CN112456836A - 一种抹面砂浆用骨料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抹面砂浆用骨料，该骨料为由固体材料和递质剂水经均质、混练、造粒、固结制成的合成骨料，本发明生产出的抹面砂浆用骨料，满足抹面砂浆粒度及强度要求；本发明的技术方案、工艺参数、实施例表明，本发明可减少天然砂和机制砂的资源消耗、具有价格低廉本发明具有原料成本低廉的优点；本发明可采用现有常规设备进行生产，具有实施容易、易于实现工业化大规模生产的优点；本发明可直接使用湿磷石膏、烟气净化湿石膏，克服了传统的磷石膏及烟气净化湿石膏需干燥、煅烧后才能作为胶结材料使用的缺点，本发明可实现固废资源化的目的，极具资源节约、资源再生等积极意义。

Description

一种抹面砂浆用骨料及制备方法

技术领域

本发明属无机非金属材料领域，尤其是一种抹面砂浆用骨料及制备方法。

背景技术

目前，建筑物的抹面砂浆所用砂主要为人工砂和机制砂；受资源的条件限制以及生态环境保护要求，传统的抹面用砂的成本（或价格）越来越高，若能发明一种简单易行、并利用固废或可再生资源如粉煤灰、铝灰、硅灰、磷石膏、金属浸取时产生的沉淀石膏、烟气脱硫脱硝石膏（如各种窑、炉如冶金、火电站的烟气净化产生的石膏）、为主要原料的制取方法，生产出满足抹面砂浆所用的细骨料要求的、价格低廉的骨料，就可减少天然砂和机制砂的资源消耗，达到固废资源化的目的，也可降低抹面砂浆的成本，并极具资源节约、资源再生等积极意义。

发明内容

本发明的发明目的：主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本发明之目的就是提供一种以粉煤灰、铝灰、硅灰、烟气脱硫、脱硝石膏为原料的抹面砂浆用骨料及制备方法。

本发明的技术方案为：一种抹面砂浆用骨料，该骨料为由固体材料和递质剂水经均质、混练、造粒、固结制成的合成骨料，固体材料包括主粉料和结合材料，主粉料包括粉煤灰、铝灰、硅灰、石膏中的任意两种以上，结合材料为硅酸盐水泥，固体材料中主粉料的含量不小于80%，结合材料的含量不大于20%，主粉料与结合材料两者质量的和与递质剂水的质量匹配，合成骨料的抗压强度不小于5Mpa，合成骨料的粒度在3.7mm～1.6mm的含量不小于95%，合成骨料的游离水含量不大于5.0%。

所述的粉煤灰、铝灰、硅灰中水分含量不大于2.0%，粉煤灰、铝灰、硅灰的粒度不大于0.25mm。

所述的石膏为磷石膏、烟气净化石膏、 熟石膏中的至少一种，烟气净化石膏的含水量不大于15%、磷石膏的含水量不大于15%，石膏的粒度不大于0.25mm。

提供了制备抹面砂浆用骨料的方法及步骤为：

步骤一：将分别称取主粉料中预定的某些种并混匀成主粉料；

步骤二：按配比称取结合材料；

步骤三：将主粉料与及结合材料在混匀设备中预混均匀制成干混料；

步骤四：在混练设备中将干混料及与干混料量匹配的递质剂水混练，成为塑性适当、成分均匀的泥料；

步骤五：将泥料在静止状态下困料、初凝8小时以上；

步骤六：将经过困料、初凝的泥料在颗粒机上造粒成形状不规则的、粒度以3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料；

步骤七：将3.7mm～1.6mm为主的湿骨料在室温及静止堆放条件下进行养护、自然干燥，养护时间不少于7天，经过养护与自然干燥得到游离水分不大于5.0%的合成骨料；

