一種利用廢棄石粉制備自流平砂漿的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用廢棄石粉制備自流平砂漿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自流平砂漿是由多種活性成分組成的干混型粉狀材料，現(xiàn)場拌水即可使用，稍經(jīng)刮刀展開，即可獲得高平整基面，并且早期強(qiáng)度高，能夠提高施工效率，適用于混凝土地面的精找平及所有鋪地材料，廣泛應(yīng)用于民間及商業(yè)建筑。
[0003]目前我國的自流平砂漿技術(shù)還沒有完全成熟，還面臨著工作性能差、早期強(qiáng)度低和廢渣利用率低等問題。目前自流平砂漿基本采用細(xì)河砂做集料，而由于河砂開采已造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此如何減少河砂的消耗成為了自流平砂漿的研宄熱點(diǎn)，國內(nèi)學(xué)者也對(duì)此進(jìn)行了大量的研宄，基本技術(shù)思路都是利用磨細(xì)后的粉體部分替代河砂，細(xì)度一定的粉體可以提高砂漿的稠度，起到改善砂漿工作性能的作用，同時(shí)細(xì)度一定的粉體具備填充效應(yīng)和成核效應(yīng)，能提高砂漿的早期強(qiáng)度。CN102140026A和CN103342530A中利用重鈣粉替代河砂做集料，不但減少了河砂的用量，而且改善了砂漿的工作性能，提高了砂漿的早期強(qiáng)度，CN103539413A中則利用了滑石粉做集料，也達(dá)到了有益的效果。雖然上述方法起到了一定的效果，但是工廠所產(chǎn)的粉體一般細(xì)顆粒較多，因此耗水量較大，且分散不好，如果大量摻加，則會(huì)降低砂漿流動(dòng)性。
[0004]目前，大量的石材加工廠和機(jī)制砂生產(chǎn)線不斷投產(chǎn)，每天產(chǎn)生大量的廢棄石粉，任意排放，造成了空氣、水源的污染，石粉的堆積也占用了大量的土地，對(duì)廢棄石粉的處理勢在必行，大量研宄將廢棄石粉用于砂漿及混凝土，收到了有益的效果，CN101353245中將廢棄石粉、礦渣和水泥熟料混合粉磨，得到一種膠凝材料。但是僅僅把廢棄石粉利用于普通的砂漿混凝土，而自流平砂漿是一種大流動(dòng)度的特種砂漿，極易離析泌水，大量研宄基本采用增加細(xì)粉材料的比重或加入增稠劑的方法來提高稠度，解決離析泌水問題，廢棄石粉細(xì)度可滿足要求，是一種較細(xì)的粉體，具有顯著增稠作用，用于普通砂漿時(shí)，這種作用不能得到充分發(fā)揮，而對(duì)于自流平砂漿，則效果十分明顯。
[0005]目前，還沒有用廢棄石粉替代河砂做自流平砂漿的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是提供一種廢棄石粉做填料，并替代部分細(xì)河砂制備自流平砂漿的方法。以廢棄石粉做填料，河砂為集料，將其與膠凝材料和外加劑混合，制備出一種早期強(qiáng)度高、工作性能好、成本低的綠色環(huán)保自流平砂漿。
[0007]具體步驟為:
Cl)原料的重量百分比為:普通42.5硅酸鹽水泥24~28% ;早強(qiáng)水泥12%~17% ;粉煤灰8%~12% ;細(xì)河砂 48%~50% ;廢棄石粉 8%~10% ;增稠劑 0.02%~0.04% ;早強(qiáng)劑 0.02%~0.04% ；消泡劑0.02%~0.04% ;緩凝劑0.1%~0.12% ;減水劑0.1%~0.13% ;各組分重量百分比之和為100% O
[0008](2)按步驟(I)原料的配比將普通硅酸鹽水泥、早強(qiáng)水泥、粉煤灰、廢棄石粉、細(xì)河砂混合均勻，然后依次加入增稠劑、早強(qiáng)劑、消泡劑和緩凝劑，攪拌均勻后，按照水膠比0.4，逐漸加水，攪拌I分鐘后加入減水劑，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后靜置30秒后再快速攪拌I分鐘即制得自流平砂漿。
[0009]所述廢棄石粉為機(jī)制砂生產(chǎn)中收集的，細(xì)度小于75 μπι。
[0010]所述細(xì)河砂細(xì)度模數(shù)為2.0。
[0011]所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素醚或羥乙基甲基纖維素醚所述早強(qiáng)劑為硫酸鋁、碳酸鋰和甲酸鈣中的一種或幾種。
[0012]所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑或高級(jí)脂肪酸酯消泡劑。
