CN103145387A - 磷渣砂防水抗裂砂浆及其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷渣砂防水抗裂砂浆及其制备方法及应用，按重量份数计算，包括60～75份磷渣砂、20～30份水泥、0.01～0.02份可分散乳胶粉、0.001～0.005份抗裂纤维、0.001～0.005份减水剂及0.001～0.005份防水剂。本发明采用磷渣砂作为防水抗裂砂浆的细骨料，不仅提高了磷渣的掺入量，而且还降低了磷渣预处理的能耗；由于磷渣砂具有一定的缓凝作用，从而使得防水抗裂砂浆不需要添加缓凝剂就能达到良好的可操作性能，制品中的配方以及技术路线简单，生产成本低，且制品具有良好防水抗裂性能。缓减磷渣对环境的污染，适用于大量排放磷渣的黄磷企业，有较好市场推广前景。

Description

磷渣砂防水抗裂砂浆及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其是一种磷渣砂防水抗裂砂浆及其制备方法及应用。
背景技术
磷渣是在生产黄磷时排放的一种固体颗粒状工业废渣，每生产1t磷酸约排放8～10t磷渣。随着国内对黄磷需求量不断增长, 促进了黄磷工业的发展, 也产生了更多的磷渣, 大量磷渣的堆放和处理给磷化工企业带来很大的压力。如何有效利用磷渣, 减少其长期堆放所占用的土地及对环境的污染是人们长期探索的课题。
目前，已有磷渣生产烧结砖、预拌混凝土、建筑砂浆、白炭黑等产品的专利、如《黄磷渣轻质建筑材料》CN200610048675、《一种利用高温黄磷炉渣制造硅酸盐矿棉并回收热能的方法》（CN201110134832）、《磷渣烧结砖》（CN97103894）、《一种有磷渣粉的预拌混凝土》（CN101798207A）、《一种磷渣粉建筑砂浆 》（CN101891420A）、《一种利用磷渣生产二氧化硅和硫酸钙的方法》（CN102115084A）。但是，以上专利方法对磷渣的资源化利用技术主要集中在将其高温熔融、酸溶或粉磨成细粉，这就势必增加了磷渣资源化处理的成本，极大地阻碍了固体废弃物磷渣的发展和使用。
细骨料是砂浆的主要组成部分，国外工业发达国家的砂浆细骨料基本上都是石英砂，因而其售价也较高。我国武汉理工大学、同济大学相继开展了钢渣砂替代人工砂、石英砂制备砂浆的研究。磷渣与钢渣在物理化学性能上存在较大差异，如：磷渣中含有较高的P2O5和氟化物，这些物质对砂浆中水泥的水化硬化影响较大。不能将钢渣砂替人工砂的技术直接简单的“嫁接”在磷渣上。磷渣呈细颗粒状，粒径在0.5～5mm之间，将其改性后可作为砂浆的细骨料，即磷渣砂。目前，采用磷渣砂作为细骨料制备防水抗裂砂浆的方法未见报道。
发明内容
本发明的目的是：提供一种磷渣砂防水抗裂砂浆及其制备方法及应用，它具有良好的防水抗裂性能，而且生产成本低廉，有效降低磷渣预处理的能耗，减少磷渣对环境的污染，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：磷渣砂防水抗裂砂浆，按重量份数计算，包括60～75份磷渣砂、20～30份水泥、0.01～0.02份可分散乳胶粉、0.001～0.005份抗裂纤维、0.001～0.005份减水剂及0.001～0.005份防水剂。
所述的水泥为硅酸盐水泥。
所述的可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯共聚物或纯丙烯酸酯中的一种或二种的任意组合。
所述的抗裂纤维为聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维中的一种或两种的任意组合。
所述的减水剂为干粉状奈系减水剂。
所述的防水剂为液体状有机硅防水剂。
磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，将水淬磷渣在60～105℃下烘干或自然晾晒干燥，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为1.6～2.2，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
在施工过程中，先将磷渣砂防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占磷渣砂防水抗裂砂浆总质量的20～24%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的磷渣砂防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。
与现有技术相比，本发明采用磷渣砂作为防水抗裂砂浆的细骨料，不仅提高了磷渣的掺入量，而且还降低了磷渣预处理的能耗；由于磷渣砂具有一定的缓凝作用，从而使得防水抗裂砂浆不需要添加缓凝剂就能达到良好的可操作性能，制品中的配方以及技术路线简单，生产成本低，且制品具有良好防水抗裂性能。缓减磷渣对环境的污染，适用于大量排放磷渣的黄磷企业，有较好市场推广前景。
具体实施方式
本发明的实施例1：磷渣砂防水抗裂砂浆，按重量份数计算，包括70份磷渣砂、28份水泥、0.015份可分散乳胶粉、0.001份抗裂纤维、0.002份减水剂及0.002份防水剂；水泥为硅酸盐水泥；可再分散乳胶粉为等量的乙烯—醋酸乙烯共聚物及纯丙烯酸酯的混合物；抗裂纤维为聚乙烯醇纤维；减水剂为干粉状奈系减水剂；防水剂为液体状有机硅防水剂。
磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，将水淬磷渣在85℃下烘干，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为1.8，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
在施工过程中，先将防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占防水抗裂砂浆总质量的21%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。 
制品参照JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温***》等国家标准测定其性能指标：初凝时间为10h，终凝时间为18h，粘结强度为1.3MPa,压折比为2.8，耐水粘结强度无1.2MPa,耐候实验后试件完好。
本发明的实施例2：磷渣砂防水抗裂砂浆，按重量份数计算，包括68份磷渣砂、30份水泥、0.015份可分散乳胶粉、0.002份抗裂纤维、0.001份减水剂及0.002份防水剂；水泥为硅酸盐水泥；可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯共聚物；抗裂纤维为聚丙烯纤维；减水剂为干粉状奈系减水剂；防水剂为液体状有机硅防水剂。
磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，将水淬磷渣自然晾晒干燥，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为1.6，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
在施工过程中，先将防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占防水抗裂砂浆总质量的22%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。 
制品参照JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温***》等国家标准测定其性能指标：初凝时间为9h，终凝时间为17h，粘结强度为1.4MPa,压折比为2.7，耐水粘结强度无1.3MPa,耐候实验后试件完好。
本发明的实施例3：磷渣砂防水抗裂砂浆，按重量份数计算，包括73份磷渣砂、25份水泥、0.01份可分散乳胶粉、0.002份抗裂纤维、0.003份减水剂及0.005份防水剂；水泥为硅酸盐水泥；可再分散乳胶粉为纯丙烯酸酯；抗裂纤维为等量的聚乙烯醇纤维与聚丙烯纤维的混合物；减水剂为干粉状奈系减水剂；防水剂为液体状有机硅防水剂。
磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，将水淬磷渣在60℃下烘干，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为2.2，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
在施工过程中，先将防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占防水抗裂砂浆总质量的22%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。 
制品参照JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温***》等国家标准测定其性能指标：初凝时间为11h，终凝时间为19h，粘结强度为1.3MPa,压折比为2.4，耐水粘结强度无1.1MPa,耐候实验后试件完好。
本发明的实施例4：磷渣砂防水抗裂砂浆，按重量份数计算，包括75份磷渣砂、22份水泥、0.02份可分散乳胶粉、0.004份抗裂纤维、0.003份减水剂及0.003份防水剂；水泥为硅酸盐水泥；可再分散乳胶粉为纯丙烯酸酯；抗裂纤维为聚乙烯醇纤维；减水剂为干粉状奈系减水剂；防水剂为液体状有机硅防水剂。
磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，将水淬磷渣在105℃下烘干，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为2.0，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
在施工过程中，先将防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占防水抗裂砂浆总质量的24%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。 
制品参照JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温***》等国家标准测定其性能指标：初凝时间为10h，终凝时间为17h，粘结强度为1.2MPa,压折比为2.8，耐水粘结强度无1.0MPa,耐候实验后试件完好。
上述实施例中，减水剂采用的是南京荣华混凝土外加剂厂生产的“FDN-1型高效减水剂（粉剂）”。 
所采用的防水剂采用市售的液体状有机硅防水剂。

