专利名称：一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，具体地说是一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆。
背景技术：
固体废料是指在工业生产、居民生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态物质。这类物质不像废气、废水那样到处迁移和扩散，必须占有大量的土地，导致城市固体废物侵占土地的现象日趋严重。我国现在堆积的工业固体废物约有60亿吨，生活垃圾有5亿吨，估计每年有1000万吨固体废物无法处理而堆积在城郊或路旁，几万公顷的土地被它们侵吞。同时大量未被处理的固体废物大量堆积，随风进入大气，污染空气；随雨水进入土壤，对作物和植被造成伤害。为了防治固体废物污染环境，保障人体健康，维护生态安全，促进经济社会可持续发展，我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》并于1996年4月I日施行。预拌砂浆是指由工业化生产的，用于建设工程中的各种砂浆拌合物，是我国近年发展起来的一种新型建筑材料。施工现场只需根据需要加水搅拌后即可使用。目前，我国许多城市在逐步禁止现场搅拌砂浆，推广使用预拌砂浆。由于其健康环保、质量稳定、节能舒适等特点，在今后的数年预拌砂浆仍是砂浆生产的主要的发展方向。传统的现场搅拌砂浆或预拌砂浆的组成原材料是水泥、砂子及其它辅料。我国的水泥产量居全球第一，占全世界产量的一半以上。水泥在生产过程中释放大量的温室气体，同时消耗大量的不可再生的矿物资源。在追求可持续发展，节能减排的今天，减少水泥的使用无疑对减排和资源保护有重要意义。普通砂产于江河，近年来基本建设工程大量的开采使砂子的储量锐减。而以工业固体废料代替水泥和天然砂生产预拌建筑砂浆还未见文献报道
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种组成简单、合理，充分利用固体废料，成本低，综合性能优良，能够满足国家标准要求的预拌建筑砂浆。本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆，其特征是:其由胶结材料、填料、细骨料、调凝剂、改良剂组成，所述胶结材料为废石膏，填料为砂岩尾矿粉或粉煤灰，细骨料为细石屑(含石粉)，调凝剂为柠檬酸、多聚磷酸钠和硼砂中的一种或几种的混合料，改良剂为胶粉、羧甲基纤维素醚中的一种或两种的混合料，其中各成分的干质量比为:废石膏35% 50%，砂岩尾矿粉或粉煤灰20% 30%，细石屑(含石粉)25% 35%,调凝剂0.4% 1%，改良剂1% 4%ο本发明所用原材料95%以上为工业废料，把工业废弃石膏经脱水处理和粉磨后作为胶结材料取代水泥，以非活性的砂岩尾矿粉或粉煤灰等细粉固体废料作为填料，以石材或石子开采所形成的尾矿粉细石屑(含石粉)作为细骨料，加入少量的辅料形成预拌砂浆。对照现有技术，本发明组成简单、合理，充分利用固体废料，成本低，综合性能优良。制作的预拌砂浆性能满足国家标准要求。是一种充分利用固体废料、成本低廉的预拌建筑砂浆。工业固体废料代替天然砂生产砂浆有助于保护环境，节约资源。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。本发明一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆，其由胶结材料、填料、细骨料、调凝剂、改良剂组成。所述胶结材料为经过脱水处理的废石膏，填料为砂岩尾矿粉或粉煤灰，细骨料为细石屑(含石粉)，调凝剂为柠檬酸、多聚磷酸钠和硼砂中的一种或几种的混合料，改良剂为胶粉、羧甲基纤维素 醚中的一种或两种的混合料。本发明以废石膏作为主要胶结材料。所述的废石膏可以选用磷石膏，其是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的粉状固体废渣，其主要成分二水硫酸钙(CaSO4.2H20)含量一般在80% 85%，储量巨大。还可以选用氟石膏，其是用硫酸与氟石制取氟化氢的副产品，硫酸钙含量一般较高，可达到80% 90%。还可以选用脱硫石膏，其是作为烟气脱硫剂的石灰石浆液，与烟气中的SO2反应的产物。I吨SO2就能副产脱硫石膏2.7吨，一个30万Kff的燃煤电厂，如果燃煤含硫1%，每年就要排出脱硫石膏3万吨。本发明所用工业废石膏需经过脱水处理，煅烧采用沸腾炉煅烧，温度120°C 180°C，通过化学反应由CaSO4.2H20脱水生成CaSO4.0.5H20。