湿拌砂浆及制备工艺.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010684866.4 (22)申请日 2020.07.16 (71)申请人 广州大学 地址 510006 广东省广州市大学城外环西 路230号 (72)发明人 李从波杨斯豪 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 肖云 (51)Int.Cl. C04B 28/04(2006.01) C04B 20/02(2006.01) C04B 18/04(2006.01) C04B 111/20(2006.01) (54)发明名称 一种湿拌砂浆及制。

2、备工艺 (57)摘要 本发明实施例提供了一种湿拌砂浆及制备 工艺， 该湿拌砂浆以碱渣为制备原料， 能消耗制 碱工业中产生的固体废弃物， 解决了碱渣长期得 不到有效处理的难题， 改性碱渣作为掺合料， 不 仅解决了制碱厂固体废物堆放与污染问题， 同时 也提高了湿拌砂浆的性能， 降低了湿拌砂浆的生 产成本。 采用固体废弃物碱渣作为基础， 添加聚 羧酸高性能分散剂和无水碳酸钠进行复合改性， 掺入湿拌砂浆使用时不仅具有提高的强度， 而且 具有很好的保水性能， 是一种具有优异的施工性 能和力学性能的建筑用湿拌砂浆。 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 CN 111848034 A 2020.10.30 。

3、CN 111848034 A 1.一种湿拌砂浆， 其特征在于， 包括以下重量份计的制备原料： 改性碱渣： 590份， 水泥： 180210份， 河砂： 12501300份， 石灰石粉： 590份， 减水剂： 23份， 水： 210240份。 2.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述改性碱渣的含水量为40 50。 3.根据权利要求1或2所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述改性碱渣的制备方法为： 将无水碳酸钠和水加入碱渣中， 搅拌反应后抽滤即得。 4.根据权利要求3所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述无水碳酸钠、 水和碱渣的质 量比为(1118)： (250300)： (。

4、200220)。 5.根据权利要求3所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述搅拌反应的时间大于0.5h。 6.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述水泥为PO52.5普通硅酸盐水 泥。 7.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆， 其特征在于， 所述减水剂为聚羧酸减水剂， 所 述聚羧酸减水剂包括PC-50、 LDS-850和LDS-10N。 8.根据权利要求17任一项所述的一种湿拌砂浆的制备工艺， 其特征在于， 步骤包括： S1： 按配比称取各制备原料， 将部分减水剂和水加入改性碱渣中混匀， 得到碱渣溶液； S2： 将水泥、 河砂和石灰石粉混匀， 得到固体混合料； S3： 将步骤S1。

5、的碱渣溶液和步骤S2的固体混合料混匀， 得到胶凝材料； S4： 将剩余减水剂加入步骤S3的胶凝材料中混匀后， 将浆体浇注于模具中， 常温第一次 养护后脱模， 继续第二次养护后即得所述湿拌砂浆。 9.根据权利要求8所述的一种湿拌砂浆的制备工艺， 其特征在于， 所述第一次养护的时 间为2448h。 10.根据权利要求8所述的一种湿拌砂浆的制备工艺， 其特征在于， 所述第二次养护的 时间为328d。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111848034 A 2 一种湿拌砂浆及制备工艺 技术领域 0001 本发明属于建筑材料技术领域， 具体涉及一种湿拌砂浆及制备工艺。 背景技术 0002 纯碱作为重要。

6、的基础化工原料被广泛应用于冶金、 建材、 造纸、 医药、 化工、 食品等 行业。 由于氨碱法纯碱生产工艺的特点， 每生产1吨纯碱就需要向外排放约0.3吨的碱渣， 一 个年产80万吨纯碱的工厂， 每年废渣排放约24万吨。 目前全世界纯碱年产量大约为3000多 万吨， 其中氨碱法纯碱约为2000多万吨， 每年产生碱渣近2000万立方米。 如此大量的碱渣， 若长期得不到合理的处理和利用， 会侵占土地、 污染环境、 破坏生态平衡。 0003 碱渣主要化学组分包括CaCO3、 Ca(OH)2、 CaSO4、 CaCl2等， 其在露天常年堆放会形成 风化层， 极易起尘。 粉尘、 废渣不但会对周边居民区和城。

