改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法，包括质量比为100：(1.6～2.2)的主组分以及外加剂组分；主组分包括以下质量百分比的原料：磷建筑石膏30％～50％、循环流化床粉煤灰4％～9％、电石渣1.2％～3％、废弃混凝土再生微粉4％～6％以及废弃混凝土再生砂35％～55％。本发明专利技术以磷建筑石膏和CFB粉煤灰为胶凝材料，废弃混凝土再生砂和微粉为再生骨料，电石渣为激发剂，通过调整主组分配方和外加剂掺量，使得自流平砂浆的力学性能、流动性能以及耐水性能等均满足相关标准，缓解天然河砂资源日益短缺的问题，能有效利用大宗工业固体废弃物，节约资源、减少碳排放，降低自流平砂浆的生产成本。降低自流平砂浆的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
改性
β
磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，具体地涉及一种β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国工业和建筑产业的快速发展，相伴产生的固体废弃物堆积量也日益增多，绝大部分工业固废和建筑固废被运往郊外露天放置或者填埋处理，不仅在征用土地上耗用了大量的费用，且在堆存过程中产生的粉尘等也会严重污染环境。因此，固体废弃物的再利用对于保护环境、节约资源、推进建筑行业健康可持续发展具有重要意义。
[0003]磷石膏是湿法生产磷酸所产生的一种工业固体废弃物。据不完全统计，中国磷石膏年产量约7500万吨，累计堆存量已超过6亿吨。大部分磷石膏被露天放置，不仅占用大量土地，其含有的有害杂质如可溶性磷、可溶性氟、共晶磷等酸性物质以及少量的重金属元素和放射性核素等，还会引起大气、水系和土壤污染等环境问题。
[0004]CFB粉煤灰指是煤矸石经循环流化床锅炉燃烧后，经烟道排出的飞灰，目前中国每年CFB灰渣排放量约为5000万吨，由于CFB锅炉燃烧的温度相比普通煤灰锅炉要低很多，其产生的CFB粉煤灰在物理性能、化学成分及矿物组成上与普通粉煤灰有较大的差别，如CFB粉煤灰含有大量的游离CaO、硬石膏(
Ⅱ‑
CaSO4)以及活性较高的无定形偏高岭石等粘土矿物脱水产物，不含惰性的莫来石，pH值高，且CFB粉煤灰中的[SiO4]和[A1O6]聚合度均低于普通粉煤灰，因此无法对CFB粉煤灰采用常规方法处治，主要以堆积为主。电石渣是电石水解获取乙炔气后产生的以氢氧化钙为主要成分的废渣，目前中国每年产生的电石渣约为3240万吨。含有一定水量的电石废渣具有强碱性，严重污染环境，而对其处理方式却主要以堆积、填埋为主。
[0005]天然砂资源的日趋匮乏，加上生态保护及限采禁采政策的制约，导致当前我国各地混凝土用砂供需矛盾日益突出，而机制砂也出现供不应求的情况。同时机制砂是由岩石经开采、机械破碎制成，在开采过程中会影响山体地质结构，在机械破碎过程中也会产生噪音和粉尘污染。
[0006]自流平砂浆是指可通过浆体高流动度自动流平形成平整表面的地面材料，但现有大部分为水泥基自流平砂浆，碳排放量高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法，解决现有技术中固体废弃物资源化利用难度大、水泥基自流平砂浆碳排放量高的技术问题。
[0008]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，包括质量比为100：(1.6～2.2)的主组分以及外加剂组分；主组分采用原料及其所占质量百分比为：磷建筑石膏30％～50％、循环流化床(CFB)粉煤灰4％～9％、电
石渣1.2％～3％、废弃混凝土再生微粉4％～6％、以及废弃混凝土再生砂35％～55％。
[0009]进一步地，按主组分总质量为100％计，外加剂组分包括减水剂0.2％～0.4％、缓凝剂0.4％～0.6％和胶结剂1％～1.2％。
[0010]更进一步地，减水剂为粉状聚羧酸系高效减水剂。
[0011]更进一步地，缓凝剂为骨胶蛋白质类缓凝剂。
[0012]更进一步地，胶结剂为醋酸乙烯酯
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乙烯共聚可再分散乳胶粉。
[0013]进一步地，磷建筑石膏粉的强度等级满足GB/T 9776
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2008《建筑石膏》中规定的3.0等级要求，磷建筑石膏粉的比表面积为300～500m2/kg；磷建筑石膏粉的组成中：二水石膏含量(质量分数)应小于3％，半水石膏含量(质量分数)应为70～80％，无水石膏含量(质量分数)应为5～10％。
[0014]进一步地，CFB粉煤灰由球磨机粉磨至细度(45μm方孔筛筛余)小于12％或比表面积为500～600m2/kg，CFB粉煤灰中氧化钙含量大于10％，游离氧化钙(f
