本发明涉及建筑材料，尤其是涉及一种砂浆。
背景技术：
随着国民经济稳步发展以及城镇化步伐的推进，建筑行业快速发展，建筑施工工程中对各种砂浆的需求也急剧增大。天然砂(如砂岩、砂石等)是配制砂浆的主要原料，其是砂浆中用量最多的原材料。而天然砂是一种不可再生资源，大量开采严重破坏生态环境。近年来，随着国家对环境保护的重视，各地方政府相继制定了限制天然砂开采的政策法规，使得天然砂市场供应不足，价格居高不下。因此，迫切需要寻求一种砂石替代物以用于制备砂浆。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种砂浆。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面，提供一种砂浆，以所述砂浆的总重量为基准，所述砂浆包括以下重量百分数的原料：60～75％骨料、1.7～2.0％石膏、1.7～2.2％减水剂、0.1～0.3％缓凝剂和20～36％水泥熟料；
所述骨料由包括以下重量份计的制备原料制得：70～85份铁铝矾渣、10～20份建筑弃土；
所述水泥熟料由包括以下重量份计的制备原料制得：10～25份铁铝矾渣、35～40份建筑弃土、35～50份石灰石和5～10份稳定剂。
根据本发明的一些实施例，所述骨料的制备原料还包括5～10份的石墨粉。
铁铝矾渣为工业废渣，为节约成本和实现工业废渣的资源化利用，石墨粉也可采用工业废石墨粉。根据本发明的一些实施例，所述铁铝矾渣和/或所述石墨粉均为废锂离子电池中有价金属回收过程中产生的废渣；铁铝矾渣的其主要成分为黄钠铁矾、氢氧化铝、硫酸钠；废石墨粉的主要成分为石墨。
根据本发明的一些实施例，所述减水剂选自可再分散乳胶粉、干酪素、萘系减水剂、三聚氰胺甲醛缩合物、聚羧酸中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述骨料由所述骨料的制备原料经压制成型、烧结、破碎制得。由于废锂离子电池中有价金属回收过程产生的铁铝矾渣在高温条件下具有较大的收缩性，在熔融温度以下，随着温度的升高，铁铝矾渣的收缩性逐渐增大，烧结后的颗粒逐渐变硬，而加入建筑弃土，可在减少铁铝矾渣的收缩的同时保持强度不变。另外，铁铝矾渣和建筑弃土中的铁、硅、铝元素，在机械作用下进行物理黏结，在高温作用下进行化学黏结，形成空间网状结构，提供骨料强度，进而提升产品砂浆的抗压强度。石墨粉的加入可提供内燃，降低能耗。由上，骨料由以上制备原料混合压制成型后，烧结、破碎而后，进而用于制备砂浆，从流程上看是固废的协同处理，分步多次利用，固废利用量高于一次利用。另外，经研究，骨料制备中铁铝矾渣的添加量一般不小于骨料制备原料总重量的70％，且不超过骨料制备原料总重量的85％。
由于随着温度的升高，铁铝矾渣的收缩性增大，但收缩性过大时，则会加大破碎机的负荷，因此，一般需严格控制烧结温度。根据本发明的一些实施例，所述烧结的烧结温度为1000℃～1200℃。烧结的烧结时间一般为30～120min。另外，压制成型的压力大于或等于25mpa。
根据本发明的一些实施例，所述骨料为过10目筛网所得的筛下物，即骨料的粒径小于或等于2mm。
根据本发明的一些实施例，所述水泥熟料由所述水泥熟料的制备原料经煅烧、研磨制得。通过以上方式，在水泥熟料制备过程中，铁铝矾渣中的黄钠铁矾和氢氧化铝，与建筑弃土中的硅铝化合物经高温熔融形成硅酸盐成分，进而与石膏混合加水后形成特定的硅酸盐结构，起到很好的胶凝作用。水泥熟料制备过程，铁铝矾渣作为含铁原料，与建筑弃土在高温熔融下会形成硅酸盐物质，但其添加量过多会降低成品砂浆的强度，添加量过少则生成的硅酸盐物质不够，因此，铁铝矾渣的添加量需适宜，一般占水泥熟料的制备原料总重量的10～25％。水泥熟料制备过程，煅烧温度一般控制在1300～1350℃。
根据本发明的一些实施例，所述水泥熟料为过250目筛网所得的筛下物。
根据本发明的一些实施例，所述砂浆为干粉砂浆。该干粉砂浆可通过将各混合均匀制得，施工使用时，可以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用。
砂浆的原料中，缓凝剂选自磷酸氢钾、柠檬酸盐、酒石酸盐中的至少一种。铁铝矾渣一般采用过80目筛网所得筛下物，即其粒径小于或等于0.2mm。砂浆的原料石膏具体可采用脱硫石膏。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种砂浆，其通过采用铁铝矾渣代替天然砂石进行配料制备骨料和水泥熟料，进而用于制备砂浆，可减少天然砂石的消耗，实现工业废渣的资源化利用，变废为宝，保护环境，且降低砂浆的生产成本。另外，其中以包括建筑弃土、铁铝矾渣和废石墨粉的制备原料制得的骨料作为骨架提供强度，水泥熟料和石膏起到胶凝作用，通过各原料之间的协同配合，所制得的砂浆具有优异的抗折强度和抗压强度。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种砂浆，其制备方法包括以下步骤(以下取料过程，每重量份以1kg计)：
s1、将废锂离子电池中有价金属回收过程产生的铁铝矾渣进行破碎处理，过80目筛，取筛下物；并且对建筑弃土进行同样的破碎处理，得到建筑弃土粉料。
s2、取70重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与20重量份建筑弃土粉料、10重量份废锂离子电池中有价金属回收过程产生的废石墨粉，混合均匀，而后压制成型，制得成型生坯；
s3、将步骤s2制得的成型生坯进行1150℃高温烧结，冷却后破碎过10目筛网，取下筛物，得骨料；
