水泥基燃煤炉渣轻质砂浆的制作方法

文档序号:18893013发布日期:2019-10-15 22:16阅读:361来源:国知局
本发明涉及轻质砂浆领域,具体涉及一种水泥基燃煤炉渣轻质砂浆。
背景技术
:日常的建筑工程中,常采用加气混凝土砌块、陶粒增强加气砌块,烧结保温砌块和填充型复合保温砌块等也不断被研究出来并推向市场。目前,与保温砌块(包括烧结保温砌块和填充型复合保温砌块)配套的建筑抹灰砂浆逐渐成为研究开发的热点,但是对具有保温、隔热功能的配套砂浆研究较少,仍旧采用高导热系数的砂浆对保温墙体进行砌筑和抹灰,导致墙体热功能性能显著降低。加气混凝土砌块的比重大约600-800kg/m3,导热系数为0.14-0.20w/(m·k25℃),普通抹灰砂浆的比重1700-1800kg/m3,导热系数0.93w/(m·k25℃),保温砌块与普通砂浆的比重和导热系数不配套。这种普通抹灰砂浆的弹性模量明显大于加气混凝土砌块的弹性模量,造成抹灰界面产生较大的变形应力,使其开裂。同时,这种普通砂浆的导热系数也较高,会产生“热桥”效应引起收缩形变,使界面破坏而产生空鼓、开裂和脱落。再加上现有普通抹灰砂浆的和易性差,许多工人难以提浆收光,只能撒上水泥粉进行表面分光,致使得砂浆表面开裂,无法起到保护建筑物和墙体的作用。而且开裂、脱落对施工人员和业主的人身安全也会造成一定威胁,抹灰砂浆越厚,这种威胁也就越大。燃煤炉渣是煤在高温熔融状态下经过水淬处理,运到生产或使用单位,经过烘干,由于炉膛的燃烧和造渣作用,再经机械加工产生的,一般颗粒大小在0-2mm不等,与沙砾石大小相似。燃煤炉渣经磨细处理后作为混凝土的掺合料没有现行的产品和应用标准,按照国家发改委等13年发布的《粉煤灰综合利用管理办法》的规定,其属于粉煤灰范畴。因此,可以用现行的gb/1596-2005(用水泥和混凝土的粉煤灰)标准判定其品质指标。燃煤炉渣的颗粒形貌、矿物成分、微量元素、放射性及部分化学成分的检测数据由具有相应项目检测资质的相关单位提供,实际上炉渣的化学成分为:sio2为40%-50%,al2o3为30%-35%,fe2o3为4%-20%,cao为1%-5%,其矿物组成有钙长石、石英、莫来石、磁铁矿、黄铁矿、大量的含硅玻璃体(al2o3·2sio2)、活性sio2、活性al2o3等。因此,就其成分和矿物组成而言,炉渣并不是完全无用的废弃物,且该类废渣在我国分布很广,如何进行炉渣开发、变废为宝、实现炉渣的回收利用,成为一个新的有用的课题。目前,燃煤炉渣经回收、烘干、粉碎成0-2mm左右的颗粒,也是一种很好的、轻质、保温的骨料,与轻质墙体配套使用,能防止墙体及保护砂浆空鼓、开裂、脱落。例如,现有技术cn106186929a公开一种以燃煤炉渣为骨料的墙体砌筑保温砂浆,该砂浆由以下份数的原料制成:硅酸盐水泥200~500份,炉渣500~1000份,可再分散乳胶粉6~12份,纤维素醚3~6份,增强纤维1-2份。但是该发明的墙体砌筑保温砂浆易膨胀开裂,且难成型,特别是在负温情况更难成型。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是,为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种保温、粘结强度高的微膨胀、不开裂的水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆。本发明解决其技术问题采用的技术方案是,一种水泥基燃煤炉渣轻质砂浆,该轻质砂浆包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、无水石膏、燃煤炉渣、甲基纤维素醚、可再分散乳胶粉和纤维;其中,纤维为聚乙烯醇纤维或玄武岩短纤维。在本发明中,以燃煤炉渣作为主要轻质骨料。在本发明中,硅酸盐水泥作为胶凝材料基体材料,硫铝酸盐水泥作早强剂。在本发明中,无水石膏作为膨胀调节剂,为了解决低收缩问题。在本发明中,可再分散乳胶粉用来提高粘结强度和内聚力。在本发明中,甲基纤维素醚提高砂浆保水性。在本发明中,玄武岩纤维或聚乙烯醇纤维保证砂浆不开裂。进一步,该轻质砂浆含有以下重量份的原料:硅酸盐水泥499-500.9重量份,硫铝酸盐水泥50-100重量份,无水石膏31.99-32.01重量份,燃煤炉渣1134-1300重量份,甲基纤维素醚0.6-1.0重量份,可再分散乳胶粉0.6-1.0重量份,聚乙烯醇纤维0.6-1.0重量份或玄武岩短纤维0.6-1.0重量份。进一步,所述硅酸盐水泥选自42.5普通硅酸盐水泥、32.5普通硅酸盐水泥和52.5普通硅酸盐水泥中的至少一种。进一步,所述无水石膏选自二水石膏去掉两水分子得到的无水石膏。进一步,所述燃煤炉渣为锅炉排放的干燥炉渣,含水量<0.5%。进一步,所述可再分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物或丙烯酸共聚物,可提高砂浆的柔韧性。进一步,所述聚乙烯醇纤维的直径为14-26μm,长度为6-12mm。进一步,所述玄武岩短纤维的直径为5-10μm,长度为3-5mm。优选情况下,一种水泥基燃煤炉渣轻质砂浆的制备方法,是将上述原料直接按比例混合,即得。在本发明中,水泥基燃煤炉渣轻质砂浆的施工方法是采用薄抹灰施工方法施工。与现有技术相比,本发明的轻质抹灰砂浆具有良好的保温效果,粘结强度高的微膨胀且不开裂,与轻质墙体配套使用,能保证墙体及砂浆不空鼓、不开裂、不脱落。具体实施方式以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆力学性能(包括抗折强度、抗压强度、软化系数、表观密度)参考如下方法测得:抗折强度测试式中,r-抗折强度(mpa)f-破坏荷载(n)l-夹具支点距离(1600mm)b-砂浆试件的宽(40mm)h-砂浆试件的高(40mm)砂浆的抗压强度按下式计算:式中,rc-抗压强度(mpa)f-破坏荷载(n)a-试件承压面积(1600mm2)软化系数测定:式中,δ-试件的软化系数σ干强度-试件的干压缩强度σ湿强度-试件的湿压缩强度砂浆搅拌物的表观密度按下式计算:式中,ρ-砂浆拌合物的表观密度(kg/m3)m1-容量筒质量(kg)m2-容量筒及试样质量(kg)v-容量筒容积(l)取两次实验结果的算术平均值作为测定值,精确至kg/m3。砂浆的凝结时间可按如下方法确定:1.凝结时间的确定克采用图示法或内插法,有争议时应以图示法为准。从加水搅拌开始计时,分别记录时间和相应的贯入阻力值,根据试验所得各阶段的贯入阻力值与时间关系绘图,由图求出贯入阻力值达到0.5mpa的所需时间t1(min),此时的t1值即为砂浆的初凝时间测定值。由图求出贯入阻力值达到5mpa的所需时间t2(min),此时的t2值即为砂浆的终凝时间测定值。2.测定砂浆凝结时间时,应在同盘内取两个试样,以两个试验结果的算术平均值作为该砂浆的凝结时间测定值,两次试验结果误差不应大于30min,否则应重新测定。