本發(fā)明屬于建筑材料技術領域,具體涉及一種固廢輕集料干混砂漿及其制備方法。
背景技術:
我國民用建筑行業(yè)每年需要大量的建筑砂漿,建筑砂漿的制備需要大量的天然砂,河沙,機制砂等一次資源。一次資源不可再生,大量開采會破壞生態(tài)環(huán)境。煤矸石目前有2600余座推存山,51億噸的堆存量,占地22.5萬畝。煤矸石的利用是當前我國固廢行業(yè)的重點課題,這其中含碳量在22%以上的煤矸石可以用來發(fā)電,實現(xiàn)能源的轉化,同時發(fā)電廠產生的大量的底渣,即經過800℃以上高溫煅燒的煤矸石,其組成主要是氧化硅和氧化鋁;金屬鎂冶煉廠產生的大量的鎂渣主要成分是氧化鈣和氧化硅;這些固廢與建筑砂的成分接近,用來制備建筑材料是一條不錯的選擇。近年來有學者利用煤矸石制備砂漿,其方法是把破碎后的煤矸石顆粒進行高溫煅燒,然后配置天然砂,或河砂細料,與水泥制備砂漿,取得不錯的效果。但是由于煤矸石要經過專門煅燒,需要消耗大量的能源。在實際制備過程中為提高強度還需要配制大量建筑細砂,仍然要消耗大量的一次砂。而現(xiàn)存的大量的工業(yè)固廢,如煤矸石和鎂渣又得不到充分的利用,堆存量仍然增加,給環(huán)境和生態(tài)帶來麻煩。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題:利用煤矸石底渣和鎂渣替代天然砂,制備成干混民用砌筑砂漿和界面砂漿,節(jié)約一次資源,利用固廢資源制備建筑砂漿,實現(xiàn)固廢資源的循環(huán)利用。
本發(fā)明的技術方案為:
一種固廢輕集料干混砂漿,由重量比為2~3:1的固廢輕集料和水泥組成,所述的固廢輕集料包括重量比為1:3~4的粗砂和細砂,粗砂是粒徑為0.5~4.75mm的煤矸石底渣,細砂是粒徑小于0.25mm的煤矸石底渣。
一種固廢輕集料干混砂漿,由重量比為2~3:1的固廢輕集料和水泥組成,所述的固廢輕集料包括重量比為1:3~4的粗砂和細砂,粗砂是粒徑為0.5~4.75mm的煤矸石底渣和鎂渣,細砂是粒徑小于0.25mm的煤矸石底渣和鎂渣,粗砂中煤矸石底渣和鎂渣的重量比為2~3:1,細砂中煤矸石底渣和鎂渣的重量比為3~4:1。
一種固廢輕集料干混砂漿,由重量比為2~3:1的固廢輕集料和水泥組成,所述的固廢輕集料包括重量比為1:3~4:0.15~0.2的粗砂、細砂和生石灰,粗砂是粒徑為0.5~4.75mm的煤矸石底渣和鎂渣,細砂是粒徑小于0.25mm的煤矸石底渣和鎂渣,粗砂中煤矸石底渣和鎂渣的重量比為2~3:1,細砂中煤矸石底渣和鎂渣的重量比為2~3:1。
本發(fā)明所述的煤矸石底渣為煤矸石電廠產生,無需專門煅燒,屬于工業(yè)固廢產物,煅燒溫度為800-1000℃,所述的鎂渣為鎂冶金廠冶煉金屬鎂產生的廢渣。
本發(fā)明固廢輕集料干混砂漿的制備方法,包括如下步驟:
步驟一:破碎,將煤矸石底渣和鎂渣分別破碎至4.75mm以下;分別過篩,取粒徑為0.5~4.75mm之間料為粗砂,粒徑小于0.25mm的為細砂,將生石灰破碎并過篩制成粒徑小于75μm的生石灰粉;
步驟二固廢復配:將破碎后的煤矸石底渣粗砂和鎂渣粗砂混合為輕集料粗砂,將煤矸石底渣細砂和鎂渣細砂混合為輕集料細砂,然后將輕集料粗細砂按比例混合,再與水泥和生石灰,按照比例在混料機中進行混合均勻,混合時間不低于3min。
