專利名稱：混合砂漿摻加料－黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥基復(fù)合材料，尤其是指混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
水泥-石灰混合砂漿通常簡(jiǎn)稱為混合砂漿，在土木工程中，有著悠久的歷史，用途也十分廣泛，所以只要一提混合砂漿，人們就會(huì)認(rèn)為是水泥-石灰混合砂漿。實(shí)際上，混合砂漿是個(gè)廣義概念，現(xiàn)行《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ98-2000對(duì)砂漿、水泥混合砂漿及摻加料的概念，各自定義如下1)砂漿由膠結(jié)料、細(xì)集料、摻加料和水配制而成的建筑工程材料，在建筑工程中起粘結(jié)、襯墊和傳遞應(yīng)力的作用。
2)水泥混合砂漿由水泥、細(xì)集料、摻加料和水配制成的砂漿。
3)摻加料為改善砂漿和易性而加入的無(wú)機(jī)材料，例如石灰膏、電石膏、粉煤灰、黏土膏等。
由此可知，用來(lái)配制水泥混合砂漿的摻加料除了石灰膏以外還有黏土膏、粉煤灰等多種材料。因此，水泥-石灰混合砂漿只是水泥混合砂漿中較為傳統(tǒng)的的一種，而不能代表其全部。
在水泥混合砂漿中，不同種類的摻加料在改善砂漿和易性及其它性能方面，其施工工藝和使用效果也不盡相同。在土木工程建設(shè)中，各地應(yīng)遵循因地制宜、就地取材、降低能耗、保護(hù)自然環(huán)境的原則，加以合理開(kāi)發(fā)和規(guī)范使用。
石灰膏作為傳統(tǒng)的摻加料，用來(lái)配制水泥石灰混合砂漿，在其優(yōu)越性得到充分體現(xiàn)的同時(shí)，也逐漸暴露出了自身的缺陷。首先，石灰的煅燒屬于高能耗、重污染的工業(yè)生產(chǎn)，我國(guó)石灰石礦的分布也極不平衡且資源有限；其次，石灰膏的制備需將生石灰進(jìn)行淋灰處理，現(xiàn)場(chǎng)需設(shè)置淋灰池和儲(chǔ)灰坑，并應(yīng)采取有效防止干燥、碳化、凍結(jié)和污染的技術(shù)措施，工藝較為復(fù)雜且質(zhì)量難以保證，質(zhì)量不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的石灰膏會(huì)直接影響其使用效果，甚至還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。由此可見(jiàn)，石灰膏的生產(chǎn)和使用，工藝過(guò)程繁瑣，管理復(fù)雜，且人為影響因素較多。另外，在《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203-2002冬期施工一章中，對(duì)冬期施工所用材料做了如下限制并列為強(qiáng)制性條文(其具體內(nèi)容見(jiàn)10.0.4條規(guī)定)“石灰膏、電石膏應(yīng)防止受凍，如遭凍結(jié)應(yīng)經(jīng)融化后使用…”。由于本市地處北方高寒地區(qū)，冬期施工期長(zhǎng)達(dá)5～6月之久，所以，石灰膏的使用受地理環(huán)境條件的限制，也將會(huì)成為直接影響施工進(jìn)度的重要因素之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)化、能夠完全滿足砌筑砂漿使用要求的混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)及應(yīng)用。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉，其特征是由按一定配比的黏土、粉煤灰、礦渣粉混合組成，其原料重量配比為黏 土60-80％粉煤灰10-20％礦渣粉10-20％。
混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法如下將黏土水浸、烘干后與粉煤灰、礦渣粉混合，經(jīng)磨細(xì)、過(guò)篩、包裝即得本黏土復(fù)合粉。
黏土復(fù)合粉作為混合砂漿摻加料的應(yīng)用。
