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再生红砖微粉协同矿粉的粉 煤灰基新型地质聚合物 砂浆及其制备方法

阅读：986发布：2020-05-11

专利汇可以提供再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆及其制备方法。再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基地质聚合物成分包括：再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠。再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆是由再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠按0.09～0.44:0.27～0.52:1:3.11～4.78:0.05～0.11:0.39～0.62:0.04～0.08:0.25～0.51的比例制备而成；水灰比为0.35～0.52，其中全部水包括水玻璃中所含有的水以及一定量的外加水。该再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆相对于水泥基砂浆来说，强度得到了明显提升，同时改善了其粘结性能、和易性等工作性能，而且更为高效环保，节约资源。，下面是再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：由包括再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠以及一定量的外加水的物质，其中，再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠、水，质量比为
0.09～0.44:0.27～0.52:1:3.11～4.78:0.05～0.11:0.39～0.62:0.04～0.08:0.25～
0.51，再生红砖微粉、粉煤灰以及矿粉的质量之和与全部水的质量之比为0.35～0.52，其中全部水包括水玻璃中所含有的水以及一定量的外加水。
2.根据权利要求1所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：所述水玻璃的模数为1.5-3.4。
3.根据权利要求1所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：所述矿粉为级别不低于S95级的矿渣粉。
4.根据权利要求1所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：所述粉煤灰包括C类粉煤灰和F类粉煤灰，级别为一级粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：所述再生红砖微粉细度达到RFP-Ⅱ级及以上标准。
6.根据权利要求1所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，其特征在于：所述细骨料的细度模数为1.7-3.2。
7.根据权利要求1-9中任一项所述的砂浆的制备方法，其特征在于，包括：
a.由所述水玻璃、氢氧化钠以及权力要求1所述全部外加水来制备碱激发溶液，并静置
20-48小时；
b.将所述矿粉、粉煤灰、再生红砖粉末以及细骨料放入砂浆搅拌机中，进行干搅拌，使之均匀混合；
c.将静置之后的碱激发溶液及所述碳酸钠先后分别加入所述搅拌机，然后进行搅拌，使之均匀混合，由此得到所述砂浆。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱激发溶液的模数为1.4-2.2。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌机为水泥胶砂搅拌机。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤c中先将静置之后的碱激发溶液缓慢加入，然后加入所述碳酸钠。

说明书全文

再生红砖微粉协同矿粉的粉 煤灰基新型地质聚合物 砂浆及其

制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑工程材料技术领域，具体为一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆及其制备方法。

背景技术

[0002] 现有常规技术中，为了提高建筑结构中的各类砂浆性能，一般通过添加多种外加材料改善水泥基砂浆或地质聚合物砂浆的性能。但是这些方案存在一些缺陷：1)水泥基砂浆中使用大量的水泥，造成碳排放量高，对环境产生不利影响。2)地质聚合物砂浆中添加各种胶凝材料，生产成本高；其中部分原料(如偏高岭土等)的生产过程会造成环境压力。3)通过添加多种外加剂材料改善砂浆性能的生产工艺过于复杂。

[0003] 另外，随着城镇化进程的不断推进，工业化进程的加快和人们生活水平的不断提高，我国各城市产生的建筑垃圾日益增多，已占到城市垃圾总量的30％-40％，据估计我国每年城市产出建筑垃圾约为6亿吨。建筑废弃物的再生资源化利用是使建筑业实现可持续发展、建设循环经济和构建节约型社会的一个重要方面。近一百年我国大量修筑砌体结构房屋，导致废砖占据建筑垃圾的30％以上，它的再生资源化利用是使建筑业实现可持续发展、建设循环经济和构建节约型社会的重要方面。

[0004] 目前国内外对于建筑垃圾资源化利用于结构应用主要存在以下问题：其一，大部分建筑垃圾经破碎加工成再生骨料应用于工程，然而该过程中会使再生骨料存在裂缝，且再生骨料的结构表面在自然界中可能碳化和受到雨水等的侵蚀，致使再生骨料变得酥松，从而导致再生混凝土试件存在强度和延性低、徐变收缩大等缺陷，品质离散性较大；其二，再生骨料的生产过程中会产生许多粉末废料，既污染环境，又不便于处理及利用。

