一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法
【技术领域】
[0001] 本发明具体设及一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法。
【背景技术】
[0002] W废旧轮胎为代表的橡胶废弃物依旧具有优异的抗热，抗生物，抗机械性能，长期 的露天堆放不仅会占用大量的±地资源，还存在极高的自燃风险；由于自身难溶难降解的 特点，简单的地下填埋将严重影响填埋地后期的二次利用，并长期污染宝贵的地下水资源。 随着我国环境问题的日趋严重，废弃橡胶的合理处置尤其是循环利用也变得愈发重要。
[0003] 我国2013年发布的《中国资源综合利用年度报告（2012)》显示，2011年我国仅废 旧轮胎产生量就高达1000万吨，无害化利用率达60%，其中橡胶粉渗量为30万吨；2013年 橡胶粉产量就达到50万吨，预计2014年将达到55万吨。目前，将废弃橡胶粉应用于建筑材 料领域的研究主要集中于用其配制保温砂浆，而直接使用废弃橡胶粉取代细骨料制作抗裂 砂浆的研究很少。专利号为CN 101302090A，专利名称为"一种建筑保温用橡胶粉水泥砂浆 及其制备方法"的发明，W橡胶粉、水泥W及其他外加剂制备成一种建筑保温砂浆，其具有 较低的热导率（0. 08W ? m-1 ? K-1)，但28天抗压强度和抗折强度仅有0. 64M化和0. 41MPa， 56天粘结强度低至0. 12MPa，仅仅满足JG/T 158-2013标准中对保温砂浆的粘结强度要求， 离该标准对抗裂砂浆粘结强度的要求（标准状态>0. 7MPa，浸水状态>0. 5MPa)相差甚远。 鉴于橡胶粉的憎水性导致砂浆强度下降，有人提出一种改性措施W改善橡胶粉的界面，进 而提升砂浆的力学性能。专利号为CN 102225856B，专利名称为"改性橡胶粉保温用抗裂砂 浆及其制备方法"的发明采用添加改性剂和热处理的方式制备出一种保温用抗裂砂浆，结 果显示抗压强度和抗折强度略有改善，可仅为0. 18MPa的粘结强度依然不能满足外墙保温 行业标准JG/T 158-2013的要求；专利号为CN 104072047A，专利名称为"一种改性废弃轮 胎橡胶粉保温砂浆及其制备方法"则联合使用了机械球磨的物理加工方法和添加硅烷偶联 剂的化学改性方法制备保温砂浆，该砂浆的导热系数有一定程度下降，但力学性能改变不 明显。然而，该一系列的物理加工、热处理和化学添加剂改性的处理方式，无疑增加了该砂 浆制备工艺的复杂性，严重影响了在工程现场的可操作性；另外，热处理和物理加工过程所 需的能耗也会增加该砂浆的使用成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，W解决在建筑领域中 存在橡胶废弃物利用率低且现有橡胶粉砂浆难W达到对抗裂砂浆粘结强度标准的问题。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是；具体是按照W下步骤进行的：
[0006] 步骤一；按质量份数比依次称取水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸巧粉、膨胀剂、 可再分散乳胶粉、聚丙締纤维和哲丙基甲基纤维素，其中，水泥15~30份、粉煤灰6~12 份、河砂20~60份、橡胶粉10~30份、碳酸巧粉5~8份、膨胀剂0. 5~1. 0份、可再分 散乳胶粉1~2份、聚丙締纤维0. 1~0. 3份、哲丙基甲基纤维素0. 1~0. 3份，所述橡 胶粉的粒度小于2. 36mm，所述聚丙締纤维长度为3~9mm，所述哲丙基甲基纤维素粘度为 40000-100000mPa ? S;
[0007] 步骤二；将称取完毕的水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸巧粉、膨胀剂、可再分散乳 胶粉、聚丙締纤维和哲丙基甲基纤维素逐一加入容器中混合并均匀揽拌，均匀揽拌后加入 16~30份的水揽拌，揽拌时间为30~60s，加水揽拌后即可得到稠度为75±5mm的废弃橡 胶粉抗裂砂浆。
[000引本发明与现有技术相比的有益效果：