Claims (8)

1.一种磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：按重量份数计算，包括60～75份磷渣砂、20～30份水泥、0.01～0.02份可分散乳胶粉、0.001～0.005份抗裂纤维、0.001～0.005份减水剂及0.001～0.005份防水剂。
2.根据权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：所述的可再分散乳胶粉为乙烯—醋酸乙烯共聚物或纯丙烯酸酯中的一种或二种的任意组合。
4.根据权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：所述的抗裂纤维为聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维中的一种或两种的任意组合。
5.根据权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：所述的减水剂为干粉状奈系减水剂。
6.根据权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆，其特征在于：所述的防水剂为液体状有机硅防水剂。
7.一种如权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆的制备方法，其特征在于：将水淬磷渣在60～105℃下烘干或自然晾晒干燥，干燥至水淬磷渣的游离水小于1%，然后破碎至细度模数为1.6～2.2，制得磷渣砂；将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维、减水剂以及防水剂按照上述重量份数分别称取，将磷渣砂、水泥、可分散乳胶粉、抗裂纤维及减水剂进行干混，并搅拌均匀，将混合好的干料与防水剂分别采用塑料袋进行单独封装，即获得成品。
8.一种如权利要求1所述的磷渣砂防水抗裂砂浆的应用，其特征在于：在施工过程中，先将防水抗裂砂浆的干混物料与防水剂混合均匀，再掺入占防水抗裂砂浆总质量的20～24%的水，搅拌均匀后，即可将混合好的防水抗裂砂浆粉刷在建筑材料上。
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