專利名稱：一種尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法。
背景技術(shù)：
尾礦砂是指礦山中開采的礦石經(jīng)選礦流程處理后剩余的固體廢棄物，其組成成分中多數(shù)含有尚未完全回收的礦物。目前，我國每年的尾礦砂產(chǎn)量高達(dá)5億噸，其中大多數(shù)都被當(dāng)成堆積和填埋的廢棄物，這不僅使礦物資源沒有得到合理化應(yīng)用，而且占用了大量的土地資源，造成了對環(huán)境的污染?，F(xiàn)有技術(shù)中，涉及尾礦砂資源化利用的技術(shù)十分稀少，基本都集中在混凝土的制備領(lǐng)域，但這種技術(shù)的應(yīng)用范圍有限、經(jīng)濟(jì)效益不高，因而無法解決大量存在的尾礦砂問題。砂漿是一種由膠凝材料(例如水泥、石灰、粘土等)和細(xì)骨料(例如天然砂等) 按一定比例與水混合調(diào)制而成的建筑材料，主要作為砌磚用的粘結(jié)物質(zhì)。在建筑工程中，砂漿的用量十分巨大，而細(xì)骨料是制備砂漿的主要原料，因此每項(xiàng)建筑工程都需要耗費(fèi)大量的細(xì)骨料。目前，細(xì)骨料的主要來源是天然砂，但天然砂的大量采取已經(jīng)造成了生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，因此減少砂漿中天然砂的使用量已經(jīng)成為一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法，以便于減少砂漿中天然砂的使用量，緩解天然砂緊缺問題，并且實(shí)現(xiàn)尾礦砂的資源化合理應(yīng)用，降低砂漿的制備成本。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種尾礦砂砂漿干混料，由普通硅酸鹽水泥、砂、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉組成；其中普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為1 2 I : 4;纖維素醚的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 02% O. 1% ;萘系減水劑的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 5% I. 2% ;可再分散乳膠粉的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 05% O. 4% ；所述的砂由天然砂和尾礦砂組成，相應(yīng)的尾礦砂占砂總質(zhì)量的60% 80%，相應(yīng)的天然砂占砂總質(zhì)量的20% 40%。優(yōu)選地，普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為I : 3.3。優(yōu)選地，所述的尾礦砂占砂總質(zhì)量的70%。優(yōu)選地,所述的尾礦砂為鐵礦尾礦砂,其粒徑在O. 3 I. 18mm之間。優(yōu)選地，所述的尾礦砂的細(xì)度模數(shù)為2. 3。優(yōu)選地，所述的天然砂為粗砂，其細(xì)度模數(shù)為3. I。一種砂漿制備方法，應(yīng)用了上述技術(shù)方案所述的尾礦砂砂漿干混料；其具體步驟包括步驟A，按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量配置原料；步驟B，向配置好的原料中加水?dāng)嚢瑁敝猎吓c水的混合物的稠度達(dá)到85mm 95_，即可獲得成品的砂漿。優(yōu)選地，按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量配置原料包括選取干燥至恒重的天然砂和尾礦砂，并按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量將其與普通硅酸鹽水泥、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉均勻混合。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法用添加了纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉的尾礦砂替代了大部分的天然砂，從而減少了砂漿中天然砂的使用量，緩解了天然砂緊缺問題，并且實(shí)現(xiàn)尾礦砂的資源化合理應(yīng)用，降低砂漿的制備成本。此外，這種應(yīng)用該尾礦砂砂漿干混料所制備的砂漿不僅具有良好保水性和粘結(jié)性，而且能有效抑制水泥砂漿硬化過程中產(chǎn)生的體積收縮，因此本發(fā)明為尾礦砂提供了一種綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的資源利用途徑。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動行的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例所提供的應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。首先需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例涉及尾礦砂砂漿干混料和應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法兩部分內(nèi)容，下面就分別對這兩部分內(nèi)容作一詳細(xì)描述。(一 )尾礦砂砂漿干混料一種尾礦砂砂漿干混料，由普通硅酸鹽水泥、砂、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉組成；其中普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為1 : 2 I : 4，但其優(yōu)選范圍為1 : 2. 