[0009] 1、本发明所使用的废弃橡胶粉无需改性等任何预处理措施，只需废弃橡胶破碎加 工至粒径小于2. 36mm即可直接用作抗裂砂浆的原材料。辅W 0. 5~1. 0份的膨胀剂，在 砂浆内部形成微膨胀应力，该部分应力刚好被低弹性模量的橡胶颗粒吸收，该在一定程度 上增加了砂浆基体与橡胶颗粒之间的粘结性能，因此可W有效改善抗裂砂浆整体的力学性 能，抗收缩开裂性能。
[0010] 2、通过本发明制备出的废弃橡胶粉抗裂砂浆经28天养护后可获得7-14MPa的抗 压强度和4-6MPa的抗折强度，压折比低至1. 6 ;原拉伸粘结强度不低于0. 92MPa，浸水拉伸 粘结强度不低于0. 78MPa ;96天线性收缩率不超过0. 15%。
[0011] 3、本发明充分利用橡胶粉低弹性模量的特性W改善水泥基砂浆材料的脆性，在抗 压强度和抗折强度损失有限的情况下，获得初性良好的高性能抗裂砂浆，在提升建筑物耐 久性的同时，还可W缓解"黑色污染"导致的环境压力。
[0012] 4、本发明与现有工艺相比，省去橡胶粉的物理加工、热处理和化学添加剂改性等 处理过程，制备过程简单，适合在工程现场进行操作。
[0013] 5、通过本发明配制出的废弃橡胶粉抗裂砂浆工艺简单、造价低廉，与现有建筑砂 浆相比价格降低了 20%，通过本发明配制出的废弃橡胶粉抗裂砂浆适合大规模推广应用。
【具体实施方式】：
[0014] 本发明技术方案不局限于W下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之 间的任意组合。
【具体实施方式】 [0015] 一：本实施方式中一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，具体是按 照W下步骤进行的：
[0016] 步骤一；按质量份数比依次称取水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸巧粉、膨胀剂、 可再分散乳胶粉、聚丙締纤维和哲丙基甲基纤维素，其中，水泥15~30份、粉煤灰6~12 份、河砂20~60份、橡胶粉10~30份、碳酸巧粉5~8份、膨胀剂0. 5~1. 0份、可再分 散乳胶粉1~2份、聚丙締纤维0. 1~0. 3份、哲丙基甲基纤维素0. 1~0. 3份，所述橡 胶粉的粒度小于2. 36mm，所述聚丙締纤维长度为3~9mm，所述哲丙基甲基纤维素粘度为 40000-100000mPa ? S;
[0017] 步骤二；将称取完毕的水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸巧粉、膨胀剂、可再分散乳 胶粉、聚丙締纤维和哲丙基甲基纤维素逐一加入容器中混合并均匀揽拌，均匀揽拌后加入 16~30份的水揽拌，揽拌时间为30~60s，加水揽拌后即可得到稠度为75±5mm的废弃橡 胶粉抗裂砂浆。本步骤中所述的容器就是为水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸巧粉、膨胀剂、 可再分散乳胶粉、聚丙締纤维和哲丙基甲基纤维素混合揽拌提供的场所。
【具体实施方式】 [0018] 二；本实施方式与一不同的是；所述水泥为普通娃酸 盐水泥，所述水泥的强度等级为42. 5。42. 5普通娃酸盐水泥具有的优点为早期强度高，凝 结硬化快；抗冻性、耐磨性好、不透水性强；颜色深灰，沉稳凝重，感观好。其它与具体实施 方式一相同。
【具体实施方式】 [0019] 本实施方式与一或一至二之一不同的是；所述的 橡胶粉粒度在0. 5~2. 36mm之间，其它与一和二相同。
[0020] 本发明中废弃橡胶粉抗裂砂浆是按照W下质量百分比的各原材料混合均匀而成 的；水泥15~30% wt、粉煤灰6~12% wt、河砂20~60% wt、橡胶粉10~30% wt、碳酸 巧粉5~8% wt、膨胀剂0. 5~1. 0% wt、可再分散乳胶粉1~2% wt、聚丙締纤维0. 1~ 0. 3% wt和哲丙基甲基纤维素0. 1~0. 3% wt。所述的聚丙締纤维长度为3~9mm，优选为 6mm ;所述的哲丙基甲基纤维素粘度为40000~lOOOOOmPa ? S，优选为40000mPa ? S ;
