專利名稱：一種干混砂漿的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及建筑材料砂漿技術(shù)領域，特別涉及一種利用鐵合金爐渣制備的干混砂漿。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)干混砂漿的主要原材料有水泥、石灰、石膏、粉煤灰、礦渣微粉、砂子、外加劑等。 目前干混砂漿中的集料主要采用天然砂，它是一種不可再生的地方性資源，隨著國家基礎 設施建設的日益發(fā)展，在我國不少地區(qū)出現(xiàn)了天然砂資源逐步減少、甚至無天然砂的情況， 因此由工業(yè)廢渣制備的人工砂代替天然砂是生產(chǎn)干混砂漿的重要途徑。鐵合金爐渣是冶煉鐵合金時產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，根據(jù)生產(chǎn)鐵合金的種類不同，鐵合 金爐渣可分為錳鐵合金渣、硅鐵合金渣、鉻鐵合金渣、不銹鋼渣等。鐵合金爐渣在空氣中自 然冷卻或極少量水促其冷卻形成容重和塊度較大的石質(zhì)物料，成灰色或灰黑色，類似于天 然的玄武質(zhì)或花崗質(zhì)熔巖，內(nèi)部有一定數(shù)量的孔徑不一的氣孔，硬度大、強度高。這種大塊 狀的石質(zhì)廢渣在排放的過程中經(jīng)過緩慢的冷卻，形成相對穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。其主要礦物為 鈣鋁黃長石、鎂黃長石、鈣長石、硫化鈣、硅酸二鈣以及大量的玻璃體。除硅酸二鈣及玻璃體 具有緩慢水硬化性及潛在活性外，其他礦物常溫下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、水硬性較差。鐵合金爐渣的化 學組成主要為Si02、Al203、Ca0、MgOJe2O3, Si02、A1203、CaO等成分。用堿激發(fā)玻璃相中的 SiO2^Al2O3等成分，使Si-0、Al-0鍵發(fā)生斷裂，產(chǎn)生硅酸根、鋁酸根等離子，有利于與膠凝材 料結(jié)合，縮短凝結(jié)時間，提高強度，因此鐵合金爐渣是干混砂漿理想的集料。本申請人于2011年1月份申請的中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?01110009379. 9，名稱為 “一種人工砂的制備方法”中所公開了鐵合金爐渣人工砂的堿性改性液改性方法，將鐵合 金爐渣制成粒徑為0.廣5mm的砂粒，砂粒經(jīng)過堿性改性液改性、干燥制成人工砂。堿性改性 液優(yōu)選濃度為0. 05 0. 2wt%，其中溶質(zhì)為Ca(OH)2和NaOH，兩者的重量比為5 15 :2 5，溶劑 為水。優(yōu)選堿性改性液還包括0. 02wt%的硅酸鈉。優(yōu)選砂粒與堿性改性液的重量比為1:1。 通過對砂粒噴淋堿性改性液的方式進行改性。對砂粒噴淋若干次堿性改性液。制得的人工 砂經(jīng)過粒度分級后使用。解決了鐵合金爐渣人工砂制成砂漿后泛紅的現(xiàn)象，并且在一定程 度是增強了砂漿的機械性能。但經(jīng)過堿性改性液改性后的鐵合金爐渣人工砂的性能還有很 大的挖掘空間。

發(fā)明內(nèi)容
為了進一步挖掘經(jīng)過堿性改性液改性后的鐵合金爐渣人工砂的性能，將已經(jīng)過堿 性改性液處理的鐵合金爐渣人工砂代替天然砂作為原料生產(chǎn)普通干混砂漿，其主要原料 有鐵合金爐渣人工砂、水泥、粉煤灰、礦渣微粉、凝灰?guī)r微粉、鋼渣微粉，得到了性能更好的 砂漿產(chǎn)品。本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的 一種干混砂漿，包括以下組分
硅酸鹽水泥，鐵合金爐渣人工砂，粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物，礦渣微粉或鋼 渣微粉或兩者的混合物，纖維素醚；所述鐵合金爐渣人工砂為經(jīng)過堿性改性液改性，按照粒徑范圍5 2. 5mm,2. 49 lmm、 0. 99、. Imm分為粗砂、中砂、細砂，礦渣微粉、凝灰?guī)r微粉和鋼渣微粉的比表面積均為 400 500 m2/ kg,
各組分所占的重量份為
硅酸鹽水泥8 25份，粗砂0 40份，中砂10 40份，細砂10 40份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份，礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物 5 10份，纖維素醚0. 03份。所述的干混砂漿，各組分所占的重量份如下
硅酸鹽水泥8 12份，粗砂20 30份，中砂10 20份，細砂25 35份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份， 礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。所述的干混砂漿，各組分所占的重量份如下
硅酸鹽水泥10 17份，中砂30 40份，細砂35 40份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份， 礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。所述的干混砂漿，各組分所占的重量份如下
