本发明属于干混砂浆技术领域，涉及一种粉煤灰干混砂浆及其制备方法。
背景技术：
随着我国火力发电工业的快速发展，以煤基为燃料的发电机组大量投产，由此产生的粉煤灰、脱硫石膏逐年增加，但目前对其资源化利用较低，存放占用大量的土地，并污染环境。
目前的解决方法是将火电生产过程中排放的这些固体物应用于干混砂浆，这是有效降低其存量，提高其利用率，实现固废资源化利用的最有效途径。研究表明，在水泥砂浆中掺入粉煤灰后能够改善砂浆的流动性和保水性，提高砂浆的抗冻及抗硫酸盐侵蚀性能。但粉煤灰的活性较低，且需要碱性环境激发，添加粉煤灰后会延缓水泥水化进程，造成砂浆早期强度较低。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决粉煤灰在水泥砂浆应用过程中存在的活性较低，需要碱性环境激发，延缓水泥水化进程，容易造成砂浆早期强度较低的技术问题，提供一种粉煤灰干混砂浆及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种粉煤灰干混砂浆，包括以下质量百分比的原料：粉煤灰5％～20％、矿渣8％～20％、脱硫石膏2％～5％、硅酸盐水泥熟料5％～12％和河沙55％～70％；还包括外加剂，所述外加剂的重量为粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量0.1％。
进一步地，所述粉煤灰用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为40％～45％。
进一步地，所述矿渣的比表面积为350m2/kg～700m2/kg。
进一步地，所述脱硫石膏通过循环流化床机组炉后湿法脱硫而形成的，并在50℃下干燥至含水率为0.3％～0.5％，其后用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％～13.5％。
进一步地，所述硅酸盐水泥熟料用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％～13.5％。
进一步地，所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
进一步地，所述粉煤灰干混砂浆拌水使用，且水的用量与粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的比为(0.85～1)：1。
上述粉煤灰干混砂浆的制备方法，具体制备过程如下：称取所述重量的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、河砂和外加剂，放入搅拌机中搅拌4～6min，即制得所述粉煤灰干混砂浆。
本发明的有益效果是：
1、本发明的粉煤灰干混砂浆中采用硅酸盐水泥熟料来代替水泥，同时添加了粉煤灰、矿渣和脱硫石膏工业固体废弃物，经粉磨处理的硅酸盐水泥熟料和脱硫石膏细度适宜，有利于增强水化过程中的非均匀成核作用，从而促进砂浆早期强度；同时，掺加一定细度矿渣后，可激发粉煤灰的活性，有效改善原料颗粒级配，使其接近最佳颗粒堆积状态，降低砂浆体系孔隙含量，提升粉煤灰干混砂浆的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀及抗冻性能；除此之外，还降低了砂浆的价格，同时解决了粉煤灰难处理的现状，实现对固废资源的有效利用，经济又环保。
3、本发明的粉煤灰干混砂浆具有较高的强度，能有效控制砂浆塑性收缩以及温度变化所造成的裂纹，具有良好的施工性能，且工艺简单、经济环保，可广泛应用于水利工程、道路桥梁、港口码头等地方。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例中的一种粉煤灰干混砂浆，包括以下质量百分比的原料：粉煤灰5％、矿渣20％、脱硫石膏2％、硅酸盐水泥熟料5％和河沙68％；还包括外加剂，所述外加剂的重量为粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的0.1％。
所述粉煤灰用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为40％。
所述矿渣的比表面积为350m2/kg。
所述脱硫石膏通过循环流化床机组炉后湿法脱硫而形成的，并在50℃下干燥至含水率为0.3％，其后用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％。
所述硅酸盐水泥熟料用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％。
所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
所述粉煤灰干混砂浆拌水使用，且水的用量与粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的比为0.85：1。
上述粉煤灰干混砂浆的制备方法，具体制备过程如下：称取所述重量的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、河砂和外加剂，放入搅拌机中搅拌4min，即制得所述粉煤灰干混砂浆。
实施例2
本实施例中的一种粉煤灰干混砂浆，包括以下质量百分比的原料：粉煤灰20％、矿渣8％、脱硫石膏5％、硅酸盐水泥熟料12％和河沙55％；还包括外加剂，所述外加剂的重量为粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量0.1％。
所述粉煤灰用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为43％。
所述矿渣的比表面积为550m2/kg。
所述脱硫石膏通过循环流化床机组炉后湿法脱硫而形成的，并在50℃下干燥至含水率为0.4％，其后用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为13％。
所述硅酸盐水泥熟料用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为13％。
所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
所述粉煤灰干混砂浆拌水使用，且水的用量与粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的比为0.9：1。
上述粉煤灰干混砂浆的制备方法，具体制备过程如下：称取所述重量的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、河砂和外加剂，放入搅拌机中搅拌5min，即制得所述粉煤灰干混砂浆。
实施例3
本实施例中的一种粉煤灰干混砂浆，包括以下质量百分比的原料：粉煤灰18％、矿渣12％、脱硫石膏3％、硅酸盐水泥熟料7％和河沙60％；还包括外加剂，所述外加剂的重量为粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量0.1％。
所述粉煤灰用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为45％。
所述矿渣的比表面积为700m2/kg。
所述脱硫石膏通过循环流化床机组炉后湿法脱硫而形成的，并在50℃下干燥至含水率为0.5％，其后用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为13.5％。
所述硅酸盐水泥熟料用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为13.5％。
所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
所述粉煤灰干混砂浆拌水使用，且水的用量与粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的比为1：1。
上述粉煤灰干混砂浆的制备方法，具体制备过程如下：称取所述重量的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、河砂和外加剂，放入搅拌机中搅拌6min，即制得所述粉煤灰干混砂浆。
实施例4
本实施例中的一种粉煤灰干混砂浆，包括以下质量百分比的原料：粉煤灰12％、矿渣8％、脱硫石膏4％、硅酸盐水泥熟料6％和河沙70％；还包括外加剂，所述外加剂的重量为粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量0.1％。
所述粉煤灰用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为45％。
所述矿渣的比表面积为700m2/kg。
所述脱硫石膏通过循环流化床机组炉后湿法脱硫而形成的，并在50℃下干燥至含水率为0.3％，其后用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％。
所述硅酸盐水泥熟料用水泥球磨机进行磨细，使其45μm方孔筛筛余为12％。
所述外加剂为聚羧酸高效减水剂。
所述粉煤灰干混砂浆拌水使用，且水的用量与粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和硅酸盐水泥熟料总重量的比为1：1。
上述粉煤灰干混砂浆的制备方法，具体制备过程如下：称取所述重量的粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、河砂和外加剂，放入搅拌机中搅拌4～6min，即制得所述粉煤灰干混砂浆。
所制得的粉煤灰干混砂浆经水拌和后，3d强度为5.7MPa，7d强度为9.3MPa，28d强度为17.9MPa。
对28d养护试样进行抗冻融实验，经-18℃至5℃循环冻融25次后，质量损失率为1.2％，抗压强度损失率为11.6％；
对经28d养护试样进行抗硫酸盐侵蚀试验，采用的硫酸盐溶液为5％质量浓度的硫酸钠溶液，经循环30次后，抗压强度损失率为8.9％。