s4、取25重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与35重量份建筑弃土粉料、35重量份石灰石、5重量份稳定剂氯化钙混合后1350℃高温煅烧，冷却后研磨成粉过250目筛，得到水泥熟料；
s5、取60重量份步骤s3所制得的骨料、1.7重量份石膏、2.2重量份可再分散乳胶粉、0.1重量份磷酸氢钾、36重量份水泥熟料，混合均匀，制得干粉砂浆。
实施例2
本实施例砂浆的制备方法与实施例1砂浆的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s4中，水泥熟料的制备原料包括：20重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与35重量份建筑弃土粉料、35重量份石灰石、10重量份稳定剂氯化钙；
步骤s5中，砂浆的原料包括：65重量份步骤s3所制得的骨料、2.0重量份石膏、1.7重量份可再分散乳胶粉、0.3重量份磷酸氢钾、31重量份水泥熟料。
实施例3
本实施例砂浆的制备方法与实施例1砂浆的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s4中，水泥熟料的制备原料包括：15重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与40重量份建筑弃土粉料、35重量份石灰石、10重量份稳定剂氯化钙；
步骤s5中，砂浆的原料包括：70重量份步骤s3所制得的骨料、1.7重量份石膏、2.2重量份可再分散乳胶粉、0.1重量份磷酸氢钾、26重量份水泥熟料。
实施例4
本实施例砂浆的制备方法与实施例1砂浆的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s2中，骨料的制备原料包括：85重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与10重量份建筑弃土粉料、5重量份废石墨粉；
步骤s4中，水泥熟料的制备原料包括：15重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与35重量份建筑弃土粉料、45重量份石灰石、5重量份稳定剂氯化钙；
步骤s5中，砂浆的原料包括：70重量份步骤s3所制得的骨料、2.0重量份石膏、1.7重量份可再分散乳胶粉、0.3重量份磷酸氢钾、26重量份水泥熟料。
实施例5
本实施例砂浆的制备方法与实施例4砂浆的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s4中，水泥熟料的制备原料包括：10重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与35重量份建筑弃土粉料、50重量份石灰石、5重量份稳定剂氯化钙；
步骤s5中，砂浆的原料包括：75重量份步骤s3所制得的骨料、1.7重量份石膏、2.2重量份可再分散乳胶粉、0.1重量份磷酸氢钾、21重量份水泥熟料。
实施例6
本实施例砂浆的制备方法与实施例4砂浆的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s4中，水泥熟料的制备原料包括：10重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与40重量份建筑弃土粉料、40重量份石灰石、10重量份稳定剂氯化钙；
步骤s5中，砂浆的原料包括：75重量份步骤s3所制得的骨料、2.0重量份石膏、1.7重量份可再分散乳胶粉、0.3重量份磷酸氢钾、21重量份水泥熟料。
对比例1
本对比例砂浆的制备方法与实施例1砂浆的制备方法不同之处在于：本对比例砂浆骨料采用天然黄砂代替，并采用市面购买的水泥熟料代替实施例1中的水泥熟料。
对比例2
本对比例的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：
s4、取30重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与30重量份建筑弃土粉料、35重量份石灰石、5重量份稳定剂氯化钙混合后1350℃高温煅烧，冷却后研磨成粉过250目筛，得到水泥熟料。
对比例3
本对比例的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：
s4、取5重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与45重量份建筑弃土粉料、35重量份石灰石、5重量份稳定剂氯化钙混合后1350℃高温煅烧，冷却后研磨成粉过250目筛，得到水泥熟料。
对比例4
本对比例的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s2中，骨料的制备原料包括：90重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与5重量份建筑弃土粉料、5重量份废石墨粉。
对比例5
本对比例的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于：
步骤s2中，骨料的制备原料包括：65重量份步骤s1处理后的铁铝矾渣与35重量份建筑弃土粉料、5重量份废石墨粉。
参照jgj70-1990《建筑砂浆基本性能实验方法》分别对以上实施例1～6和对比例1～5所制得的砂浆进行性能测试，所得结果如表1所示。
表1
由上表1可知，以上实施例1～6所制得的砂浆具有较高的抗压强度和抗折强度，机械性能优异。