利用废弃瓷砖生产的再生砂浆及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆及其制备方法，所述再生砂浆原材料为水泥、废瓷砖砂、天然砂、水；其中，水泥、废瓷砖砂、天然砂三者所占固体总质量的百分比含量为：水泥15-20％、废瓷砖砂20%-85%、天然砂0%-65%；其中，水占水泥用量的比重为120%-138%。本发明利用废弃瓷砖作集料生产再生砂浆，其工艺简单、原材料来源丰富、质量稳定、能耗低、效率高；并且废弃瓷砖吸水率低，硬度及强度均较高，以其作砂浆集料，有利于提高再生砂浆性能。
【专利说明】利用废弃瓷砖生产的再生砂浆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑材料，特别涉及一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国是陶瓷生产大国，随着社会经济及陶瓷工业的快速发展，陶瓷工业废料日益增多，特别是近20年的高速发展，陶瓷业随着产量的增加，废料的数量越来越多。根据不完全统计:2012年，全国瓷砖的总产量达62.03亿平方米。瓷砖在抛光、存储、运输过程中，会产生大量的废品，即废瓷砖。与此同时，瓷砖在施工、使用、废弃后亦会产生大量的废弃物。目前，这些废弃瓷砖主要采用填埋处理，这种处理方式耗费人力物力，还占用大量土地资源。如何变废为宝，化废料为资源，已经成为科技和环保部门的当务之急。
[0003]在建筑领域中，砂浆是使用量仅次于混凝土的一类建筑材料，而砂浆的配制需大量使用传统的河砂，从而导致我国自然资源的日益紧张。由于采砂对环境及资源的不可恢复性的破坏，当务之急便是寻找相应的替代材料。为了达到节约资源，改善建筑物功能的目的，各种各样的新型建筑材料得到了发展，以各种工业废渣生产建筑材料的研究与应用也较为广泛。因此，利用废弃瓷砖用于生产砂浆成为社会发展的趋势。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆及其制备方法。
[0005]一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，所述再生砂浆原材包括水泥、废瓷砖砂、天然砂、水；其中，水泥、废瓷砖砂、天然砂三者所占固体总质量的百分比含量为:水泥15% -20%、废瓷砖砂20%-85%、天然砂0%-65% ;其中，水占水泥用量的比重为120%_138%。
[0006]进一步地，如上所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，所述废瓷砖砂的颗粒直径为 150 μ m-4.75mm。
[0007]进一步地，如上所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，所述天然砂颗粒直径为150 μ m-4.75mm。
[0008]一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，包括以下步骤:
[0009]I)将水泥、废瓷砖砂、天然砂按比例进行配料，其中废瓷砖砂、天然砂三者所占固体总质量的百分比含量为:水泥15-20%、废瓷砖砂20%-85%、天然砂0%-65% ;水占水泥用量的比重约为120%-138% ；
[0010]2 )将上述配好的物料混合搅拌均匀；
[0011]3)将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块；
[0012]4)将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模；养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上；
[0013]5)将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。[0014]进一步地，如上所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的方法，其步骤2中搅拌时，用砂浆搅拌机搅拌，搅拌的用量宜为搅拌机容量的30%~70%，搅拌时间不应少于120s。
[0015]进一步地，如上所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，步骤3中振动成型时，试模不得跳动，振动5~10秒或持续到表面出浆为止，不得过振。
[0016]进一步地，如上所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，步骤5中砂浆试块在养护室内养护时，试块宜放在铁架或木架上且间隔应不小于IOmm,再生砂衆试件上面应用保鲜膜覆盖以防有水滴在试件上。
[0017]该项目对废陶瓷中的废瓷砖开展再生利用研究，通过配制废瓷砖砂浆用于砌筑公路边坡砌体构件或砌筑房屋砌体构件，有效处理废瓷砖的再生利用价值。既减轻了环境负荷，又降低了工程造价，体现了低碳环保的主题，符合当代材料的发展主题。