5 I 3. 5，在實(shí)際應(yīng)用中最好為I : 3. 3;纖維素醚的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 02% O. I %，但其優(yōu)選范圍為0. 02% O. 04%，但在實(shí)際應(yīng)用中最好為O. 02% ；萘系減水劑的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 5% I. 2 %，但其優(yōu)選范圍為1.0% I. 2%，但在實(shí)際應(yīng)用中最好為1.2% ；可再分散乳膠粉的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 05% O. 4%，但其優(yōu)選范圍為0. 05% O. 15%，但在實(shí)際應(yīng)用中最好為O. 05% ；
相應(yīng)的砂由天然砂和尾礦砂組成，其中的尾礦砂占砂總質(zhì)量的60% 80%，相應(yīng)的天然砂占砂總質(zhì)量的20% 40% ;在實(shí)際應(yīng)用中，尾礦砂優(yōu)選占砂總質(zhì)量的65% 75%，最好占70% ;天然砂優(yōu)選占砂總質(zhì)量的25% 35%，最好占30%。具體地，本發(fā)明實(shí)施例所提供的尾礦砂砂漿干混料各組成成分的具體技術(shù)方案包括(I)普通硅酸鹽水泥又稱普通水泥，是由硅酸鹽水泥熟料、6% 15%的混合材料和適量石膏磨制成的水硬性膠凝材料，本發(fā)明實(shí)施例中所使用的普通硅酸鹽水泥應(yīng)符合 《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)中規(guī)定的各項(xiàng)要求。(2)天然砂相應(yīng)的天然砂最好為粗砂，其細(xì)度模數(shù)(細(xì)度模數(shù)是表征天然砂粒徑的粗細(xì)程度及類別的指標(biāo)，其英文表述為fineness module)最好為3. I ;本發(fā)明實(shí)施例中所使用的天然砂的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《建設(shè)用砂》(GB14684-2011)的要求。(3)尾礦砂相應(yīng)的尾礦砂最好為鐵礦尾礦砂，并且其粒徑最好在O. 3 I. 18mm 之間，其細(xì)度模數(shù)最好為2. 3 ;本發(fā)明實(shí)施例中所使用的鐵礦尾礦砂經(jīng)放射性檢測應(yīng)符合 《建筑材料放射性檢測》(GB6566)標(biāo)準(zhǔn)的A類裝飾材料的要求。由于尾礦砂的粒徑基本都在I. 2mm以下，因此這恰好能夠滿足現(xiàn)代薄層法施工對砂粒徑的要求；同時，由于尾礦砂的表面粗糙、富有棱角，而且大多數(shù)尾礦砂中都含有一定量的石粉，因此尾礦砂與普通水泥之間具有很好的粘結(jié)性，能夠大幅提高砂漿的堅硬強(qiáng)度。(4)纖維素醚是一種由纖維素制成的具有醚結(jié)構(gòu)的高分子化合物。本發(fā)明實(shí)施例中所使用的纖維素醚最好為羥丙基甲基纖維素醚，并且其含水量< 8%、燒失量< 2%， 其甲基成分在19% 24%之間，其羥丙基含量在4% 12%之間。在本發(fā)明實(shí)施例中，纖維素醚可以提高砂漿的保水性，從而延緩砂漿的凝結(jié)時間，延長砂漿的開放時間。(5)萘系減水劑所謂減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強(qiáng)度；或在易性及強(qiáng)度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑；相應(yīng)的萘系減水劑是一種經(jīng)化工合成的非引氣型高效減水劑，其化學(xué)名稱為萘磺酸鹽甲醛縮合物，對于水泥粒子有很強(qiáng)的分散作用。本發(fā)明實(shí)施例中所使用的萘系減水劑應(yīng)符合《混凝土外加劑》(GB8076)的相關(guān)要求，并且其減水率> 15%、其PH值在7 9之間、其水泥凈漿流動度在220_ 240_之間。在本發(fā)明實(shí)施例中，萘系減水劑可以改善砂漿的流動性，減小用水量，從而提高砂漿的強(qiáng)度。(6)可再分散乳膠粉是水溶性可再分散粉末，多以聚乙烯醇作為保護(hù)膠體，具有高粘結(jié)能力和抗水性、可施工性、高隔熱性等獨(dú)特的性能，例如乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物膠粉，醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物，丙稀酸共聚物膠粉等。本發(fā)明實(shí)施例中所使用的可再分散乳膠粉最好為醋酸乙烯脂乙烯共聚物膠粉，其固體含量最好為99%、其PH值在6 8 之間、其最低成膜溫度最好在0°C。在本發(fā)明實(shí)施例中，可再分散乳膠粉可以提高砂漿粘結(jié)抗拉強(qiáng)度。由此可見，萘系減水劑、可再分散乳膠粉和纖維素醚三種外加劑能夠從各方面改善砂漿的性能；本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)不僅減少了砂漿中天然砂的使用量，緩解了天然砂緊缺問題，而且實(shí)現(xiàn)了尾礦砂的資源化合理應(yīng)用，降低了砂漿的制備成本。( 二)應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法如圖I所示，一種尾礦砂干混砂漿的制備方法，應(yīng)用了上述技術(shù)方案中所述的尾礦砂砂漿干混料，其具體可以包括如下的步驟步驟A，按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量配置原料；具體地，選取干燥至恒重的天然砂和尾礦砂，并按照上述尾礦砂砂漿干混料的組分含量將其與普通硅酸鹽水泥、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉均勻混合。