一种砌筑砂浆增塑剂及其制备方法

摘要

一种砌筑砂浆增塑剂，由陈化粉体、聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇、聚丙烯酰、油枯粉、植物茎叶粉组成，其中，陈化粉体由A、B及C组分组成，其重量比为：A：B：C=4：4：1。一种砌筑砂浆增塑剂的制备方法：制陈化粉体，制植物茎叶粉，制油枯粉，备聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇及聚丙烯酰，将陈化粉体、植物茎叶粉、油枯粉、聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇及聚丙烯酰按比例配料，混合均匀，包装，为砌筑砂浆增塑剂产品。 本发明充分利用了多种工业废弃物，使这些工业废弃物资源化。本发明可节约了大量堆放的场地，节约了管理工业废弃物的费用，减少了这些工业废弃物对空气、水体及土壤的污染，减少了水泥的消耗，节约了天然建筑材料。本发明工艺先进、节能环保，产品价廉物美，减少污染环境，提高资源利用率，具有显著的经济意义和环保意义。

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料添加剂及其制备方法，具体的是一种砌筑砂浆增塑剂及其制备方法。

背景技术

在建筑中砌筑砂浆将砖、石或砌块等块材胶结成为砌体，并在各块材间传递载荷。常用的砌筑砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆等。砌筑砂浆主要由胶凝材料、骨料和掺和料及水构成。随着人们对天然建筑材料大量开采，天然建筑材料已经日益匮乏，大量开采已对生态环境已造成严重的破坏。

在工业生产中将产生大量工业生产的废弃物，如在造纸厂制浆过程中会产生大量造纸白泥和黑泥，在生产金属铬和铬盐过程中产生大量铬渣，瓦斯灰是高炉炼铁过程的排泄物，采用石灰法制取柠檬酸时产生柠檬酸渣，采煤过程和洗煤过程中将排放的大量煤矸石，电炉法生产黄磷过程中排放大量黄磷渣，烟气脱硫渣的数量也非常巨大，采用反射炉法炼铜也会排出的大量铜渣，磷石膏是指在磷酸生产中产生的固体废渣，电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，赤泥是氧化铝生产过程中所产生的废弃物。这些工业废弃物具有数量大，成分复杂，危害大，难处理等特点，如果任意排放会造成环境污染，设置堆场，不仅占地多、投资大、堆渣费用高，而且对堆场的地质条件要求高，如磷石膏长期堆积还会引起地表水及地下水的污染。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。成了大气、水系及土壤的污染。这些工业生产的废弃物也是一种资源，将这些工业生产的废弃物有效利用将是当前减少污染环境，提高资源利用率的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于为将工业生产的废弃物资源化，用工业生产的废弃物产生砌筑砂浆增塑剂而提供一种砌筑砂浆增塑剂及其制备方法。本发明主要采用工业废弃物部分替代水泥、全部替代石灰生产出能满足各种建筑需要的增强节能型砌筑砂浆增塑剂。

一种砌筑砂浆增塑剂，其特征在于，由下述重量百分比的原料组成：

陈化粉体85-98％、聚氧乙烯醚硫酸钠0.2-2％、水溶性聚乙烯醇0.25-2.5％、聚丙烯酰0.2-2％、油枯粉0.5-5％、植物茎叶粉0.36-4％，

其中，

陈化粉体由A、B及C组分组成，3种组分的重量比为：A∶B∶C＝4∶4∶1，

A组分为：黑泥、铬渣、磷石膏及瓦斯灰中的至少1种，

B组分为：电石渣、柠檬酸渣、煤矸石及黄磷渣中的至少1种，

C组分为：铜渣、赤泥、脱硫酸渣及白泥中的至少1种。

所述的植物茎叶粉为麦秸粉、树叶粉、稻草粉、玉米秸杆粉及高粱秸杆粉中至少1种。

所述的油枯粉为用植物果实榨油后的渣，所述的植物果实为桐油果、菜籽、茶果。

所述的黑泥是从造纸工业废水中过滤出来的废渣；所述的铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣；所述的磷石膏是在磷酸生产中产生的固体废渣；所述的瓦斯灰是高炉炼铁过程的排泄物；所述的电石渣为电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣；所述的柠檬酸渣是采用石灰法制取柠檬酸时产生的化学沉积物；所述的煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物；所述的黄磷渣是电炉法生产黄磷过程中排放的工业废渣；所述的铜渣是炼铜过程中产生的渣；所述的赤泥是氧化铝生产过程中所产生的废弃物。

一种砌筑砂浆增塑剂的制备方法，按以下步骤制成：

(1)制陈化粉体

将陈化粉体材料分别干燥，粉碎为至少180目，三种组分按A∶B∶C＝4∶4∶1的重量比例混合均匀，陈化至少7天，干燥，粉碎为至少200目，成为陈化粉体；

(2)制植物茎叶粉

将植物茎叶粉分别干燥，粉碎为至少200目，成为植物茎叶粉；

(3)制油枯粉

将油枯粉碎为至少200目，成为油枯粉；

(4)备聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇及聚丙烯酰；

(5)将陈化粉体、植物茎叶粉、油枯粉、聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇及聚丙烯酰按比例配料，混合均匀，包装，为砌筑砂浆增塑剂产品。