[0018]本发明利用废弃瓷砖作集料生产再生砂浆，其工艺简单、原材料来源丰富、质量稳定、能耗低、效率高；并且废弃瓷砖吸水率低，硬度及强度均较高，以其作砂浆集料，有利于提高再生砂浆性能。本发明采用废弃瓷砖作砂浆原材料，有利于消化陶瓷企业排放的废渣，同时也能有效减少因采砂对自然资源的消耗和对自然环境的破坏，生成强度符合工程要求且又环保的再生砂浆，这样既保护了环境，又使工业固体废弃物得到有效利用。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明所述的再生砂浆中，水泥为市售普通硅酸盐水泥；废瓷砖砂为陶瓷厂废弃的瓷砖或建筑垃圾中经分拣的废弃瓷砖，经破碎碾磨分级而成；天然砂为砂场采集的普通砂；水为普通自来水。
[0021]实施例1:
[0022]1.备料，将陶瓷厂废弃的瓷砖经初级破碎，再送入颚式破碎机破碎碾磨后，根据颗粒大小进行分级，碾磨后的陶瓷砂颗粒直径主要范围为150ym-4.75mm ;所述天然砂颗粒直径范围为150 μ m-4.75mm ；
[0023]2.配料，各种原料按所占固体重量百分比计，普通P.032.5水泥15%、废瓷砖砂20%、天然砂65%，水占水泥用量的比重为138%。
[0024]3.搅拌，将上述配好的物料由输送机送至机械搅拌机里搅拌120s以上，待物料搅拌均匀后出料。
[0025]4、将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块；
[0026]5、将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模,养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上；
[0027]6、将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。
[0028]经检测，通过本实施例制得的再生砂浆抗压强度为6.7Mpa,抗折强度为1.7Mpa,稠度为78mm，收缩试验和碱集料试验等结果均符合M5砂浆强度等级技术指标要求。
[0029]实施例2:[0030]1.备料，将陶瓷厂废弃的瓷砖经初级破碎，再送入颚式破碎机破碎碾磨后，根据颗粒大小进行分级，碾磨后的陶瓷砂颗粒直径主要范围为150ym-4.75mm ;所述天然砂颗粒直径范围为150 μ m-4.75mm ；
[0031]2.配料，各种原料按所占固体重量百分比计，普通P.032.5水泥20%、废瓷砖砂42%、天然砂42%,水占水泥用量的比重为128.4%。
[0032]3.搅拌，将上述配好的物料由输送机送至机械搅拌机里搅拌120s以上，待物料搅拌均匀后出料。
[0033]4、将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块；
[0034]5、将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模,养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上；
[0035]6、将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。
[0036]经检测，通过本实施例制得的再生砂浆抗压强度为8.1Mpa,抗折强度为2.6Mpa,稠度为72mm，收缩试验和碱集料试验等结果均符合M7.5砂浆强度等级技术指标要求。
[0037]实施例3: [0038]1.备料，将陶瓷厂废弃的瓷砖经初级破碎，再送入颚式破碎机破碎碾磨后，根据颗粒大小进行分级，碾磨后的陶瓷砂颗粒直径主要范围为150ym-4.75mm ;所述天然砂颗粒直径范围为150 μ m-4.75mm ；
[0039]2.配料，各种原料按所占固体重量百分比计，普通P.032.5水泥16%、废瓷砖砂63%、天然砂21%，水占水泥用量的比重为126.5%。
[0040]3.搅拌，将上述配好的物料由输送机送至机械搅拌机里搅拌120s以上，待物料搅拌均匀后出料。
[0041]4、将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块；
[0042]5、将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模,养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上；
[0043]6、将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。
[0044]经检测，通过本实施例制得的再生砂浆抗压强度为8.6Mpa,抗折强度为2.7Mpa,稠度为70mm，收缩试验和碱集料试验等结果均符合M7.5砂浆强度等级技术指标要求。