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CaO)含量(质量分数)小于或等于4％，CFB粉煤灰中未燃炭含量小于或等于3％。
[0015]进一步地，电石渣中CaO有效含量大于或等于60％，电石渣细度(45μm方孔筛筛余)小于10％。
[0016]进一步地，废弃混凝土再生砂为废弃混凝土经过破碎、磁选、筛分、除杂等工艺后，所制得的粒径小于2.36mm、颗粒级配符合3区、细度模数为1.6～2.2的烘干再生砂，废弃混凝土再生砂的亚甲蓝(MB)值小于1.40g/kg，废弃混凝土再生砂中微粉含量小于7.0％，废弃混凝土再生砂的压碎指标小于30％，废弃混凝土再生砂的需水量比小于170％。
[0017]进一步地，废弃混凝土再生微粉为再生骨料加工过程中产生的，经由收尘器收集或选粉机分选的粒径小于75μm的细粉，废弃混凝土再生微粉的MB值小于1.4g/kg，废弃混凝土再生微粉由球磨机粉磨至比表面积为600～800m2/kg。
[0018]本专利技术β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆的制备方法，包括如下制备步骤：
[0019](1)按配比称取各组分并混合，得到粉粒状干混物；
[0020](2)在搅拌锅中加入预估量的水，将(1)中干混料匀速倒入搅拌锅内，低速搅拌1～2min。
[0021](3)在(2)停止搅拌后，用刮刀将搅拌叶和锅壁上的不均匀拌合物刮下，高速搅拌1～2min，静停1～2min，然后再高速搅拌1～2min。
[0022]进一步地，步骤(2)中低速搅拌转速为140～150r/min，步骤(3)中高速搅拌转速为275～295r/min。
[0023]进一步地，步骤(2)中加入用水量为干混料重量的45％～55％。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0025]本专利技术以磷建筑石膏和CFB粉煤灰为胶凝材料，废弃混凝土再生砂和微粉为再生骨料，电石渣为激发剂，通过调整主组分配方和外加剂掺量，使得自流平砂浆的力学性能、流动性能以及耐水性能等技术指标均满足相关国家标准要求，不仅缓解了天然河砂资源日益短缺的问题，又能有效利用磷石膏、废弃混凝土、CFB粉煤灰、电石渣等大宗工业固体废弃物，节约资源、减少碳排放，降低自流平砂浆的生产成本，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]本专利技术旨在提出一种改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆及其制备方法，以解决现有磷石膏、CFB粉煤灰、电石渣和废弃混凝土等固体废弃物资源化利用难度大、水泥基自流平砂浆碳排放量高的问题。与水泥基自流平砂浆相比，石膏基自流平砂浆具有凝结速度快、体积稳定，不开裂和不空鼓等优点。除此之外，水泥也是碳排放大户，仅2020年，我国水泥产业碳排放量约14.66亿吨，约占全国碳排放总量的14.3％，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，其特征在于，包括质量比为100：(1.6～2.2)的主组分以及外加剂组分；所述主组分包括以下质量百分比的原料：磷建筑石膏30％～50％、循环流化床粉煤灰4％～9％、电石渣1.2％～3％、废弃混凝土再生微粉4％～6％以及废弃混凝土再生砂35％～55％。2.根据权利要求1所述的改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，其特征在于，所述外加剂组分包括质量比为(0.2～0.4)：(0.4～0.6)：(1～1.2)的减水剂、缓凝剂和胶结剂。3.根据权利要求2所述的改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，其特征在于，所述减水剂为粉状聚羧酸系高效减水剂；所述缓凝剂为骨胶蛋白质类缓凝剂；所述胶结剂为醋酸乙烯酯
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乙烯共聚可再分散乳胶粉。4.根据权利要求1所述的改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，其特征在于，所述磷建筑石膏粉的比表面积为300～500m2/kg；磷建筑石膏粉的组成中：二水石膏含量小于3wt％，半水石膏含量为70～80wt％，无水石膏含量为5～10wt％。5.根据权利要求1所述的改性β磷石膏基废弃混凝土再生砂自流平砂浆，其特征在于，所述循环流化床粉煤灰的45μm方孔筛筛余小于12％或比表面积为500～600m2/kg；循环流化床粉煤灰中氧化钙含量大于10％，游离氧化钙含量≤4％，未燃炭含量≤3％。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李北星，李龙，陈鹏博，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：