[0013]所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉、酒石酸和檸檬酸中的一種或幾種。
[0014]所述減水劑為聚羧酸減水劑或萘系減水劑。
[0015]本發(fā)明中采用普通硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥做主要的膠凝材料，硫鋁酸鹽水泥是一種早強(qiáng)水泥，能滿足自流平砂漿的早期強(qiáng)度需求，但是后期強(qiáng)度較差，而普通硅酸鹽的中后期強(qiáng)度很高，通過兩種膠凝材料的復(fù)合，能夠保證自流平砂漿整體的強(qiáng)度發(fā)展。
[0016]本發(fā)明中采用粉煤灰做摻合料，粉煤灰在砂漿中主要起到物理化學(xué)兩個(gè)作用:物理作用體現(xiàn)在粉煤灰的微集料效應(yīng)和形態(tài)效應(yīng)，能夠增加砂漿的流動(dòng)性，硬化后的密實(shí)性?；瘜W(xué)作用主要體現(xiàn)在火山灰效應(yīng)，能夠與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣反應(yīng)生成水化硅酸鈣，增加后期強(qiáng)度。
[0017]本發(fā)明采用廢棄石粉作為填料，廢棄石粉能增加漿體的稠度，從而避免了砂漿的分層離析，同時(shí)優(yōu)化了砂漿的級(jí)配使得砂漿硬化后的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。
[0018]本發(fā)明采用了五種添加劑，增稠劑能與水結(jié)合生成低粘度的凝膠，增加水泥的粘度，并且其吸附的水會(huì)在水泥硬化后釋放出來，防止砂漿的收縮開裂。采用早強(qiáng)劑和緩凝劑兩種作用完全相反的添加劑，早強(qiáng)劑能加速水泥水化，提高早期強(qiáng)度，而緩凝劑則會(huì)與水泥中的氫氧化鈣反應(yīng)，減緩水泥的水化，通過調(diào)整兩種添加劑的配比，來控制水泥的早期水化進(jìn)程，使其在30分鐘的流動(dòng)度不會(huì)損失，而I天的強(qiáng)度也達(dá)到要求。添加消泡劑則是為了消除漿體攪拌中出現(xiàn)的有害氣泡，同時(shí)使硬化后的表面平整。減水劑能夠使砂漿在低水灰比的情況下，依然保持高的流動(dòng)度，同時(shí)能提高一定的強(qiáng)度。
[0019]通過與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果有:
(I)添加廢棄石粉后，砂漿的稠度會(huì)增加，減少了離析泌水，可節(jié)省一部分增稠劑，石粉替代河砂率20%時(shí)，砂漿的初始流動(dòng)度達(dá)141mm，靜置20分鐘后，流動(dòng)度仍達(dá)到139mm，沒有出現(xiàn)離析泌水，穩(wěn)定性良好。
[0020](2)添加石粉后，砂漿的力學(xué)性能得到顯著提高，石粉對(duì)砂漿的作用主要體現(xiàn)在三個(gè)效應(yīng)上:微集料填充效應(yīng)、活性效應(yīng)和晶核效應(yīng)。石粉分散并填充在硬化后砂漿的空隙結(jié)構(gòu)中，提高了砂漿結(jié)構(gòu)的均勻性，同時(shí)細(xì)度很小的石粉在水化過程中充當(dāng)了晶核的作用，從而使水化產(chǎn)物增多，避免了晶體的集中生長，同時(shí)石灰石粉在后期具有一定的活性，與水泥中的C3A反應(yīng)生成碳鋁酸鹽，對(duì)后期強(qiáng)度也有一定的貢獻(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:
將385g普通42.5硅酸鹽水泥、210g早強(qiáng)水泥、105g粉煤灰、115g廢棄石粉和655g細(xì)河砂混合均勻，然后依次加入0.42g增稠劑羥丙基甲基纖維素醚、0.36g早強(qiáng)劑硫酸鋁、0.3g有機(jī)硅消泡劑和1.3g緩凝劑葡萄糖酸鈉，攪拌均勻后，按照水膠比0.4，逐漸加水，攪拌I分鐘后加入1.7g聚羧酸減水劑，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后靜置30秒后再快速攪拌I分鐘即制得自流平砂漿。
[0022]所述廢棄石粉為機(jī)制砂生產(chǎn)中收集的，細(xì)度小于75 μπι。
[0023]所述細(xì)河砂細(xì)度模數(shù)為2.0。