硅酸鹽水泥12 25份，粗砂20 40份，中砂20 35份，細砂20 30份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份， 礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。所述的纖維素醚m的水溶液在20°C粘度為100000 150000厘泊。所述的干混砂漿，還包括3重量份的可再分散乳膠粉。所述堿性改性液濃度為0. 05、. 2wt%，其中溶質(zhì)為Ca(OH)2和NaOH，兩者的重量比 為5 15:2 5，溶劑為水。所述的干混砂漿，其特征在于所述堿性改性液還包括0. 02wt%的硅酸鈉。所述的干混砂漿，其特征在于所述鐵合金爐渣人工砂與堿性改性液的重量比為 1:1。粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要 固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為Si02、Al203、i^0、i^203、Ca0、TiA等。經(jīng)過提煉后的礦石殘余物稱為礦渣，在水泥中摻和以及在商品混凝土中添加，礦 渣微粉等量替代各種用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，可以明顯的改善混凝土和水泥 制品的綜合性能。凝灰?guī)r是一種火山碎屑巖引，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有層理，顏 色多樣，有黑色、紫色、紅色、白色、淡綠色等，可提高機械強度。鋼渣，一種工業(yè)固體廢物，煉鋼排出的渣，依爐型分為轉(zhuǎn)爐渣、平爐渣、電爐渣。鋼 渣主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸 二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體， 還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。可再分散乳膠粉產(chǎn)品為水溶性可再分散粉末，為乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物，醋 酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物，丙稀酸共聚物等等，以聚乙烯醇作為保護膠體，具有高粘結(jié)能
4力和獨特的性能。所述的凝灰?guī)r微粉、鋼渣微粉原材料可以部分或全部替代粉煤灰、礦渣微粉。二者 的比表面積均為400 500 m2/ kg。本發(fā)明的有益效果
1、鐵合金爐渣機制人工砂不僅可以代替天然青石砂、石英砂，而且具有容重小、后期強 度不斷增加的性能；同時該砂漿更適用于高溫高壓蒸養(yǎng)環(huán)境，在該環(huán)境下砂漿的抗折、抗壓 性能更加優(yōu)越；
2、鐵合金爐渣機制人工砂在普通干混砂漿中摻量為50 75%，完全替代了天然青石 砂、石英砂。以年產(chǎn)50萬噸普通干混砂漿為例，可消耗掉25 35萬噸堆積的冶煉廢渣，減少 了對天然資源的消耗；
3、鐵合金爐渣機制人工砂生產(chǎn)普通干混砂漿由于其摻量高使干混砂漿噸生產(chǎn)成本降 低10 20元，提高了經(jīng)濟效益；
4、對所使用的礦渣微粉、凝灰?guī)r微粉和鋼渣微粉的比表面積進行了嚴格控制，使其填 充增強作用達到一個比較好的效果；
5、實現(xiàn)工業(yè)廢渣綜合利用，解決農(nóng)田占用、環(huán)境污染問題，達到建設資源節(jié)約型、環(huán)境 友好型和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的國家經(jīng)濟發(fā)展目標。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例進一步說明。實施例1
一種干混砌筑砂漿，砂漿的重量配比為水泥粗砂中砂細砂粉煤灰鋼渣微粉 纖維素醚=10 25 18 30 8 9 :0. 03，纖維素醚洲的水溶液在20°C粘度為100000厘泊。水 泥為山東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5#普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為濟南黃臺電廠排放的二級 灰。上述物料按其重量比在濟南涌泉新型建材有限公司的干混砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌均 勻，制成標號為DMM15的干混砌筑砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。實施例2
一種干混抹灰砂漿，砂漿的重量配比為水泥中砂細砂凝灰?guī)r微粉礦渣粉纖維 素醚=12 35 37 8 8 :0. 03，纖維素醚m的水溶液在20°C粘度為150000厘泊。水泥為山 東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5#普通硅酸鹽水泥，礦渣粉為濟南涌泉新型建材有限公司生產(chǎn)。 上述物料按其重量比在濟南涌泉新型建材有限公司的干混砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌均勻， 制成標號為DPMI5的干混抹灰砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。實施例3
一種干混地坪砂漿，砂漿的重量配比為水泥粗砂中砂細砂粉煤灰礦渣粉凝 灰?guī)r微粉鋼渣微粉纖維素醚=20 20 25 20 4 3 4 4 :0. 03，纖維素醚m的水溶液在 20°C粘度為110000厘泊。水泥為山東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5#普通硅酸鹽水泥，粉煤 灰為濟南黃臺電廠排放的二級灰，礦渣粉為濟南涌泉新型建材有限公司生產(chǎn)。上述物料按 其重量比在濟南涌泉新型建材有限公司的干混砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌均勻，制成標號為
5DSM20的干混地坪砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。實施例4
一種干混砌筑砂漿，砂漿的重量配比為水泥粗砂中砂細砂粉煤灰礦渣粉凝 灰?guī)r微粉鋼渣微粉纖維素醚=8 30 10 10 3 7 2 8 :0. 03，纖維素醚洲的水溶液在 20°C粘度為120000厘泊。水泥為山東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5#普通硅酸鹽水泥，粉煤灰 為濟南黃臺電廠排放的二級灰。上述物料按其重量比在濟南涌泉新型建材有限公司的干混 砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌均勻，制成標號為DMM15的干混砌筑砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。實施例5:
