CN114751698A - 一种绿色建筑施工用的预拌砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，预拌砂浆包括以下质量份数的组分：硅酸盐水泥90～110份，粒化高炉矿渣15～25份，植物纤维增强复合材料20～30份，废玻璃钢纤维15～25份，缓释吸热材料55～70份，羟丙基甲基纤维素醚4～8份，减水剂0.5～2份，水90～110份。本发明所使用的粒化高炉矿渣、废玻璃钢纤维，为对废旧物料的再利用，有效地实现了把建筑垃圾和矿渣变废为宝，绿色环保且降低成本；通过加入植物纤维增强复合材料，充分利用植物纤维的韧性，减少裂缝扩展，提高力学性能，取材容易，制作简单，施工方便，成本低廉。通过各原料的搭配，可使得水泥制品具有较好的力学强度性能，且不易开裂。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种绿色建筑施工用的预拌砂浆。
背景技术
近年来，我国部分大型城市已经开始着手推行预拌砂浆，预拌砂浆的生产使用符合循环性经济和资源节约型社会的发展要求，它实现了工业化生产，从源头上确保了质量的稳定性，具有操作性好、现场污染少、有效提高工程进度等诸多优点。
目前使用的预拌砂浆的强度和施工性能不足，仅只能满足现场施工要求；因为搅拌混合不均匀导致预拌砂浆质量降低，并且自身会干燥收缩，出现开裂等问题。同时，随着砂浆的大量使用，对于原料的需求也是非常巨大，因此，需要在可持续发展、绿色环保、资源使用等方面寻找新的突破和改进。
废玻璃钢通常可以分为产业废弃物和一般废弃物两大类。产业废弃玻璃钢主要来自成型过程中和生产过程中产生的相对纯净的边角余料、废料和废品。一般废弃物来自使用过程中，主要是到寿命失去功能的废弃制品、未到寿命而因运输、建材使用过程中偶然损坏的废弃制品。由于玻璃钢具有强度高、耐腐蚀性能好等特性，导致废玻璃钢的回收难度比较大。
高炉矿渣为在高炉炼铁过程中的副产品。炼铁过程中，氧化铁还原成金属铁，铁矿石中的二氧化硅、氧化铝等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物即为粒化高炉矿渣。
此外，我国的植物资源也是相当的丰富的，作为经济农作物，黄麻、竹子和甘蔗都是富含大量的植物纤维。
目前，尚未见有将废玻璃钢、高炉矿渣和植物纤维结合应用到预拌砂浆的改进使用的文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，解决了现有技术中预拌砂浆急需开发新的绿色环保、可持续使用的原材料的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，预拌砂浆包括以下质量份数的组分：
优选的，预拌砂浆包括以下质量份数的组分：
进一步，所述粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。
进一步，所述植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成。通过加入特殊的植物纤维增强复合材料，可使得预拌砂浆所制得的水泥制品具有轻质、隔热、保温、隔音等特点，且取材容易，制作简单，施工方便，成本低廉。此外，作为植物纤维，黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维具有很好的韧性，在预拌砂浆中呈三维乱向分布的网状结构，起到承托作用，可减少裂缝扩展，提高力学性能。
进一步，黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维为对应的黄麻、竹子、甘蔗渣分别经过压榨脱水、剪切、粉碎后得到短切的植物纤维。
进一步，黄麻纤维的长度为8～15mm；竹纤维的长度为5～10mm；甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。
进一步，所述废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。
进一步，所述缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得所述缓释吸热材料。硝酸钠溶于水玻璃后被多孔的海泡石吸收，然后经过烧结后会失去水分子，从而将硝酸钠锁住在海泡石的孔洞中，以便后续缓释吸热材料在吸收水分时会持续地吸收热量。
进一步，所述缓释吸热材料的粒径为0.3～0.4mm。
进一步，所述减水剂为萘系减水剂。
绿色建筑施工用的预拌砂浆的制备方法：按配比称取各原料加入搅拌机中搅拌均匀，即得。
与现有技术相比，本发明提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，具备以下有益效果：
(1)本发明加入了粒化高炉矿渣，可利用其自身多孔疏松的结构，可以改善流动性，降低水泥水化热，改善水泥的内部结构，进而增加预拌砂浆的强度。
(2)本发明将植物纤维增强复合材料应用在预拌砂浆的原料中，能够更好的分散在水泥中的空隙中，提高与水泥的粘结性能，并提高水泥的抗折强度。
(3)废玻璃钢纤维掺入后可以包裹较多的凝胶材料，且结合地更为紧密，可增强砂浆粘结性能；废玻璃钢纤维的使用，一方面解决了目前废玻璃钢难以资源化利用的重大难题，另一方面也对充分发挥废玻璃钢在建筑材料中的优势、提高砂浆工程质量和耐久性等都有积极的使用意义。
(4)本发明通过加入了缓释吸热材料，所制备的水泥制品在养护期间，缓释吸热材料会逐渐慢慢释放出硝酸钠，硝酸钠溶于水会吸热，从而有利于降低养护期间水泥制品内部的温度，使得水泥制品不易产生裂纹。
(5)羟丙基甲基纤维素醚具有高保水性，可以使水泥充分水化，增强各原料之间的粘结强度，进而增强砂浆的强度；此外，羟丙基甲基纤维素醚还能减少水泥因失水过快而导致出现裂纹和脱水的现象，具有很好的流动性，能够增强砂浆的抗裂性。
(5)本发明所使用的粒化高炉矿渣、废玻璃钢纤维，为对废旧物料的再利用，有效地实现了把建筑垃圾和矿渣变废为宝，绿色环保且降低成本；通过加入植物纤维增强复合材料，充分利用黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维的韧性，减少裂缝扩展，提高力学性能，取材容易，制作简单，施工方便，成本低廉。通过各原料的科学搭配，可使得水泥制品具有较好的力学强度性能，且不易开裂。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
本发明提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，包括以下质量份数的组分：
其中，硅酸盐水泥为普通的42.5#强度等级的硅酸盐水泥。
粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。
植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成。黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维为对应的黄麻、竹子、甘蔗渣分别经过压榨脱水、剪切、粉碎后得到短切的植物纤维。黄麻纤维的长度为8～15mm，竹纤维的长度为5～10mm，甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。