步骤八：将游离水分不大于5.0%的合成骨料筛分，制得3.7mm～1.6mm的抹面砂浆用骨料。

本发明的有益效果是：本发明克服了传统的抹面砂浆用消耗矿产资源、成本日益升高的缺点，以粉煤灰、铝灰、硅灰、磷石膏等为主要原料具有资源再生的社会效益和经济效益。再者本发明直接使用烟气净化产生的湿石膏，克服了传统的烟气净化湿石膏需干燥、煅烧后才能使用的缺点。

具体实施方式：

以下对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

提供了一种抹面砂浆用骨料，该骨料为由固体材料和递质剂水经均质、混练、造粒、固结制成的合成骨料，固体材料包括主粉料和结合材料，主粉料包括粉煤灰、铝灰、硅灰、石膏中的任意两种以上，结合材料为硅酸盐水泥，固体材料中主粉料的含量不小于80%，结合材料的含量不大于20%，主粉料与结合材料两者质量的和与递质剂水的质量匹配，合成骨料的抗压强度不小于5Mpa，合成骨料的粒度在3.7mm～1.6mm的含量不小于95%，合成骨料的游离水含量不大于5.0%。

所述的粉煤灰、铝灰、硅灰中水分含量不大于2.0%，粉煤灰、铝灰、硅灰的粒度不大于0.25mm。

所述的石膏为磷石膏、烟气净化石膏、 熟石膏中的至少一种，烟气净化石膏的含水量不大于15%、磷石膏的含水量不大于15%，石膏的粒度不大于0.25mm。

提供了制备所述的抹面砂浆用骨料的方法及步骤为：

步骤一：将分别称取主粉料中预定的某些种并混匀成主粉料；

步骤二：按配比称取结合材料；

步骤三：将主粉料与及结合材料在混匀设备中预混均匀制成干混料；

步骤四：在混练设备中将干混料及与干混料量匹配的递质剂水混练，成为塑性适当、成分均匀的泥料；

步骤五：将泥料在静止状态下困料、初凝8小时以上；

步骤六：将经过困料、初凝的泥料在颗粒机上造粒成形状不规则的、粒度以3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料；

步骤七：将3.7mm～1.6mm为主的湿骨料在室温及静止堆放条件下进行养护、自然干燥，养护时间不少于7天，经过养护与自然干燥得到游离水分不大于5.0%的合成骨料；

步骤八：将游离水分不大于5.0%的合成骨料筛分，制得3.7mm～1.6mm的抹面砂浆用骨料。

实施例一：

实施本发明所用固体材料中的主粉料为粉煤灰、铝灰、硅灰及烟气净化石膏中的四种，其中的粉煤灰、铝灰、硅灰及烟气净化石膏占主粉料的质量比例分别为40%、20%、20%、20%，烟气净化湿石膏的含水量为12%，粉煤灰、铝灰、硅灰中水分含量不大于1.5%，粉煤灰、铝灰的粒度不大于0.25mm、硅灰的粒度不大于0.045mm；结合材料为硅酸盐水泥；主粉料占固体材料总质量的90%；余量为硅酸盐水泥，与固体材料匹配的递质剂水与主粉料和硅酸盐水泥两者质量和的比为13：87。

用本实施例一中上述材料和参数制备抹面砂浆用骨料的方法和步骤如下：

步骤一：经圆盘给料机连续称重将4000千克粉煤灰、2000千克铝灰、2000千克硅灰、2000千克烟气净化石膏（经皮带）配送到滚筒式混料机中混合并制成主粉料；

步骤二：按配比经流量计连续称取1111千克结合材料（即硅酸盐水泥）；

步骤三：将1111千克的硅酸盐水泥与主粉料所用的每种原料一起加入到步骤一所述的滚筒式混料机，预混合制成干混料；

步骤四：分批次在额定混练量为5000千克的轮碾式混练设备中，将干混料及与递质剂水（固液比为87:13）拌和均匀，并最终混练为塑性适当、成分均匀的（约12770千克）泥料；

步骤五：将泥料在静止状态下困料、初凝10小时；

步骤六：将经过困料、初凝的泥料在摇摆式颗粒机上造粒成形状不规则的、粒度以3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料；