[0024]所制備的自流平砂漿性能經(jīng)測試，初始流動(dòng)度和20分鐘流動(dòng)度分別可達(dá)143_和140mm，Id的抗折和抗壓強(qiáng)度達(dá)2.6MPa和9.1MPa, 28d的抗折和抗壓強(qiáng)度分別達(dá)6.8MPa和30MPao
[0025]實(shí)施例2:
將350g普通42.5硅酸鹽水泥、210g早強(qiáng)水泥、140g粉煤灰、154g廢棄石粉、616g細(xì)河砂混合均勻，然后依次加入0.35g增稠劑羥乙基甲基纖維素醚、0.42g早強(qiáng)劑碳酸鋰、0.3g高級(jí)脂肪酸酯消泡劑和1.2g緩凝劑酒石酸，攪拌均勻后，按照水膠比0.4，逐漸加水，攪拌I分鐘后加入1.6g萘系減水劑，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后靜置30秒后再快速攪拌I分鐘即制得自流平砂漿。
[0026]所述廢棄石粉為機(jī)制砂生產(chǎn)中收集的，細(xì)度小于75 μπι。
[0027]所述細(xì)河砂細(xì)度模數(shù)為2.0。
[0028]所制備的自流平砂漿性能經(jīng)測試，初始流動(dòng)度和20分鐘流動(dòng)度分別達(dá)141mm和139mm，Id的抗折和抗壓強(qiáng)度達(dá)2.8MPa和9.7MPa，28d的抗折和抗壓強(qiáng)度分別達(dá)6.5MPa和32MPa0
[0029]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用廢棄石粉制備自流平砂漿的方法，其特征在于具體步驟為: (1)原料的重量百分比為:普通42.5硅酸鹽水泥24~28% ;早強(qiáng)水泥12%~17% ;粉煤灰8%~12% ;細(xì)河砂 48%~50% ;廢棄石粉 8%~10% ;增稠劑 0.02%~0.04% ;早強(qiáng)劑 0.02%~0.04% ；消泡劑0.02%~0.04% ;緩凝劑0.1%~0.12% ;減水劑0.1%~0.13% ;各組分重量百分比之和為100% ； (2)按步驟(I)原料的配比將普通硅酸鹽水泥、早強(qiáng)水泥、粉煤灰、廢棄石粉、細(xì)河砂混合均勻，然后依次加入增稠劑、早強(qiáng)劑、消泡劑和緩凝劑，攪拌均勻后，按照水膠比0.4，逐漸加水，攪拌I分鐘后加入減水劑，繼續(xù)攪拌，攪拌均勻后靜置30秒后再快速攪拌I分鐘即制得自流平砂漿； 所述廢棄石粉為機(jī)制砂生產(chǎn)中收集的，細(xì)度小于75 μπι。2.所述細(xì)河砂細(xì)度模數(shù)為2.0 ； 所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素醚或羥乙基甲基纖維素醚； 所述早強(qiáng)劑為硫酸鋁、碳酸鋰和甲酸鈣中的一種或幾種； 所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑或高級(jí)脂肪酸酯消泡劑； 所述緩凝劑為葡萄糖酸鈉、酒石酸和檸檬酸中的一種或幾種； 所述減水劑為聚羧酸減水劑或萘系減水劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用廢棄石粉制備自流平砂漿的方法。（1）原料的重量百分比為：普通42.5硅酸鹽水泥24~28%；早強(qiáng)水泥12%~17%；粉煤灰8%~12%；細(xì)河砂48%~50%；廢棄石粉8%~10%；增稠劑0.02%~0.04%；早強(qiáng)劑0.02%~0.04%；消泡劑0.02%~0.04%；緩凝劑0.1%~0.12%；減水劑0.1%~0.13%；各組分重量百分比之和為100%。（2）將普通硅酸鹽水泥、早強(qiáng)水泥、粉煤灰、廢棄石粉、細(xì)河砂混合均勻，依次加入增稠劑、早強(qiáng)劑、消泡劑和緩凝劑，攪拌均勻后，按照水膠比0.4，逐漸加水，攪拌1分鐘后加入減水劑，攪拌均勻后靜置30秒后再快速攪拌1分鐘即制得自流平砂漿。本發(fā)明成本低，提高了砂漿的穩(wěn)定性，具有增加砂漿早期強(qiáng)度的作用，解決大量廢棄石粉帶來的環(huán)境問題。
【IPC分類】C04B18/12, C04B28/06
【公開號(hào)】CN104926243
【申請?zhí)枴緾N201510352810
【發(fā)明人】陳平, 張路輝, 劉榮進(jìn), 趙艷榮, 韋家嶄, 曲衛(wèi)杰
【申請人】桂林理工大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月24日