专利名称：一种砂浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种建筑材料技术领域，具体地说，是涉及一种砂浆及其制备方法。
背景技术：
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随着中国冶金工业的迅猛发展，尾矿和废石的排放量逐年增加。中国尾矿累积堆存120亿吨以上，年产出量达到15亿吨，占全世界尾矿产出量的50%以上，而尾矿的综合利用率只有16%。露天开采的矿山剥采比一般为3:1，因此每年的废石产生量是尾矿的3-5倍。绝大多数尾矿和废石尚未被综合利用。大量堆存的尾矿和废石不仅占用土地、浪费资源，污染环境，而且具有严重的安全隐患。另一方面，我国每年都在消耗100亿吨以上的天然砂石来生产各种砂浆。而天然砂是一种地方性资源，其质量随区域的不同有明显的变化，用天然砂制备的干混砂浆质量波动也很大，同时天然砂是一种存量有限的资源，随着城市化的迅猛发展，砂的用量不断增大，天然砂资源面临枯竭，因此发展用更多尾矿、废石代替天然砂石生产砂浆并创造经济价值的新技术越来越受到重视。现有技术中的一种采用铁尾矿的尾矿和废石生产的砂浆，它采用水泥、铁尾矿的尾矿和废石、粉煤灰以及大量的水搅拌而成，所述的砂浆存在以下缺点:由于尾矿和废石颗粒不均匀，粉含量高，导致砂浆需水量大、和易性差、收缩大等问题，最终结果为易造成开裂空鼓等情况。发明内容:
本发明要解决的技术问题是，提供一种需水量较小、和易性较好、收缩较小，即不易造成开裂空鼓等情况的砂浆及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用这样一种砂浆:包括以下重量百分比的组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%_70%，纤维素醚0.03-0.05%,减水剂0.04%-0.1%，流变助剂 0.01%-0.05%，膨`胀剂 0.5%_1%。作为优选，所述水泥为强度等级为42.5的水泥，以保证该预拌砂浆的强度性能。作为又一优选，所述天然砂为细度模数2.3-2.8，表观密度大于2500千克每立方米，含泥量小于1.0%的天然砂，从而使砂浆搅拌均匀，以保证该预拌砂浆的强度性能。作为又一优选，所述尾矿和废石为细度模数2.0-3.0,0.15毫米以下颗粒小于20%的尾矿和废石，减少砂浆所需水含量。作为又一优选，所述纤维素为粘度6万-10万的纤维素，无毒无害，具有良好的保水性。作为又一优选，所述减水剂为萘磺酸盐减水剂，其减水率为15%_20%，对水泥粒子有很强的分散作用。作为又一优选，所述流变助剂为OC级流变助剂，改善砂浆的流变性。作为又一优选，所述膨胀剂为UEA膨胀剂，降低碱性，优化水泥制品的性能，提高耐久性，使具有更稳定的膨胀性，补偿砂浆的水化收缩，及砂浆水份蒸发后的毛细孔收缩，。为解决上述技术问题，本发明采用的这样一种砂浆的制备方法，它包括如下步骤:
I)、将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；
2)、被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I)；
3)、将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果尾矿和废石粒径小于4.5mm的颗粒，则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；
4)、被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3)；
5)、将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；
6)、将水泥送入计量仓；
7)、在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%-70%，外加剂0.5%-1.2%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；
8)、搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装或散装运送到用户。作为上述制备方法的优选，所述步骤1、步骤2、步骤3和步骤4中的干燥均指干燥至含水率在0.5%以下，达到最佳的含水量，达到生产干混砂浆的标准。本发明与现有技术中的砂浆相比，具有以下优点:能够有效解决现有砂浆自身干燥收缩的问题，砂浆需水量 降低，提高和易性，从而保证砂浆与墙体和混凝土构件紧密连接，提高砂浆防水抗渗性能，提升预拌砂浆的耐久性，不易造成开裂空鼓等情况；上述添加剂价格低廉，与现有添加乳胶粉、乳液类聚合物添加剂的预拌砂浆相比，成本大幅降低。本发明与现有技术中的砂浆制备方法相比，具有以下优点:为预拌砂浆企业解决了利用采矿废弃物制造干混砂浆的技术问题，降低成本，为长期污染环境的采矿废弃物开辟了用途，变废为保，减少了对天然砂的开采，又益于资源和环境保护。
具体实施方式
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下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明的一种砂浆，包括以下重量百分比的组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%-70%，纤维素醚0.03-0.05%,减水剂0.04%-0.1%，流变助剂
0.01%-0.05%，膨胀剂0.5%-1%，对于各原料，详细地说，所述水泥为强度等级为42.5的水泥。所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥，所述天然砂为细度模数2.3-2.8，表观密度大于2500千克每立方米，含泥量小于1.0%的天然砂，更具体地说，所述天然砂为中砂，在制造干混砂浆中按不同品种掺量在20 25%之间；所述尾矿和废石为细度模数2.0-3.0,0.15毫米以下颗粒小于20%的尾矿和废石，在制造干混砂浆中按不同品种、强度等级掺量在60 70%之间；所述纤维素为粘度6万-10万的纤维素，为甲基纤维素醚和羟丙基甲基纤维素醚中的一种或两种。所述减水剂为萘磺酸盐减水剂，其减水率为15%-20%。所述流变助剂为OC级流变助剂。所述膨胀剂为UEA膨胀剂。本发明的一种砂浆的制备方法，它包括如下步骤:1)、将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒,则送入破碎机,如果天然砂粒径小于