[0005] 因此，本发明提供了一种再生红砖微粉协同粉煤灰的固废基新型地质聚合物砂浆及其制备方法。原料中的粉煤灰和矿粉为工业固体废弃物、再生红砖微粉为建筑废弃物，三者都具有火山灰活性，将其混合作为被激发的胶凝材料，既减少了二氧化碳的排放、节约资源、降低成本，又可以得到具有良好的强度、粘结性能、和易性的地质聚合物砂浆，可以应用于工程建造。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆及其制备方法，以解决上述背景技术中存在至少部分问题。

[0007] 为实现上述目的，根据本发明的一方面，通过一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，由包括再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠以及一定量外加水按照相应比例制备而成，其中，再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、氢氧化钠、水玻璃、碳酸钠以及外加水质量比为0.09～0.44:0.27～0.52:1:3.11～4.78:0.05～0.11:0.39～0.62:0.04～0.08:0.25～0.51，再生红砖微、粉煤灰以及矿粉的质量之和与水的质量之比为0.35～0.52。

[0008] 根据本发明的一个实施方案，其中所述水玻璃的模数为1.5～3.4。

[0009] 根据本发明的一个实施方案，其中所述矿粉为级别不低于S95级的矿渣粉。

[0010] 根据本发明的一个实施方案，其中所述粉煤灰包括C类粉煤灰和F类粉煤灰，级别为一级粉煤灰。

[0011] 根据本发明的一个实施方案，其中所述再生红砖微粉为烧结砖建筑垃圾通过堆场分拣、破碎机破碎、筛分机筛分、球磨机磨细产生粉，细度达到RFP-Ⅱ级及以上标准。

[0012] 根据本发明的一个实施方案，其中所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0013] 根据本发明的一个实施方案，其中所述细骨料的细度模数为1.7-3.2。所述的天然细骨料包括天然河砂，所述的天然细骨料粒径d3为0.35mm-0.5mm，连续级配，体积密度为3
1423-1482kg/m，吸水率为4.32％ -5.11％，含水率为2.98％-3.28％。

[0014] 根据本发明另一方面，提供一种制备所述砂浆的方法，其特征在于，包括：

[0015] a.由所述水玻璃、氢氧化钠以及权利要求1所述全部外加水来制备碱激发溶液，并静置20-48小时；

[0016] b.将所述矿粉、粉煤灰、再生红砖粉末以及细骨料放入搅拌机中，进行干搅拌，使之均匀混合，例如混合的时间可以是8-40秒，10-20秒等；

[0017] c.将静置之后的碱激发溶液以及所述碳酸钠加入先后分别加入所述搅拌机，然后进行搅拌，使之均匀混合，例如混合的时间可以是40-90秒，50-60秒等，由此得到所述砂浆。

[0018] 根据本发明的一个实施方案，其中所述碱激发溶液的模数为1.4-2.2。

[0019] 根据本发明的一个实施方案，其中所述搅拌机为水泥胶砂搅拌机。

[0020] 根据本发明的一个实施方案，其中步骤c中先将静置之后的碱激发溶液缓慢加入，然后加入所述碳酸钠。

[0021] 与现有技术相比，本发明的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆相对于现有的再生混凝土来说，强度得到了明显提升，同时改善了其流动性能、和易性等工作性能，而且更为高效环保，节约资源。附图说明

[0022] 图1为根据本发明一个实施方案的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的工艺流程图。

具体实施方式

[0023] 下面将结合附图和具体实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0024] 请按照贵单位之前的申请(申请号201810619747.3)提供具体实施例[0025] 实施例1：一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，由下列重量的原料组成：再生红砖微粉44.98kg,粉煤灰122.67kg,矿粉342.79kg,细骨料1271.64kg,氢氧化钠20.89kg,水玻璃 150.97kg,碳酸钠16.85kg,外加水120.78kg，水胶比为0.42。

[0026] 所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0027] 所述粉煤灰为F类，一级粉煤灰。

[0028] 所述矿粉为S95级矿粉。

[0029] 所述细骨料包括天然河砂，所述细骨料粒径d2为0.35mm～0.5mm,连续级配，体积密度为1432kg/m3，吸水率为4.53％，含水率为2.99％。