步骤七：将3.7mm～1.6mm为主的湿骨料在室温及静止堆放条件下进行养护、自然干燥，养护时间不少于7天，经过养护与自然干燥得到游离水分不大于5.0%的合成骨料；

步骤八：将游离水分不大于5.0%的合成骨料筛分，制得3.7mm～1.6mm的抹面砂浆用骨料。

步骤八中大于3.7mm的可执行步骤六进一步造粒，小于1.6mm的返回步骤四进一步回收。

本实施例一用4000千克粉煤灰、2000千克铝灰、2000千克硅灰、2000千克烟气净化石膏和1111千克即硅酸盐水泥制取了制得粒度在3.7mm～1.6mm之间，抗压强度在10～12Mpa之间的抹面砂浆用骨料约12000千克，在实际使用时，进一步将3.7mm～1.6mm的骨料，分级成粗、中、细骨料满足不同的抹面要求，本发明用于建筑物室内抹面砂浆时，质量和效果良好。

在本实施例中，本发明在硅酸盐水泥产生胶结作用同时，本发明所用铝灰中的水溶性铝酸根、硅灰中的水溶性硅酸根及粉煤灰中的水溶性硅酸根与烟气净化湿石膏中水溶性Ca离子缓慢作用形成硅铝酸盐起到了固结作用，此时，被释放出的硫酸根与硅灰以及硅酸盐水泥中游离的CaO形成硫酸钙起到石膏的二次固结作用。这样，烟气净化湿石膏不经干燥和煅烧就达到了固结的目的，大大减少石膏干燥、煅烧的投入和成本。

实施例二：

实施本发明所用固体材料中的主粉料为粉煤灰、铝灰两种，主粉料中粉煤灰与铝灰所占比例分别为70%、30%，粉煤灰、铝灰中水分含量不大于1.5%，粉煤灰、铝灰的粒度不大于0.25mm；结合材料为硅酸盐水泥；主粉料占固体材料总质量的88%；余量为硅酸盐水泥，主粉料和硅酸盐水泥两者质量的和与递质剂水比为85：15。

本实施例中，用上述材料和参数制备抹面砂浆用骨料的方法和步骤如下：

步骤一：分别称取7000千克粉煤灰、3000千克铝灰，并在滚筒式混料机中混合，制成主粉料；

步骤二：按配比称取1364千克结合材料（即硅酸盐水泥）；

步骤三：将1364千克的硅酸盐水泥加入到步骤一所述的滚筒式混料机中，预混合制成干混料；

步骤四：分批次在额定混练量为2000千克的轮碾式混练设备中，将干混料及与递质剂水（固液比为85:15）拌和均匀，并最终混练为塑性适当、成分均匀的（约13365千克）泥料；

步骤五：将泥料在静止状态下困料、初凝10小时；

步骤六：将经过困料、初凝的泥料在摇摆式颗粒机上造粒成形状不规则的、粒度以3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料；

步骤七：将3.7mm～1.6mm为主的湿骨料在室温及静止堆放条件下进行养护、自然干燥，养护时间不少于7天，经过养护与自然干燥得到游离水分为4.80%的合成骨料；

步骤八：将游离水分为4.80%的合成骨料筛分，筛除大于3.7mm和小于1.6mm的，制得3.7mm～1.6mm的抹面砂浆用骨料约12100。

本实施例在硅酸盐水泥的胶结作用同时，本发明所用铝灰中的水溶性铝酸根可与粉煤灰中的水溶性硅酸根及CaO形成硅铝酸盐起到固结作用，这样就可在减少硅酸盐水泥用量同时保证骨料的强度。本实施例用7000千克粉煤灰、3000千克铝灰及1364千克硅酸盐水泥制得粒度在3.7mm～1.6mm之间，抗压强度在10～12 Mpa之间的抹面砂浆用骨料约12100千克，在实际使用时，进一步将3.7mm～1.6mm的骨料，分级成粗、中、细骨料满足不同的抹面要求，本发明用于建筑物室内抹面砂浆时，质量和效果良好。