7、市环境形成严重危害， 更会造成河 流水体和近海域水质的环境污染， 还会堵塞航道。 未经处理的碱渣含水率高、 稳定性差， 遇 有震动碱渣山极易塌方。 碱渣的pH值一般在9到12， 属高碱性物质， 碱渣的任意堆放， 易使其 中的有害成分经过风化淋滤、 地表径流的侵蚀而渗入地下水和土壤， 污染水体， 杀灭土壤中 的微生物， 使土壤丧失腐解能力， 原有结构被破坏而成为盐碱地。 0004 现有技术中， 为了消除制碱废渣的危害， 一种方法是将碱渣烘干后加入到硅酸盐 水泥中来生产混凝土或者砂浆， 然而， 由于碱渣中含有大量氯离子和硫酸根离子， 会锈蚀钢 筋， 导致混凝土膨胀等一系列工程质量问题。 另一种方法。

8、是用碱渣生产建筑用 型半水石 膏， 但是这种方法的生产成本高， 利用价值不大。 还有方法是将碱渣用来生产水泥熟料和化 肥。 上述这些方法均存在二次污染、 能耗高、 产品质量不稳定等一系列问题， 无法大规模工 业化生产， 因此， 目前尚无有效的碱渣处理方法， 碱渣的资源化利用仍然是目前急需解决的 问题。 发明内容 0005 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。 为此， 本发明提出一种湿 拌砂浆及制备工艺， 本发明提供的湿拌砂浆以碱渣为制备原料， 实现了碱渣的资源化利用， 制备得到的砂浆施工性能优良。 0006 根据本发明第一方面实施例的一种湿拌砂浆， 所述湿拌砂浆包括以下重量份计的 。

9、制备原料： 0007 改性碱渣： 590份， 0008 水泥： 180210份， 0009 河砂： 12501300份， 0010 石灰石粉： 590份， 0011 减水剂： 23份， 0012 水： 210240份。 0013 根据本发明第一方面实施例的一种湿拌砂浆， 至少具有如下技术效果： 说明书 1/8 页 3 CN 111848034 A 3 0014 本发明实施例的一种湿拌砂浆， 以碱渣为制备原料， 能消耗制碱工业中产生的固 体废弃物， 解决了碱渣长期得不到有效处理的难题， 改性碱渣作为掺合料， 不仅解决了制碱 厂固体废物堆放与污染问题， 同时也提高了湿拌砂浆的性能， 降低了湿拌砂浆。

10、的生产成本。 0015 本发明实施例的一种湿拌砂浆， 采用固体废弃物碱渣作为基础， 添加聚羧酸高性 能分散剂和无水碳酸钠进行复合改性， 掺入湿拌砂浆使用时不仅具有提高的强度， 而且具 有很好的保水性能， 是一种具有优异的施工性能和力学性能的建筑用湿拌砂浆。 0016 本发明实施例的一种湿拌砂浆， 通过加入分散剂， 实现了有效分散， 使废渣可以更 好的分散于湿拌砂浆体系之中， 制得的湿拌砂浆材料性能更好。 利用碱渣作为掺合料能够 很好地降低湿拌砂浆的生产成本， 同时有利用废弃物的再生利用。 0017 根据本发明的一些实施例， 所述改性碱渣的含水量为4050。 0018 根据本发明的一些实施例， 。

11、所述改性碱渣的制备方法为： 将无水碳酸钠和水加入 碱渣中， 搅拌反应后抽滤即得。 0019 根据本发明的一些实施例， 所述无水碳酸钠、 水和碱渣的质量比为(1118)： (250 300)： (200220)。 0020 根据本发明的一些实施例， 所述搅拌反应的时间为0.51h。 0021 根据本发明的一些实施例， 所述水泥为PO52.5普通硅酸盐水泥。 0022 根据本发明的一些实施例， 所述减水剂为聚羧酸减水剂， 所述聚羧酸减水剂包括 PC-50、 LDS-850和LDS-10N。 0023 根据本发明第二方面实施例的一种湿拌砂浆的制备工艺， 步骤包括： 0024 S1： 按配比称取各制备。