[0030] 所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，包括以下步骤：

[0031] 第一步，按照权利要求1所述的原料质量比准备水玻璃、氢氧化钠以及外加水。

[0032] 第二步，将水玻璃、氢氧化钠以及外加水放入能够密封的容器中，搅拌均匀，静置24小时，制备碱激发溶液。

[0033] 第三步，按照权利要求1所述的原料质量比准备再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、碳酸钠。

[0034] 第四步，将再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料投入水泥胶砂搅拌机中，干拌40s-60s，使再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉与细骨料搅拌均匀；

[0035] 第五步，将碱激发剂和碳酸钠依次缓慢均匀的加入水泥胶砂搅拌机中，搅拌30s-60s，至拌合物混合均匀。

[0036] 第六步，将制得的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆留置抗压强度立方体试块，在温度为20±5℃的环境中静置24h，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，标准养护的龄期为3d和28d。

[0037] 达到养护龄期后，根据JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定方法，取出试块进行抗压试验，所得再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的28d抗压强度为65.20Mpa，3d 抗压强度为46.35Mpa。

[0038] 实施例2：一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆由下列重量的原料组成：再生红砖微粉81.33kg,粉煤灰121.99kg,矿粉306.78kg,细骨料1272.18kg,氢氧化钠21.66kg,水玻璃151.17kg, 碳酸钠17.05kg,外加水120.52kg，水胶比为0.42。

[0039] 所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0040] 所述粉煤灰为F类，一级粉煤灰。

[0041] 所述矿粉为S95级矿粉。

[0042] 所述细骨料包括天然河砂，所述细骨料粒径d2为0.35mm～0.5mm,连续级配，体积密度为1448kg/m3，吸水率为4.77％，含水率为3.11％。

[0043] 所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，包括以下步骤：

[0044] 第一步，按照权利要求1所述的原料质量比准备水玻璃、氢氧化钠以及外加水。

[0045] 第二步，将水玻璃、氢氧化钠以及外加水放入能够密封的容器中，搅拌均匀，静置24小时，制备碱激发溶液。

[0046] 第三步，按照权利要求1所述的原料质量比准备再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、碳酸钠。

[0047] 第四步，将再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料投入水泥胶砂搅拌机中，干拌40s-60s，使再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉与细骨料搅拌均匀；

[0048] 第五步，将碱激发剂和碳酸钠依次缓慢均匀的加入水泥胶砂搅拌机中，搅拌30s-60s，至拌合物混合均匀。

[0049] 第六步，将制得的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆留置抗压强度立方体试块，在温度为20±5℃的环境中静置24h，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，标准养护的龄期为3d和28d。

[0050] 达到养护龄期后，根据JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定方法，取出试块进行抗压试验，所得再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的28d抗压强度为70.14Mpa，3d 抗压强度为48.54Mpa。

[0051] 实施例3：一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆由下列重量的原料组成：再生红砖微粉112.46kg,粉煤灰121.89kg,矿粉275.88kg,细骨料1269.98kg,氢氧化钠21.34kg,水玻璃 151.06kg,碳酸钠16.97,外加水120.64，水胶比为
0.42。

[0052] 所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0053] 所述粉煤灰为F类，一级粉煤灰。

[0054] 所述矿粉为S95级矿粉。

[0055] 所述细骨料包括天然河砂，所述细骨料粒径d2为0.35mm～0.5mm,连续级配，体积密度为1467kg/m3，吸水率为4.54％，含水率为3.26％。

[0056] 所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，包括以下步骤：

[0057] 第一步，按照权利要求1所述的原料质量比准备水玻璃、氢氧化钠以及外加水。

[0058] 第二步，将水玻璃、氢氧化钠以及外加水放入能够密封的容器中，搅拌均匀，静置24小时，制备碱激发溶液。

[0059] 第三步，按照权利要求1所述的原料质量比准备再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、碳酸钠。

[0060] 第四步，将再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料投入水泥胶砂搅拌机中，干拌40s-60s，使再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉与细骨料搅拌均匀；