本实施例步骤八中大于3.7mm的可执行步骤六进一步造粒，小于1.6mm的返回步骤四进一步回收。

实施例三：

实施本发明所用固体材料中的主粉料为铝灰、硅灰两种，主粉料中铝灰与硅灰所占比例分别为70%、30%，铝灰、硅灰中水分含量不大于1.5%，铝灰粒度不大于0.25mm、硅灰粒度不大于0.045mm；结合材料为硅酸盐水泥；主粉料占固体材料总质量的85%；余量为硅酸盐水泥，主粉料和硅酸盐水泥两者质量的和与递质剂水的质量比为80：20。用与实例二相同的方法和步骤，制得粒度在3.7mm～1.6mm之间，抗压强度在120～150 Mpa之间，之所以能制取比实施例一和实施例二强度高的多的骨料，是因为铝灰、硅灰与硅酸盐水泥之间能形成结合强度高的胶凝结构材料。

本发明的技术方案、实施例表明，本发明以粉煤灰、铝灰、硅灰、烟气脱硫石膏等固废（或二次资源）为主要原料，克服了传统的抹面砂浆用消耗矿产资源、资源供应紧张而成本日益升高的缺点，具有资源再生之经济效益和社会效益。不仅如此，本发明可直接使用烟气净化产生的湿石膏，克服了传统的烟气净化湿石膏需干燥、煅烧后才能作为胶结材料使用的缺点。

本发明的技术方案、工艺参数、实施例表明，本发明可以采用现有的、常规设备进行生产，因此，本发明具有原料成本低廉、实施容易、易于实现工业化大规模生产的优点。

Claims (4)

1.一种抹面砂浆用骨料，其特征在于：该骨料为由固体材料和递质剂水经均质、混练、造粒、固结制成的合成骨料，固体材料包括主粉料和结合材料，主粉料包括粉煤灰、铝灰、硅灰、石膏中的任意两种以上，结合材料为硅酸盐水泥，固体材料中主粉料的含量不小于80%，结合材料的含量不大于20%，主粉料与结合材料两者质量的和与递质剂水的质量匹配，合成骨料的抗压强度不小于5Mpa，合成骨料的粒度在3.7mm～1.6mm的含量不小于90%，合成骨料的游离水含量不大于5.0%。

2.根据权利要求1所述的一种抹面砂浆用骨料，其特征在于：所述的粉煤灰、铝灰、硅灰中水分含量不大于2.0%，粉煤灰、铝灰、硅灰的粒度不大于0.25mm。

3.根据权利要求1所述的一种抹面砂浆用骨料，其特征在于：所述的石膏为磷石膏、烟气净化石膏、 熟石膏中的至少一种，烟气净化石膏的含水量不大于15%、磷石膏的含水量不大于15%，石膏的粒度不大于0.25mm。

4.制备权利要求1～3所述的抹面砂浆用骨料的方法，其特征在于：

步骤一：分别称取主粉料两种以上的组分、并混匀成主粉料；

步骤二：按配比称取结合材料；

步骤三：将主粉料与结合材料在混匀设备中预混均匀、制成干混料；

步骤四：在混练设备中将干混料及与干混料量匹配的递质剂水混练，成为塑性适当、成分均匀的泥料；

步骤五：将泥料在静止状态下困料、初凝8小时以上；

步骤六：将经过困料、初凝的泥料在颗粒机上造粒成形状不规则的、粒度以3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料；

步骤七：将3.7mm～1.6mm为主的湿合成骨料在室温及静止堆放条件下进行养护、自然干燥，养护时间不少于7天，经过养护与自然干燥得到游离水分不大于5.0%的合成骨料；

步骤八：将游离水分不大于5.0%的合成骨料筛分，制得3.7mm～1.6mm的抹面砂浆用骨料。