12、原料， 将部分减水剂和水加入改性碱渣中混匀， 得到碱渣溶 液； 0025 S2： 将水泥、 河砂和石灰石粉混匀， 得到固体混合料； 0026 S3： 将步骤S1的碱渣溶液和步骤S2的固体混合料混匀， 得到胶凝材料； 0027 S4： 将剩余减水剂加入步骤S3的胶凝材料中混匀后， 将浆体浇注于模具中， 常温第 一次养护后脱模， 继续第二次养护后即得所述湿拌砂浆。 0028 步骤S1中的部分减水剂指PC-50， 步骤S4中的剩余减水剂指LDS-10N和LDS-850。 0029 根据本发明第二方面实施例的一种湿拌砂浆的制备工艺， 至少具有如下技术效 果： 0030 本发明实施例的湿拌砂浆的制备工艺。

13、， 步骤简单， 该工艺将湿状改性废渣直接应 用于湿拌砂浆中， 减少了废渣烘干的二次耗能。 0031 本发明实施例的湿拌砂浆的制备工艺， 为施工现场提高施工效率、 降低污染提供 了明显优势， 对存储场地的要求较为简单， 只需简易的 “砂浆池” 即可。 0032 根据本发明的一些实施例， 所述第一次养护的时间为2448h。 0033 根据本发明的一些实施例， 所述第二次养护的时间为3d28d。 0034 本发明第二方面实施例的一种湿拌砂浆的制备工艺， 在工厂或搅拌站集中计量、 拌制生产， 可以使各批次砂浆的品质保持稳定。 可以再根据需要对配方进行调整， 制备出多 品种的砂浆， 制备工艺过程备料快、。

14、 施工快， 制备得到的砂浆保水性好、 和易性好、 耐久性 好， 省工、 省料、 省钱和省心。 0035 本发明所用碱渣， 在出厂时已经过压氯处理， 故碱渣本身的氯离子含量很低， 可在 说明书 2/8 页 4 CN 111848034 A 4 湿拌砂浆中应用。 硫酸根离子含量会对湿拌砂浆的干缩产生影响， 本发明实施例通过对碱 渣进行改性处理， 避免了干缩变形过大的问题。 附图说明 0036 图1是湿拌砂浆的制备工艺流程图。 具体实施方式 0037 以下是本发明的具体实施例， 并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描 述， 但本发明并不限于这些实施例。 0038 实施例1 0039 本例提供了一。

15、种湿拌砂浆， 所述湿拌砂浆包括以下重量份计的制备原料： 0040 改性碱渣： 590份， 0041 水泥： 180210份， 0042 河砂： 12501300份， 0043 石灰石粉： 590份， 0044 减水剂： 23份， 0045 水： 210240份。 0046 其中， 改性碱渣的含水量为4050。 0047 改性碱渣的制备方法为： 将无水碳酸钠和水加入碱渣中， 搅拌反应后抽滤即得。 0048 无水碳酸钠、 水和碱渣的质量比为(1118)： (250300)： (200220)。 搅拌反应 的时间为0.51h。 水泥为PO52.5普通硅酸盐水泥。 0049 减水剂为聚羧酸减水剂， 所。

16、述聚羧酸减水剂包括PC-50、 LDS-850和LDS-10N。 0050 实施例2 0051 本例提供了一种湿拌砂浆的制备工艺， 流程如图1所示， 步骤包括： 0052 S1： 按配比称取各制备原料， 将部分减水剂和水加入改性碱渣中混匀， 得到碱渣溶 液； 0053 S2： 将水泥、 河砂和石灰石粉混匀， 得到固体混合料； 0054 S3： 将步骤S1的碱渣溶液和步骤S2的固体混合料混匀， 得到胶凝材料； 0055 S4： 将剩余减水剂加入步骤S3的胶凝材料中混匀后， 将浆体浇注于模具中， 常温第 一次养护后脱模， 继续第二次养护后即得所述湿拌砂浆。 0056 步骤S1中的部分减水剂指PC-。