本发明所述的填料为砂岩尾矿粉或粉煤灰。砂岩尾矿粉可选用玻璃厂在对砂岩、石英石进行分选后，所残余的细粉状固体废料，二氧化硅含量约在60% 80%。粉煤灰可以选用电厂的烟尘，经收尘处理后得到的粉状固体废料，优质的粉煤灰可作为水泥和混凝土工业的掺合料，本发明所用的粉煤灰可以是水泥或混凝土中利用价值不高的三级及三级以下粉煤灰，或经分选后没有利用价值的粗粉。本发明细骨料为细石屑(含石粉)。选用石材或石子开采所形成的尾矿粉，其主要是不大于5_的细石屑(含石粉)的混合物，存量巨大。本发明所用的填料和骨料均需进行烘干处理。本发明调凝剂用于调节浆体的凝结时间，具体物质是有机酸类，如:柠檬酸、多聚磷酸钠和硼砂中的一种或几种。不加入时凝结时间短，施工操作困难。本发明改良剂用于调节浆体的工作性，提高强度，增强与墙体的粘结能力，改善工作性能。具体物质包括:可再分散胶粉、羧甲基纤维素醚中的一种或两种的混合料。本发明中各成分的干质量比为:废石膏35% 50%，砂岩尾矿粉或粉煤灰20% 30%,细石屑(含石粉)25% 35%，调凝剂0.4% 1%，改良剂1% 4%。实施例1:干混合料组成(质量比):脱水废石膏36% ;砂岩尾矿粉25% ;细石屑(含石粉)35% ;柠檬酸0.5% ;胶粉3.5%。拌合加水28%。实施例2:干混合料组成(质量比):脱水废石膏40% ;粉煤灰22% ;细石屑(含石粉)35% ;多聚磷酸钠0.5% ;羧甲基纤维素醚2.5%。拌合加水29%。实施例3:干混合料组成(质量比):脱水废石膏40% ;粉煤灰12% ;砂岩尾矿粉17% ；细石屑(含石粉)28% ;硼砂调凝剂0.5% ;胶粉2.5%。拌合加水30%。实施例4:干混合料组成(质量比):脱水废石膏45% ;粉煤灰15% ;砂岩尾矿粉12% ；细石屑(含石粉)25% ;调凝剂0.5% ;改良剂2.5%。拌合加水32%。
实施例5:干混合料组成(质量比):脱水废石膏50% ;粉煤灰11% ;砂岩尾矿粉10% ；细石屑(含石粉)25% ;多聚磷酸钠和硼砂1.0% ;胶粉和羧甲基纤维素醚3.0%。拌合加水34%。本发明预拌建筑砂浆以干混合料的形式包装，使用时直接加水搅拌即可使用。加水量为干混合料质量的20% 35%。所得产品的技术性能是:抗压强度4.0 MPa,能够满足工程需要。初凝时间:3 60 min，终凝时间:< 480 min，满足施工需要；耐水性较差，因此主要用于干燥环境的内墙抹灰。抹灰层属多微孔结构，吸音效果好，有助于改善室内的声环境；空气湿度大时，可以吸收空气中的水分，反之可以释放水分，调节空气湿度。本发明所用原材料95%以上为工业废料，把工业废弃石膏经脱水处理和粉磨后作为胶结材料取代水泥，以非活性的砂岩尾矿粉或粉煤灰等细粉固体废料作为填料，以石材或石子开采所形成的尾矿粉细石屑(含石粉)作为细骨料，加入少量的辅料形成预拌砂浆。本发明组成简单、合理，充分利用固体废料，成本低，综合性能优良。制作的预拌砂浆性能满足国家标准要求。是一种充分利用固体废料、成本低廉的预拌建筑砂浆，工业固体废料代替天然砂生产砂浆有助于 保护环境，节约资源。
权利要求
1.一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆，其特征是:其由胶结材料、填料、细骨料、调凝剂、改良剂组成，所述 胶结材料为废石膏，填料为砂岩尾矿粉或粉煤灰，细骨料为细石屑(含石粉)，调凝剂为柠檬酸、多聚磷酸钠和硼砂中的一种或几种的混合料，改良剂为胶粉、羧甲基纤维素醚中的一种或两种的混合料，其中各成分的干质量比为:废石膏35% 50%，砂岩尾矿粉或粉煤灰20% 30%，细石屑(含石粉)25% 35%，调凝剂0.4% 1%，改良剂1% 4% ο
全文摘要
本发明涉及一种充分利用固体废料的预拌建筑砂浆，其以废石膏由胶结材料，砂岩尾矿粉或粉煤灰为填料，细石屑(含石粉)为细骨料，其中各成分的干质量比为废石膏35%～50%，砂岩尾矿粉或粉煤灰20%～30%，细石屑(含石粉)25%～35%，调凝剂0.4%～1%，改良剂1%～4%。本发明所用原材料95%以上为工业废料，加入少量的辅料形成预拌砂浆。其组成简单、合理，充分利用固体废料，成本低，综合性能优良。制作的预拌砂浆性能满足国家标准要求。
文档编号C04B28/14GK103113078SQ20131008218
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者马新伟, 邵志刚, 刘思思, 柯振强 申请人:哈尔滨工业大学(威海)