一種干混地坪砂漿，砂漿的重量配比為水泥粗砂中砂細砂礦渣粉凝灰?guī)r微 粉纖維素醚=25 40 20 20 5 5 :0. 03，纖維素醚洲的水溶液在20°C粘度為130000厘泊。 水泥為山東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5s普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為濟南黃臺電廠排放的二 級灰，礦渣粉為濟南涌泉新型建材有限公司生產(chǎn)。上述物料按其重量比在濟南涌泉新型建 材有限公司的干混砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌均勻，制成標號為DSM20的干混地坪砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。實施例6
一種干混地坪砂漿，砂漿的重量配比為水泥粗砂中砂細砂粉煤灰礦渣粉凝 灰?guī)r微粉鋼渣微粉纖維素醚可再分散乳膠粉=20 20 25 20 4 3 4 4 :0. 03 :3，纖維 素醚m的水溶液在20°C粘度為110000厘泊。水泥為山東山水水泥集團生產(chǎn)的32. 5#普通 硅酸鹽水泥，粉煤灰為濟南黃臺電廠排放的二級灰，礦渣粉為濟南涌泉新型建材有限公司 生產(chǎn)。上述物料按其重量比在濟南涌泉新型建材有限公司的干混砂漿生產(chǎn)線上經(jīng)混合攪拌 均勻，制成干混地坪砂漿。測定砂漿的各項性能見表1。表1 實施例1-6制備的砂漿性能對比表
權(quán)利要求
1.一種干混砂漿，其特征在于包括以下組分硅酸鹽水泥，鐵合金爐渣人工砂，粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物，礦渣微粉或鋼 渣微粉或兩者的混合物，纖維素醚；所述鐵合金爐渣人工砂為經(jīng)過堿性改性液改性，按照粒 徑范圍5 2. 5mm,2. 49 lmm、0. 99 0. Imm分為粗砂、中砂、細砂，礦渣微粉、凝灰?guī)r微粉和鋼 渣微粉的比表面積均為40(T500 m2/ kg, 各組分所占的重量份為硅酸鹽水泥8 25份，粗砂0 40份，中砂10 40份，細砂10 40份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份，礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物 5 10份，纖維素醚0. 03份。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干混砂漿，其特征在于各組分的重量份如下 硅酸鹽水泥8 12份，粗砂20 30份，中砂10 20份，細砂25 35份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份，礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干混砂漿，其特征在于各組分的重量份如下 硅酸鹽水泥10 17份，中砂30 40份，細砂35 40份，粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份， 礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干混砂漿，其特征在于各組分的重量份如下 硅酸鹽水泥12 25份，粗砂20 40份，中砂20 35份，細砂20 30份， 粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物5 10份，礦渣微粉或鋼渣微粉或兩者的混合物5 10份，纖維素醚0. 03份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干混砂漿，其特征在于纖維素醚1的水溶液在20°C粘度為 100000^150000 厘泊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的干混砂漿，其特征在于還包括3重量份的可再分散 乳膠粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干混砂漿，其特征在于所述堿性改性液濃度為0.05、. 2wt%, 其中溶質(zhì)為Ca(OH)2和NaOH，兩者的重量比為5 15 :2 5，溶劑為水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的干混砂漿，其特征在于所述堿性改性液還包括0.02wt%的硅 酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的干混砂漿，其特征在于所述鐵合金爐渣人工砂與堿性改 性液的重量比為1:1。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑材料砂漿領域一種普通干混砂漿。用堿性改性液改性的鐵合金爐渣人工砂作為原料，各原料的重量比為硅酸鹽水泥粗砂中砂細砂粉煤灰或凝灰?guī)r微粉或兩者的混合物礦渣粉或鋼渣微粉或兩者的混合物纖維素醚=8～250～4010～4010～405～105～100.03。上述粉狀或粒狀物料按一定重量比稱量，在干混砂漿生產(chǎn)線混合攪拌均勻后，可制成各種標號的干混砌筑砂漿、干混抹灰砂漿、干混地坪砂漿。本發(fā)明可實現(xiàn)工業(yè)廢渣綜合利用，解決農(nóng)田占用、環(huán)境污染問題，達到建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的國家經(jīng)濟發(fā)展目標。
文檔編號C04B18/14GK102126849SQ20111007151
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者付興華, 劉世軍, 宋義勇, 陳廣立, 陶文宏 申請人:濟南大學