[0061] 第五步，将碱激发剂和碳酸钠依次缓慢均匀的加入水泥胶砂搅拌机中，搅拌30s-60s，至拌合物混合均匀。

[0062] 第六步，将制得的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆留置抗压强度立方体试块，在温度为20±5℃的环境中静置24h，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，标准养护的龄期为28d。

[0063] 达到养护龄期后，根据JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定方法，取出试块进行抗压试验，所得再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的28d抗压强度为67.32Mpa，3d 抗压强度为46.24Mpa。

[0064] 实施例4：一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆由下列重量的原料组成：再生红砖微粉43.13kg,粉煤灰119.78kg,矿粉382.66kg,细骨料1272.14kg,氢氧化钠23.39kg,水玻璃153.11kg, 碳酸钠18.13kg,外加水101.48kg，水胶比为0.36。

[0065] 所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0066] 所述粉煤灰为C类，一级粉煤灰。

[0067] 所述矿粉为S105级矿粉。

[0068] 所述细骨料包括天然河砂，所述细骨料粒径d2为0.35mm～0.5mm,连续级配，体积密度为1480kg/m3，吸水率为4.98％，含水率为3.22％。

[0069] 所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，包括以下步骤：

[0070] 第一步，按照权利要求1所述的原料质量比准备水玻璃、氢氧化钠以及外加水。

[0071] 第二步，将水玻璃、氢氧化钠以及外加水放入能够密封的容器中，搅拌均匀，静置24小时，制备碱激发溶液。

[0072] 第三步，按照权利要求1所述的原料质量比准备再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、碳酸钠。

[0073] 第四步，将再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料投入水泥胶砂搅拌机中，干拌40s-60s，使再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉与细骨料搅拌均匀；

[0074] 第五步，将碱激发剂和碳酸钠依次缓慢均匀的加入水泥胶砂搅拌机中，搅拌30s-60s，至拌合物混合均匀。

[0075] 第六步，将制得的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆留置抗压强度立方体试块，在温度为20±5℃的环境中静置24h，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，标准养护的龄期为28d。

[0076] 达到养护龄期后，根据JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定方法，取出试块进行抗压试验，所得再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的28d抗压强度为70.04Mpa，3d 抗压强度为48.02Mpa。

[0077] 实施例5：一种再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆由下列重量的原料组成：再生红砖微粉44.34kg,粉煤灰121.67kg,矿粉352.79kg,细骨料1271.66kg,氢氧化钠22.15kg,水玻璃152.47kg, 碳酸钠17.66kg,外加水170.06kg，水胶比为0.51。

[0078] 所述再生红砖微粉粒径均小于0.075mm，体积密度为2.79g/mm3，比表面积为440m2/kg。

[0079] 所述粉煤灰为C类，一级粉煤灰。

[0080] 所述矿粉为105级矿粉。

[0081] 所述细骨料包括天然河砂，所述细骨料粒径d2为0.35mm～0.5mm,连续级配，体积密度为1477kg/m3，吸水率为5.01％，含水率为2.98％。

[0082] 所述的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆，包括以下步骤：

[0083] 第一步，按照权利要求1所述的原料质量比准备水玻璃、氢氧化钠以及外加水。

[0084] 第二步，将水玻璃、氢氧化钠以及外加水放入能够密封的容器中，搅拌均匀，静置24小时，制备碱激发溶液。

[0085] 第三步，按照权利要求1所述的原料质量比准备再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料、碳酸钠。

[0086] 第四步，将再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉、细骨料投入水泥胶砂搅拌机中，干拌40s-60s，使再生红砖微粉、粉煤灰、矿粉与细骨料搅拌均匀；

[0087] 第五步，将碱激发剂和碳酸钠依次缓慢均匀的加入水泥胶砂搅拌机中，搅拌30s-60s，至拌合物混合均匀。

[0088] 第六步，将制得的再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆留置抗压强度立方体试块，在温度为20±5℃的环境中静置24h，最后移至混凝土标准养护室内进行养护，标准养护的龄期为28d。

[0089] 达到养护龄期后，根据JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定方法，取出试块进行抗压试验，所得再生红砖微粉协同矿粉的粉煤灰基新型地质聚合物砂浆的28d抗压强度为69.76Mpa，3d 抗压强度为47.44Mpa。

[0090] 最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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