4.5mm的颗粒，则送入计量仓；2)、被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I) ;3)、将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果尾矿和废石粒径小于4.5mm的颗粒，则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2晕米-4.5晕米、0.3晕米-1.2晕米以及O晕米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；4)、被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);5)、将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；6)、将水泥送入计量仓；7)、在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%_70%，外加剂0.5%-1.2%，详细地说，当砂浆中外加剂用量为0.5%时，比如1000公斤砂浆，其中外加剂用量为5公斤，按步骤5的方法乖以外加剂中各种材料比例:纤维素醚0.21公斤、减水剂0.42公斤、流变助剂0.21公斤、膨胀剂4.16公斤，以此类推，外加剂已按步骤5预混合成总的外加剂用量，按不同品种砂浆总的外加剂百分比为0.5%-1.2%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；8)、搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装。其中，所述步骤1、步骤2、步骤3和步骤4中的干燥均指干燥至含水率在0.5%以下。实施例一
将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I);将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5_的颗粒,则送入破碎机,如果尾矿和废石粒径小于4.5_的颗粒,则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:
0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；将水泥送入计量仓；在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥18%,天然砂21%,尾矿和废石60%,其中1.2晕米-4.5晕米的尾矿和废石10%、0.3毫米-1.2毫米的尾矿和废石40%、0毫米-0.3毫米的尾矿和废石10%，外加剂1%，即，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装，本产品为干混抹灰砂浆，稠度为90-100，加水量为17%-19%，收缩率为0.12%，粘结强度
0.38兆帕，28天抗压强度为22.5兆帕。实施例二
将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I);将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5_的颗粒,则送入破碎机,如果尾矿和废石粒径小于4.5_的颗粒,则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:
0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；将水泥送入计量仓；在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥10%，天然砂20%，尾矿和废石68.8%，其中1.2毫米至4.5毫米的尾矿和废石8.8%、0.3毫米-1.2毫米的尾矿和废石45%、0毫米-0.3毫米的尾矿和废石15%，外加剂1.2%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装。本产品为干混砌筑砂浆，稠度为70-80，加水量为14%-16%，收缩率为0.15%，28天抗压强度为7.9兆帕。
实施例三
将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I);将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5_的颗粒,则送入破碎机,如果尾矿和废石粒径小于4.5_的颗粒,则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:
0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；将水泥送入计量仓；在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥13%，天然砂25%，尾矿和废石61%，其中1.2毫米-4.5毫米的尾矿和废石10%、0.3毫米-1.2毫米的尾矿和废石40%、0毫米-0.3毫米的尾矿和废石11%，外加剂1.0%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装。本产品为干混砌筑砂浆，稠度为70-80，加水量为14%-16%，收缩率为0.12%，28天抗压强度为12.9兆帕。实施例四
将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I);将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5_的颗粒,则送入破碎机,如果尾矿和废石粒径小于4.5_的颗粒,则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:
0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；将水泥送入计量仓；在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥15%，天然砂24%，尾矿和废石60%，其中1.2毫米-4.5毫米的尾矿和废石10%、0.3毫米-1.2毫米的尾矿和废石40%、0毫米-0.3毫米的尾矿和废石10%，外加剂1.0%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装。本产品为干混砌筑砂浆，稠度为70-80，加水量为14%-16%，收缩率为0.13%，28天抗压强度为17.1兆帕。实施例五 将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓；被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I);将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5_的颗粒,则送入破碎机,如果尾矿和废石粒径小于4.5_的颗粒,则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓；被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3);将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:
0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓；将水泥送入计量仓；在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥14%，天然砂23%，尾矿和废石62%，其中1.2毫米-4.5毫米的尾矿和废石12%、0.3毫米-1.2毫米的尾矿和废石40%、0毫米-0.3毫米的尾矿和废石10%，外加剂1%，将称量后的组分全送入无重力搅拌机；搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装。本产品为干混抹灰砂浆，稠度为90-100，加水量为17%-19%，收缩率为0.1%，粘结强度0.25兆帕，28天抗压强度为1 2.3兆帕。
权利要求
1.一种砂浆，其特征在于，包括以下重量百分比的组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%-70%，纤维素醚0.03-0.05%,减水剂0.04%-0.1%，流变助剂0.01%-0.05%，膨胀剂 0.5%-1%。
2.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述水泥为强度等级为42.5的水泥。
3.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述天然砂为细度模数2.3-2.8，表观密度大于2500千克每立方米，含泥量小于1.0%的天然砂。
4.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述尾矿和废石为细度模数2.0-3.0，0.15毫米以下颗粒小于20%的尾矿和废石。
5.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述纤维素醚为粘度6万-10万的纤维素醚。
6.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述减水剂为萘磺酸盐减水剂，其减水率为15%-20%。
7.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述流变助剂为OC级流变助剂。
8.根据权利要求1所述的一种砂浆，其特征在于，所述膨胀剂为UEA膨胀剂。
9.一种砂浆的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤: 1)、将天然砂干燥后，经过振动筛，如果天然砂粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果天然砂粒径小于4.5_的颗粒,则送入计量仓； 2)、被送入破碎机的天然砂破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤I)； 3)、将尾矿和废石干燥后，经过振动筛，如果尾矿和废石的粒径大于等于4.5mm的颗粒，则送入破碎机，如果尾矿和废石粒径小于4.5mm的颗粒，则送入筛分机，按照粒径不同筛分为三个等级，分别是粒径为1.2毫米-4.5毫米、0.3毫米-1.2毫米以及O毫米-0.3毫米的尾矿和废石，分别送入计量仓； 4)、被送入破碎机的尾矿和废石破碎后经干燥后至振动筛，重复步骤3)； 5)、将纤维素醚、减水剂、流变助剂、膨胀剂按质量比0.05:0.1:0.05:1预混合形成外加剂，送入计量仓； 6)、将水泥送入计量仓； 7)、在计量仓内，按照以下重量百分比称量各组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%-70%，外加剂0.5%- 1.2%，将称量后的组分别送入无重力搅拌机； 8)、搅拌后送入贮存仓，再进行下一步包装，或散装运送到用户。
10.根据权利要求9所述的一种砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2、步骤3和步骤4中的干燥均指干燥至含水率在0.5%以下。
全文摘要
本发明涉及的是一种建筑材料技术领域，具体地说，是涉及一种砂浆及其制备方法。包括以下重量百分比的组分，水泥8%-19.4%，天然砂20%-25%，尾矿和废石60%-70%，纤维素醚0.03-0.05%，减水剂0.04%-0.1%，流变助剂0.01%-0.05%，膨胀剂0.5%-1%。能够有效解决现有砂浆自身干燥收缩的问题，砂浆需水量降低，提高和易性，从而保证砂浆与墙体和混凝土构件紧密连接，提高砂浆防水抗渗性能，提升预拌砂浆的耐久性，不易造成开裂空鼓等情况；上述添加剂价格低廉，与现有添加乳胶粉、乳液类聚合物添加剂的预拌砂浆相比，成本大幅降低。
文档编号C04B28/00GK103113056SQ20131005215
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者沈池清 申请人:桐乡正昶新型材料有限公司