在没有特别说明的情况下,所用原料均采用市售产品。实施例1水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:42.5普通硅酸盐水泥500克,硫铝酸盐水泥80克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1200克,甲基纤维素醚0.8克,可再分散乳胶粉(乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物)0.8克,直径为15μm、长度为10mm聚乙烯醇纤维0.8克。水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆的制备方法是将上述原料直接按比例混合,即得。实施例2按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是,水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:32.5普通硅酸盐水泥500克,硫铝酸盐水泥70克,无水石膏32克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1150克,甲基纤维素醚0.7克,可再分散乳胶粉(醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物)0.7克,直径为10μm、长度为5mm玄武岩短纤维0.7克。实施例3按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是,水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:52.5普通硅酸盐水泥500克,硫铝酸盐水泥90克,二水石膏去掉两水分子得到的无水石膏32克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1250克,甲基纤维素醚0.9克,可再分散乳胶粉(丙烯酸共聚物)0.9克,直径为20μm、长度为10mm聚乙烯醇纤维0.9克。实施例4按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是,水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:硅酸盐水泥500.9克,硫铝酸盐水泥50克,二水石膏去掉两水分子得到的无水石膏31.99克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1134克,甲基纤维素醚0.6克,可再分散乳胶粉(乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物)0.6克,直径为5μm、长度为5mm玄武岩短纤维0.6克。实施例5按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:42.5硅酸盐水泥499克,硫铝酸盐水泥100克,氟石膏32.01克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1300克,甲基纤维素醚1.0克,可再分散乳胶粉(乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物1.0克,直径为8μm、长度为5mm玄武岩短纤维1.0克。对比例1按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:42.5普通硅酸盐水泥500克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1200克,甲基纤维素醚0.8克,可再分散乳胶粉(乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物)0.8克,直径为15μm、长度为10mm聚乙烯醇纤维0.8克。对比例2按照实施例1的制备方法制备水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆,不同的是水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆包括以下重量份的原料:42.5普通硅酸盐水泥500克,无水石膏32克,锅炉排放的干燥炉渣(含水量<0.5%)1200克,甲基纤维素醚0.8克,可再分散乳胶粉(乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物)0.8克,增强纤维0.8克。应用例砂浆的施工方法:按薄抹灰砂浆施工方法施工。测试例测定实施例1-5制得的水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆的初、终凝时间,测试结果见表1。将实施例1-5制得的水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆分别加水300克,然后搅拌成型,用三联模具浇注成形,4小时后脱模,然后养护。试样尺寸40mm×40mm×160mm,6天后测试强度,每次成形3条,用上述公式(1)、(2)、(3)、(4)分别计算相应的参数,其结果如表1所示。表1实施例编号初凝时间终凝时间抗压强度抗折强度软化系数表观密度实施例1200.2min220.5min13.2mpa4.8mpa0.80%10.0kg/m2实施例2198.2min214.2min13.2mpa4.6mpa0.80%9.8kg/m2实施例3172.3min210.5min13.6mpa5.0mpa0.81%10.2kg/m2实施例4178.0min215.3min13.9mpa4.9mpa0.82%10.5kg/m2实施例5175.0min216.3min13.5mpa4.7mpa0.80%10.3kg/m2对比例1302.8min331.5min8.9mpa2.6mpa0.53%6.1kg/m2对比例2285.1min314.7min10.1mpa3.3mpa0.64%7.5kg/m2通过表1的结果可以看出,实施例1-5制得的水泥基燃煤炉渣轻质抹灰砂浆的初凝终凝时间2h-4h之间,凝结时间合理,满足操作要求,抗压强度大于13mpa,抗弯强度大于4.5mpa,弹性收缩性能好,韧性好,粘结强度可达1mpa,不空鼓、不开裂,是良好的轻质抹灰砂浆。而对比例1-2初凝终凝时间略长,抗弯强度和弹性收缩性有待提高,但能满足要求。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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