[0045]实施例4:
[0046]1.备料，将陶瓷厂废弃的瓷砖经初级破碎，再送入颚式破碎机破碎碾磨后，根据颗粒大小进行分级，碾磨后的陶瓷砂颗粒直径主要范围为150ym-4.75mm ;所述天然砂颗粒直径范围为150 μ m-4.75mm ；
[0047]2.配料，各种原料按所占固体重量百分比计，普通P.032.5水泥16%、废瓷砖砂85%，水占水泥用量的比重为120%。
[0048]3.搅拌，将上述配好的物料由输送机送至机械搅拌机里搅拌120s以上，待物料搅拌均匀后出料。
[0049]4、将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块；
[0050]5、将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模,养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上；
[0051]6、将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。[0052]经检测，通过本实施例制得的再生砂浆抗压强度为8.8Mpa,抗折强度为3.4Mpa,稠度为75mm，收缩试验和碱集料试验等结果均符合M7.5砂浆强度等级技术指标要求。
[0053]本专利主要针对废陶瓷中的废瓷砖开展再生利用研究，通过配制废瓷砖砂浆用于砌筑公路边坡砌体构件或砌筑房屋砌体构件，有效处理废瓷砖的再生利用价值。
[0054]本技术是用废旧陶瓷打磨成砂状，然后按比例取代砂，制成砂浆。我们提供正确可靠的取代砂子的比例，帮助制成砂浆，生产效率上略有提高；瓷砖取自于市场上废旧的地面瓷砖，今后还可直接取自瓷砖生产商产生的残次品，这大大降低成本，达到废物利用的目的；废旧瓷砖的产生，厂商也要想办法处理，通过本技术，可直接在生产地附近进行废瓷砖砂制备，这样达到生产便利的目的。
[0055]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明制备M5、M7.5废瓷砖再生砂浆的技术方案，而非对其限制，通过更改普通硅酸盐水泥强度等级及掺量、废瓷砖砂性能及掺量，同样可以制备其它任何强度等级(M2.5、M10、M15、M20)的废瓷砖再生砂浆。
[0056]尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，其特征在于，所述再生砂浆原料包括水泥、废瓷砖砂、天然砂、水；其中，水泥、废瓷砖砂、天然砂三者所占固体总质量的百分比含量为:水泥15%-20%、废瓷砖砂20%-85%、天然砂0%-65% ;其中，水占水泥用量的比重为120%_138%。
2.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，其特征在于，所述废瓷砖砂的颗粒直径为150 μ m-4.75mm。
3.根据权利要求1所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆，其特征在于，所述天然砂颗粒直径为 150 μ m-4.75mm。
4.一种利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将水泥、废瓷砖砂、天然砂按比例进行配料，其中废瓷砖砂、天然砂三者所占固体总质量的百分比含量为:水泥15% -20%、废瓷砖砂20%-85%、天然砂0%-65% ;水占水泥用量的比重约为120%-138% ； 2)将上述配好的物料混合搅拌均匀； 3)将搅拌混合均匀后的物料装入模具，振动成型，制成砂浆试块； 4)将振动成型后的砂衆试块带模送入养护室内，养护24h后拆模；养护室内温度为20±2°C，养护室内相对湿度在95%以上； 5)将拆模后的砂浆试块继续放入养护室内养护至28天，即制成再生砂浆。
5.根据权利`要求4所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，其特征在于，步骤2中搅拌时，用砂浆搅拌机搅拌，搅拌的用量宜为搅拌机容量的30%~70%，搅拌时间不应少于120s。
6.根据权利要求4所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，其特征在于，步骤3中振动成型时，试模不得跳动，振动5~10秒或持续到表面出浆为止，不得过振。
7.根据权利要求4所述的利用废弃瓷砖生产的再生砂浆的制备方法，其特征在于，步骤5中砂浆试块在养护室内养护时，试块放在铁架或木架上且间隔不小于10mm，再生砂浆试件上面用保鲜膜覆盖以防有水滴在试件上。
【文档编号】C04B28/04GK103864378SQ201410030780
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】聂忆华, 刘新海, 彭宇, 杨晓林, 李祥坤, 王功勋 申请人:湖南科技大学