步驟B，向配置好的原料中加水?dāng)嚢瑁敝猎吓c水的混合物的稠度達(dá)到85mm 95_，即可獲得成品的砂漿。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例適用于制備普通砌筑用砂漿、抹灰用砂漿和粘結(jié)用砂漿。 本發(fā)明實(shí)施例采用尾礦砂砂漿干混料代替現(xiàn)場拌制備砂漿，不但提高砂漿的生產(chǎn)效率，也提高了砂漿的質(zhì)量，而且符合砂漿行業(yè)的發(fā)展趨勢。本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)不僅減少了砂漿中天然砂的使用量，緩解了天然砂緊缺問題，而且實(shí)現(xiàn)了尾礦砂的資源化合理應(yīng)用，降低了砂漿的制備成本。為便于理解本發(fā)明實(shí)施例所提供的尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法，下面列舉幾個實(shí)例并結(jié)合相應(yīng)附圖，對其實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)描述。首先，提供幾組優(yōu)選的尾礦砂砂漿干混料的組分配比方案，具體如表I所示表I :
權(quán)利要求
1.一種尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，由普通硅酸鹽水泥、砂、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉組成；其中普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為1 2 I : 4;纖維素醚的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 02% O. 1% ;萘系減水劑的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 5% I. 2% ;可再分散乳膠粉的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的O. 05% O. 4% ;所述的砂由天然砂和尾礦砂組成，相應(yīng)的尾礦砂占砂總質(zhì)量的60% 80%，相應(yīng)的天然砂占砂總質(zhì)量的20% 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為I : 3. 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，所述的尾礦砂占砂總質(zhì)量的70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，所述的尾礦砂為鐵礦尾礦砂，其粒徑在O. 3 118mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，所述的尾礦砂的細(xì)度模數(shù)為 2. 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的尾礦砂砂漿干混料，其特征在于，所述的天然砂為粗砂， 其細(xì)度模數(shù)為3. I。
7.一種砂漿制備方法，其特征在于，應(yīng)用了上述權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的尾礦砂砂漿干混料；其具體步驟包括步驟A，按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量配置原料；步驟B,向配置好的原料中加水?dāng)嚢?直至原料與水的混合物的稠度達(dá)到85mm 95mm, 即可獲得成品的砂漿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的砂漿制備方法，其特征在于，按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量配置原料包括選取干燥至恒重的天然砂和尾礦砂，并按照所述尾礦砂砂漿干混料的組分含量將其與普通硅酸鹽水泥、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉均勻混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種尾礦砂砂漿干混料及應(yīng)用該干混料的砂漿制備方法，該干混料由普通硅酸鹽水泥、砂、纖維素醚、萘系減水劑和可再分散乳膠粉組成；其中；普通硅酸鹽水泥與砂的質(zhì)量比為1∶2～1∶4；纖維素醚的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的0.02％～0.1％；萘系減水劑的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的0.5％～1.2％；可再分散乳膠粉的質(zhì)量是普通硅酸鹽水泥與砂總質(zhì)量的0.05％～0.4％；砂由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％～80％尾礦砂和余量的天然砂組成。本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)不僅減少了砂漿中天然砂的使用量，緩解了天然砂緊缺問題，而且實(shí)現(xiàn)了尾礦砂的資源化合理應(yīng)用，降低了砂漿的制備成本。
文檔編號C04B28/04GK102603248SQ20121008073
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者周文娟, 周理安, 李飛, 林松, 路宏波, 陳家瓏 申請人:北京建筑工程學(xué)院