[0021] 采用W下实施例验证本发明的有益效果：
[0022] 实施例一；
[0023] 本实施例中是没有添加橡胶粉而制成的砂浆，用于与添加橡胶粉制成的废弃橡胶 粉抗裂砂浆进行对比，该实施例是按照W下步骤进行的：
[0024] 步骤一；按质量百分比依次称取水泥500g、粉煤灰200g、河砂1200g、碳酸巧粉 140g、膨胀剂14g、可再分散乳胶粉40g、聚丙締纤维2g和哲丙基甲基纤维素2g，所述聚丙締 纤维长度为6mm，所述哲丙基甲基纤维素粘度为40000mPa ? S ;
[0025] 步骤二；将称取完毕的水泥、粉煤灰、河砂、碳酸巧粉、膨胀剂、可再分散乳胶粉、聚 丙締纤维和哲丙基甲基纤维素逐一加入容器中混合并均匀揽拌，均匀揽拌后加入480g的 水揽拌，揽拌时间为60s，加水揽拌后即可得到稠度为72. 6mm的砂浆。该砂浆28天抗压强 度为14. 2MPa，28天抗折强度为5. 8MPa，28天原拉伸粘结强度为1. 35MPa，28天浸水拉伸粘 结强度为1. 21MPa，90天收缩值为1040 X 10-6,压折比为2. 4。本实施例中没有添加橡胶粉， 通过试验得出W上没有添加橡胶粉制成的砂浆的性能指标。各组分重量，质量百分比及其 特性描述见表1 ;
[0026] 表 1
[0027]
【主权项】
1. 一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，其特征在于：具体是按照以下步骤进行的： 步骤一：按质量份数比依次称取水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸钙粉、膨胀剂、可再 分散乳胶粉、聚丙烯纤维和羟丙基甲基纤维素，其中，水泥15~30份、粉煤灰6~12份、 河砂20~60份、橡胶粉10~30份、碳酸钙粉5~8份、膨胀剂0. 5~I. 0份、可再分散 乳胶粉1~2份、聚丙烯纤维0. 1~0. 3份、羟丙基甲基纤维素0. 1~0. 3份，所述橡胶 粉的粒度小于2. 36mm，所述聚丙烯纤维长度为3~9mm，所述羟丙基甲基纤维素粘度为 40000-100000mPa?S; 步骤二：将称取完毕的水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸钙粉、膨胀剂、可再分散乳胶 粉、聚丙烯纤维和羟丙基甲基纤维素逐一加入容器中混合并均匀搅拌，均匀搅拌后加入 16~30份的水搅拌，搅拌时间为30~60s，加水搅拌后即可得到稠度为75±5mm的废弃橡 胶粉抗裂砂浆。
2. 根据权利要求1所述的一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，其特征在于：所述水 泥为普通硅酸盐水泥，所述水泥的强度等级为42. 5。
3. 根据权利要求1或2所述的一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，其特征在于：所 述的橡胶粉粒度在〇. 5~2. 36mm之间。
【专利摘要】一种废弃橡胶粉抗裂砂浆的配制方法，它涉及一种配制方法。本发明目的是为了解决在建筑领域中存在橡胶废弃物利用率低且现有橡胶粉砂浆难以达到对抗裂砂浆粘结强度标准的问题。本发明是按质量份数比依次称取水泥、粉煤灰、河砂、橡胶粉、碳酸钙粉、膨胀剂、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维和羟丙基甲基纤维素后，再加入16～30份的水搅拌30～60s，即可得到稠度为75±5mm的废弃橡胶粉抗裂砂浆。本发明制备出的废弃橡胶粉抗裂砂浆在28天养护后可获得7～14MPa的抗压强度和4～6MPa的抗折强度，压折比低至1.6；原拉伸粘结强度不低于0.92MPa，浸水拉伸粘结强度不低于0.78MPa。本发明用于配制废弃橡胶粉抗裂砂浆。
【IPC分类】C04B28-00, C04B18-22, C04B28-04
【公开号】CN104724994
【申请号】CN201510121503
【发明人】丁勇, 占宝剑, 郭丽娜, 韦有忆, 王玮海, 汤文, 李哲伟, 吴常玥
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月19日