废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。
减水剂具体采用卓雨建材的YZ-1萘系高效减水剂。
缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得缓释吸热材料，其粒径为0.3～0.4mm。
预拌砂浆的制备方法为：按配比称原料，然后将各原料依次加入搅拌机中搅拌均匀，即得。
下面通过详细的实施例对本发明作进一步详细描述。
以下各实施例中所用的原料均可通过市面购买获得。
实施例1
本实施例提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，包括以下质量份数的组分：
其中，粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成，黄麻纤维的长度为8～15mm，竹纤维的长度为5～10mm，甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。减水剂具体采用卓雨建材的YZ-1萘系高效减水剂。
缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得缓释吸热材料，其粒径为0.3～0.4mm。
预拌砂浆的制备：按配比称取硅酸盐水泥100kg、粒化高炉矿渣20kg、植物纤维增强复合材料25kg、废玻璃钢纤维20kg、缓释吸热材料65kg、羟丙基甲基纤维素醚5kg、减水剂1kg和水100kg，然后将各原料加入搅拌机中搅拌均匀，即得。
实施例2
本实施例提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，包括以下质量份数的组分：
其中，粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成，黄麻纤维的长度为8～15mm，竹纤维的长度为5～10mm，甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。减水剂具体采用卓雨建材的YZ-1萘系高效减水剂。
缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得缓释吸热材料，其粒径为0.3～0.4mm。
预拌砂浆的制备：按配比称取硅酸盐水泥110kg、粒化高炉矿渣15kg、植物纤维增强复合材料20kg、废玻璃钢纤维15kg、缓释吸热材料55kg、羟丙基甲基纤维素醚8kg、减水剂0.5kg和水90kg，然后将各原料加入搅拌机中搅拌均匀，即得。
实施例3
本实施例提供了一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，包括以下质量份数的组分：
其中，粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成，黄麻纤维的长度为8～15mm，竹纤维的长度为5～10mm，甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。减水剂具体采用卓雨建材的YZ-1萘系高效减水剂。
缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得缓释吸热材料，其粒径为0.3～0.4mm。
预拌砂浆的制备：按配比称取硅酸盐水泥90kg、粒化高炉矿渣25kg、植物纤维增强复合材料30kg、废玻璃钢纤维25kg、缓释吸热材料70kg、羟丙基甲基纤维素醚4kg、减水剂2kg和水110kg，然后将各原料加入搅拌机中搅拌均匀，即得。
对实施例1～3所制备得到的预拌砂浆进行随机采样，样品根据GB/T25181-2010《预拌砂浆》要求进行检测保水率、28天后的抗压强度性能，结果如下表1所示。
表1预拌砂浆的性能
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 保水率 | 97.5％ | 95.8％ | 96.4％ |
| 28天后的抗压强度 | 29.2MPa | 26.8MPa | 27.5MPa |
本发明通过科学设定粒化高炉矿渣、植物纤维增强复合材料、废玻璃钢纤维和缓释吸热材料的含量配比，并配有硅酸盐水泥、羟丙基甲基纤维素醚和减水剂，有效改善预拌砂浆在使用过程中的保水能力，改善了其抗开裂性能，实现建筑垃圾资源和炼矿废渣的重新利用，且使用了植物原料可替代部分不可再生的原料使用，符合绿色环保的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。
Claims (9)
1.一种绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于，预拌砂浆包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述粒化高炉矿渣的粒径为1～4.75mm。
3.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述植物纤维增强复合材料由重量比为3：2：5的黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维构成。
4.根据权利要求3所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：黄麻纤维、竹纤维和甘蔗秸秆纤维为对应的黄麻、竹子、甘蔗渣分别经过压榨脱水、剪切、粉碎后得到短切的植物纤维。
5.根据权利要求3所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：黄麻纤维的长度为8～15mm；竹纤维的长度为5～10mm；甘蔗秸秆纤维的长度为1～5mm。
6.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述废玻璃钢纤维由酚醛玻璃钢经破碎得到，其长度为1.5～2.5mm。
7.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述缓释吸热材料的制作方法为：按重量比1：1.3：0.5将硝酸钠、海泡石、水玻璃混合搅拌均匀得到毛料，将毛料在烧结炉中于300℃烧结2小时，然后采用破碎机破碎即得所述缓释吸热材料。
8.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述缓释吸热材料的粒径为0.3～0.4mm。
9.根据权利要求1所述的绿色建筑施工用的预拌砂浆，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂。
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2022
- 2022-04-25 CN CN202210465129.4A patent/CN114751698A/zh active Pending
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