本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是我國(guó)地大物博，黏土資源十分豐富，易于就地取材，且成本低廉。但黏土膏作為水泥混合砂漿摻加料的一種，在我國(guó)各項(xiàng)土木工程建設(shè)中，卻一直沒(méi)有得到很好的研究開(kāi)發(fā)和綜合利用，其自身的優(yōu)越性也未得到充分體現(xiàn)。本發(fā)明以黏土作為摻加料，完全替代傳統(tǒng)水泥混合砂漿中所使用的石灰膏，并以粉煤灰等量取代部分水泥；預(yù)期達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果是，砂漿的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足建筑用砌筑及抹面砂漿的要求，施工工藝得到簡(jiǎn)化，節(jié)能降污并有效地降低成本。因此，以黏土替代石灰，進(jìn)行水泥-黏土混合砂漿配比試驗(yàn)及應(yīng)用研究，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提升建筑業(yè)發(fā)展水平，有著深刻的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義，研究成果的推廣和應(yīng)用，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。礦渣粉是一種工業(yè)副產(chǎn)品，是高爐煉鐵的熔融礦渣經(jīng)急冷處理后形成粒化高爐礦渣，再經(jīng)加工磨細(xì)，便是礦渣粉，其主要化學(xué)成分為CaO、活性SiO2和AI2O3等，是生產(chǎn)建筑材料的一種重要原材料。本發(fā)明緊緊圍繞實(shí)際情況，采用工程中常用的原材料進(jìn)行水泥-黏土混合砂漿配比試驗(yàn)及應(yīng)用研究，所用原材料基本情況如下①.水泥共選用了三種強(qiáng)度等級(jí)為32.5的礦渣水泥(P.S)；強(qiáng)度等級(jí)為32.5的普通水泥(P.O)；強(qiáng)度等級(jí)為22.5的砌筑水泥；出品廠均為宣化水泥廠，各項(xiàng)技術(shù)性能均符合有關(guān)規(guī)范要求。
②.黏土共選用了兩種，一種為產(chǎn)自張北縣臺(tái)路溝鄉(xiāng)的紅黏土，其化學(xué)成分分析結(jié)果如下SiO289％，F(xiàn)e2O32.0％，AI2O31.2％，CaO 1.0％，MgO0.4％其它可溶物6.4％；另一種為產(chǎn)自張家口市東建材磚廠的黃黏土，其化學(xué)成分分析結(jié)果如下SiO274％，F(xiàn)e2O32.7％，AI2O31.5％，CaO 8.1％，MgO1.3％其它可溶物12.4％。
③.粉煤灰張家口新恒粉煤灰有限公司生產(chǎn)II級(jí)粉煤灰。
④.礦渣粉河北省宣化環(huán)京集團(tuán)公司生產(chǎn)S75礦渣粉。
⑤.砂張家口本地產(chǎn)河砂，顆粒級(jí)配為III區(qū)細(xì)砂，級(jí)配合格，粗細(xì)程度為細(xì)砂(Mx＝2.1)，含泥量為3％，其它質(zhì)量指標(biāo)符合JGJ52的規(guī)定。
⑥.水張家口本地自來(lái)水。
發(fā)明選用了工程中常用的M5.0、M7.5和M10.0三種不同強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿作為研究對(duì)象，每種強(qiáng)度等級(jí)的砂漿至少采用兩種不同品種的水泥來(lái)配制，通過(guò)調(diào)整水泥用量、黏土復(fù)合粉摻加量及其配比，進(jìn)行砂漿配合比試配試驗(yàn)研究，共計(jì)設(shè)計(jì)配合比135個(gè)。經(jīng)對(duì)配比進(jìn)行工作度(稠度、分層度)和強(qiáng)度(7d及28d)檢測(cè)，以及對(duì)所獲大量真實(shí)有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析和比較，可得出試驗(yàn)研究結(jié)論如下1.以黏土復(fù)合粉完全替代石灰膏后，所配成的水泥-黏土混合砂漿的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)(諸如稠度、分層度、強(qiáng)度等)均能滿足建筑用砌筑砂漿的質(zhì)量要求；同時(shí)，可降低成本80％左右。
2.在膠凝材料總用量一定的前提下，水泥用量的變化對(duì)砂漿流動(dòng)性、保水性等性能的影響不大，主要影響砂漿的強(qiáng)度，砂漿強(qiáng)度與水泥用量成正比；水泥品種對(duì)砂漿的各種性能影響不明顯。
3.在水泥用量相同的情況下，隨著黏土復(fù)合粉摻量的增加，砂漿的分層度在減小，保水性得到相應(yīng)提高，但強(qiáng)度在逐漸下降；在膠凝材料總用量一定的情況下，黏土摻量的變化，對(duì)砂漿的流動(dòng)性影響不大；黏土種類對(duì)砂漿的各種性能影響不很明顯。