本發(fā)明的固廢混合輕集料砂漿,按照不同比例將輕集料粗砂、細砂、水泥和砂漿助劑混合成干混砂漿,在使用時現(xiàn)場加水攪拌即可。在整個制備過程中不需要拌合天然砂,全部用工業(yè)固廢破碎篩分,按比例混合。按照國家標準《預拌砂漿》(gb/t25181-2010)進行檢測,可以制的滿足不同程度壓強,保水率和2h稠度損失率的干混砌筑砂漿和不同拉伸粘結強度的界面砂漿。本工藝可以取代普通的民用建筑砂漿,廣泛應用于民用建筑工程中。如此可以大量的消耗這些工業(yè)固廢,為民所用,同時節(jié)約一次天然砂資源,實現(xiàn)固廢資源的循環(huán)利用,具有很高的社會效益和經濟效益。且本發(fā)明中的固廢輕集料破碎篩分處理過程將其分為粗砂和細砂兩種,細砂的大量使用保證砂漿的密實度,提高其抗壓強度和拉伸粘結強度。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供固廢輕集料干混砂漿,由水泥、煤矸石底渣粗砂、煤矸石底渣細砂混合而成,各組分所占重量份數(shù)為:水泥500、煤矸石底渣粗砂350、煤矸石底渣細砂1000、細砂細度模數(shù)為0.95。
將以上重量份數(shù)的各原料直接混合在高速混合機中混合3min,出料為干混砂漿,測試性能指標時,將以上混合砂漿按照水膠比為0.8與水混合,另加砂漿總重量0.5%的砂漿助劑,在砂漿混合機中攪拌2min,按照國家標準《預拌砂漿》(gb/t25181-2010)進行檢測,所得測試指標如下:28天抗折強度5.6mpa,28天抗壓強度為20.6mpa,28天拉伸粘結強度為0.78mpa,凝結時間為7.5h,2小時稠度損失率為21.6%。
實施例2
本實施例提供固廢輕集料干混砂漿,主要由水泥、固廢輕集料粗砂、細砂混合而成,各組分所占重量份數(shù)為:水泥550、固廢輕集料粗砂450、細砂900、細砂細度模數(shù)為1.01,其中輕集料粗砂重量份數(shù)為:煤矸石底渣粗砂300,鎂渣粗砂150,細砂重量份數(shù)為:煤矸石底渣細砂700,鎂渣細砂200,將以上重量分數(shù)的各原料直接混合在高速混合機中混合3min,出料為干混砂漿,測試性能指標時,將以上混合砂漿按照水膠比為0.75與水混合,另加砂漿總重量0.6%的砂漿助劑,在砂漿混合機中攪拌2min,按照國家標準《預拌砂漿》(gb/t25181-2010)進行檢測,所得測試指標如下:28天抗折強度3.9mpa,28天抗壓強度為18.7mpa,28天拉伸粘結強度為0.72mpa,凝結時間為7.25h,2小時稠度損失率為26.6%。
實施例3
本實施例提供固廢輕集料干混砂漿,主要由水泥、固廢輕集料粗砂、細砂混合而成,各組分所占重量份數(shù)為:水泥525、固廢輕集料粗砂425、細砂950、砂漿助劑6、生石灰、細砂細度模數(shù)為1.05,其中輕集料粗砂重量份數(shù)為:煤矸石底渣粗砂300,鎂渣粗砂150,細砂重量份數(shù)為:煤矸石底渣細砂650,鎂渣細砂250,生石灰75,將以上重量分數(shù)的各原料直接混合在高速混合機中混合3min,出料為干混砂漿,測試性能指標時,將以上混合砂漿按照水膠比為0.75與水混合,另加砂漿總重量0.6%的砂漿助劑,在砂漿混合機中攪拌2min,按照國家標準《預拌砂漿》(gb/t25181-2010)進行檢測,所得測試指標如下:
28天抗折強度6.1mpa,28天抗壓強度為21.8mpa,28天拉伸粘結強度為1.08mpa,凝結時間為6.5h,2小時稠度損失率為27.5%。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施事例,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明結構的前提下,可以做出若干調整和改進,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利實用性。