17、50， 步骤S4中的剩余减水剂指LDS-10N和LDS-850。 0057 第一次养护的时间为2448h。 第二次养护的时间为328d。 0058 实施例3 0059 本例采用实施例2提供的制备工艺制备了一种湿拌砂浆， 制备原料包括： 0060 改性碱渣： 5份， PO52.5普通硅酸盐水泥： 210份， 河砂： 1300份， 石灰石粉： 85.5份， 减水剂： 3份， 水： 210份。 0061 对制备得到的湿拌砂浆的力学性能和耐久性能进行了检测， 以普通湿拌砂浆作为 对比， 结果如表1和表2所示。 0062 表1实施例3制备的湿拌砂浆的力学性能指标 说明书 3/8 页 5 CN 11184。

18、8034 A 5 0063 0064 表2实施例3制备的湿拌砂浆的耐久性能指标 0065 0066 实施例4 0067 本例采用实施例2提供的制备工艺制备了一种湿拌砂浆， 制备原料包括： 0068 改性碱渣： 9份， PO52.5普通硅酸盐水泥： 210份， 河砂： 1300份， 石灰石粉： 81份， 减 水剂： 3份， 水： 210份。 0069 对制备得到的湿拌砂浆的力学性能和耐久性能进行了检测， 以普通湿拌砂浆作为 对比， 结果如表3和表4所示。 0070 表3实施例4中制备的湿拌砂浆的性能指标 说明书 4/8 页 6 CN 111848034 A 6 0071 0072 表4实施例4中。

19、制备的湿拌砂浆的耐久性能指标 0073 0074 实施例5 0075 本例采用实施例2提供的制备工艺制备了一种湿拌砂浆， 制备原料包括： 0076 改性碱渣： 18份， PO52.5普通硅酸盐水泥： 210份， 河砂： 1300份， 石灰石粉： 72份， 减 水剂： 3份， 水： 210份。 0077 对制备得到的湿拌砂浆的力学性能和耐久性能进行了检测， 以普通湿拌砂浆作为 对比， 结果如表5和表6所示。 0078 表5实施例5中制备的湿拌砂浆的性能指标 说明书 5/8 页 7 CN 111848034 A 7 0079 0080 表6实施例5中制备的湿拌砂浆的耐久性能指标 0081 0082。

20、 实施例6 0083 本例采用实施例2提供的制备工艺制备了一种湿拌砂浆， 制备原料包括： 0084 改性碱渣： 90份， PO52.5普通硅酸盐水泥： 210份， 河砂： 1300份， 石灰石粉： 72份， 减 水剂： 3份， 水： 210份。 0085 对制备得到的湿拌砂浆的力学性能和耐久性能进行了检测， 以普通湿拌砂浆作为 对比， 结果如表7和表8所示。 0086 表7实施例6中制备的湿拌砂浆的性能指标 说明书 6/8 页 8 CN 111848034 A 8 0087 0088 表8实施例6中制备的湿拌砂浆的耐久性能指标 0089 0090 检测例-改性碱渣湿拌砂浆工作性能试验 0091。

21、 实验组： 实施例3、 4、 5、 6中制备的改性碱渣湿拌砂浆。 0092 对照组： O.52.5普通硅酸盐水泥210份， 河砂1300份， 石灰石粉90份， 水210份， 减水 剂3份。 0093 试验方法： 先利用砂浆搅拌机制备浆体， 再利用测定仪器测定砂浆的凝结时间， 稠 度值， 保水率， 含气量， 容重等指标， 如表9。 0094 表9砂浆的工作性能对比 0095 组别稠度/mm保水率/初凝/h含气量/容重/g 对照组869022.65181895 实施例3909225.17211845 实施例4949226.4219.81850 实施例5959424.67221817 实施例6101。

22、9925.68281770 0096 检测例-改性碱渣湿拌砂浆抗渗性能增强效果试验 0097 实验组： 实施例3、 4、 5、 6中制备的改性碱渣湿拌砂浆。 说明书 7/8 页 9 CN 111848034 A 9 0098 对照组： O.52.5普通硅酸盐水泥210份， 河砂1300份， 石灰石粉90份， 水210份， 减水 剂3份。 0099 试验方法： 先利用砂浆搅拌机制备浆体， 再利用砂浆抗渗仪测定改性碱渣砂浆的 抗渗等级性能指标， 抗渗性能指标如表10。 0100 表10抗渗性能对比 0101 0102 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保 护范围。 说明书 8/8 页 10 CN 111848034 A 10 图1 说明书附图 1/1 页 11 CN 111848034 A 11 。