4.黏土復(fù)合粉中，粉煤灰用量增加，可使砂漿的流動(dòng)性明顯增大，對(duì)保水性無(wú)顯著影響，但砂漿強(qiáng)度略有降低。礦渣粉用量的變化對(duì)砂漿的流動(dòng)性、保水性影響不很明顯，對(duì)強(qiáng)度有提高作用。
5.各種強(qiáng)度等級(jí)砂漿較為理想的配合比及其性能指標(biāo)檢測(cè)如表所示
表1配合比及其性能指標(biāo)

具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一黏土復(fù)合粉88kg，其中黏土70kg，占79.6％；粉煤灰12kg，占13.6％；礦渣粉6kg，占6.8％；其與水泥162kg，水358kg，砂子1m3配成的混合砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5.0，砂漿稠度為75mm，分層度為6mm，7d抗壓強(qiáng)度為4.68Mpa，28d抗壓強(qiáng)度為7.41Mpa，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的148％。
混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法如下將黏土水浸、烘干后與粉煤灰、礦粉混合，經(jīng)磨細(xì)、過(guò)篩、包裝即得本黏土復(fù)合粉。
黏土復(fù)合粉作為混合砂漿摻加料的應(yīng)用。
實(shí)施例二黏土復(fù)合粉70kg，黏土50kg，占71.4％；粉煤灰13kg，占18.6％；礦渣粉7kg，占10％，其與水泥200kg，水381kg，砂子1m3配成的混合砂漿強(qiáng)度等級(jí)M7.5，砂漿稠度為72mm，分層度為7mm，7d抗壓強(qiáng)度為6.04Mpa，28d抗壓強(qiáng)度為11.29Mpa，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的151％。
混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法如下將黏土水浸、烘干后與粉煤灰、礦粉混合，經(jīng)磨細(xì)、過(guò)篩、包裝即得本黏土復(fù)合粉。
黏土復(fù)合粉作為混合砂漿摻加料的應(yīng)用。
實(shí)施例三黏土復(fù)合粉70kg，黏土45kg，占64.3％；粉煤灰14kg，占20％；礦渣粉11kg，占15.7％，其與水泥225kg，水355kg，砂子1m3配成的砂漿強(qiáng)度等級(jí)M10，砂漿稠度為75mm，分層度為3mm，7d抗壓強(qiáng)度為10.51Mpa，28d抗壓強(qiáng)度為14.94Mpa，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的149％。
混合砂漿摻加料—黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法如下將黏土水浸、烘干后與粉煤灰、礦粉混合，經(jīng)磨細(xì)、過(guò)篩、包裝即得本黏土復(fù)合粉。
黏土復(fù)合粉作為混合砂漿摻加料的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.混合砂漿摻加料-黏土復(fù)合粉，其特征是由按一定配比的黏土、粉煤灰、礦渣粉混合組成，其原料重量配比為黏土 60-80％粉煤灰10-20％礦渣粉10-20％。
2.混合砂漿摻加料-黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法如下將黏土水浸、烘干后與粉煤灰、礦渣粉混合，經(jīng)磨細(xì)、過(guò)篩、包裝即得本黏土復(fù)合粉。
3.黏土復(fù)合粉作為混合砂漿摻加料的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合砂漿摻加料－黏土復(fù)合粉的生產(chǎn)方法及其應(yīng)用，混合砂漿摻加料－黏土復(fù)合粉，由按一定配比的黏土、粉煤灰、礦渣粉混合組成，其原料重量配比為黏土60－80％，粉煤灰10－20％，礦渣粉10－20％。本發(fā)明成本低廉、工藝簡(jiǎn)化，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C04B18/08GK101041565SQ20071006156
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者王立新, 薛斌, 董寶海, 李麗娟, 李萬(wàn)勤, 李苑, 宋劍飛, 馬如龍, 管寶, 劉洪波, 索淑芳, 劉國(guó)柱 申請(qǐng)人:王立新, 薛斌, 董寶海, 宋劍飛