水增稠剂为膨润土、海泡石、硅藻土、蒙脱石或纤维素醚中一至几种。
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