步骤(1)所述的干燥为晾干或烘干，其中，磷石膏的干燥温度≤40℃。

步骤(1)所述的陈化为，向陈化粉体洒水至含水量为5-10％，成堆放置并用塑料薄膜覆盖，放置7-30天。

本发明是以A、B及C三组工业生产的废弃物为主要原料，再加入废弃物油枯粉和植物茎叶粉及工业活性剂，高分子聚合物等多种材料制备砌筑砂浆增塑剂。其中A组分为黑泥、铬渣、磷石膏及瓦斯灰中的至少一种，B组分为：电石渣、柠檬酸渣、煤矸石及黄磷渣中的至少一种，C组分为：铜渣、赤泥、脱酸渣及白泥中的至少一种。本发明中采用的水溶性聚乙烯醇为高分子聚合物，聚丙烯酰为高分子增稠剂。植物茎叶粉含天然活性剂和天然引气剂，本发明的一个关键步骤是将工业废弃物作陈化处理，在陈化过程中各成份发生化学反应，生成磷酸钠、硫酸钙及氢氧化钙等，使氧化硅活性得到激发。本发明加入砌筑砂浆，可增加氧化钙、氧化铝及氧化硅的含量，使得砌筑砂浆的强度提高。本发明中加入植物茎叶粉及油枯粉，以提高砂浆的分散性，加入聚氧乙烯醚硫酸钠、油枯粉以提高砂浆的润湿性。本发明的原料具有良好的减水性，使得砂浆搅拌用水减少约30％。水溶性聚乙烯醇是高分子聚合物，聚丙烯酰是高分子增稠剂，这两种原料可使砂浆的初始粘度、终身粘结强度、抗压强度和抗裂强度得到有效提高，高分子聚合物及高分子增稠剂还可抑制砂浆中的气孔过量释放及气孔大尺寸成长的功能，使得砂浆内的气孔大、中、小比例得当，分布均匀，使得砂浆具有良好的稳泡性和保水性，本发明的砂浆在施工中具有良好的保塑性和良好的施工性能，加入本发明的砂浆开放时间可以延长至6-12小时。本发明可使砂浆的抗渗性和抗冻融性得到提高。在搅拌砂浆时按水泥质量的0.2％-0.4％或2％-4％的比例加入本发明，并延长搅拌时间2-3分钟，可以节约30％搅拌用水，节约30％水泥，延长砂浆开放时间至6-12小时以上，提高粘结强度，抗压强度，提高砂浆饱满度，减少落地灰，提高工效。本发明充分利用了多种工业废弃物，使这些工业废弃物资源化。本发明可节约了大量堆放有害废弃的场地，节约了管理这些工业废弃物的费用，减少了这些工业废弃物对空气、水体及土壤的污染，减少了水泥的消耗，节约了石灰、石粉和土粉等天然建筑材料。本发明工艺先进、节能环保，产品价廉物美，减少污染环境，提高资源利用率，具有显著的经济意义和环保意义。

具体实施方式

砌筑砂浆增塑剂制备方法的各实施方式的具体参数见表1，砌筑砂浆增塑剂由下述重量百分比的原料组成：

陈化粉体85-98％、聚氧乙烯醚硫酸钠0.2-2％、水溶性聚乙烯醇0.25-2.5％、聚丙烯酰0.2-2％、油枯粉0.5-5％、植物茎叶粉0.36-4％；

其中，

(1)陈化粉体由A、B及C组分组成：A∶B∶C＝4∶4∶1；

A组分为：黑泥、铬渣、磷石膏及瓦斯灰中的至少1种；所述的黑泥是从造纸工业废水中过滤出来的废渣；所述的铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣；所述的磷石膏是在磷酸生产中产生的固体废渣；所述的瓦斯灰是高炉炼铁过程的排泄物。

B组分为：电石渣、柠檬酸渣、煤矸石及黄磷渣中的至少1种；所述的电石渣为电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣；所述的柠檬酸渣是采用石灰法制取柠檬酸时产生的化学沉积物；所述的煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物；所述的黄磷渣是电炉法生产黄磷过程中排放的工业废渣。

C组分为：铜渣、赤泥、脱酸渣及白泥中的至少1种；所述的铜渣是炼铜过程中产生的渣；所述的赤泥是氧化铝生产过程中所产生的废弃物。

(2)聚氧乙烯醚硫酸钠，也称为AES、水溶性聚乙烯醇、聚丙烯酰为市场购买的产品；

(3)油枯粉为用植物果实榨油后的渣，粉碎，如桐油枯粉、菜籽油枯粉、茶油枯粉；

将陈化粉体原料干燥，分别粉碎为至少180目，按A∶B∶C＝4∶4∶1的比例混合均匀，向原料洒水至含水量为原料重量的5-10％，混合均匀，成堆放置并用塑料薄膜覆盖，陈化放置7-30天，晾干或烘干，磷石膏的干燥温度≤40℃，因为磷石膏是二水石膏，温度45摄氏度以上开始失去半个水分子变成半水石膏，这样在储存过程中会凝结成团，就算能用也会加快砂浆板结。粉碎为至少200目，成为陈化粉体。

将植物茎叶粉干燥，粉碎为至少200目，成为植物茎叶粉。

将油枯粉碎为至少200目，成为油枯粉。

将陈化粉体、植物茎叶粉、油枯粉、聚氧乙烯醚硫酸钠、水溶性聚乙烯醇及聚丙烯酰按比例配料，混合均匀，包装，为砌筑砂浆增塑剂产品。

为尽可能多的使用工业废渣为陈化粉体原料，陈化粉体可使用较大比例，而其它成分则应使用较小比例，当陈化粉体使用最大比例，则成品产品应按水泥质量的2％-5％的比例加入，砂浆的抗压强度会更高。

检验：按表2和表3检验产品，符合JG/J164-2004标准。

表1各实施方式具体参数表

表2本发明产品龄期8天的检验报告

表3本发明产品龄期28天的检验报告