專利名稱：用于建筑結(jié)構(gòu)中的膠凝混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑結(jié)構(gòu)中的膠結(jié)材料，且能在水中凝結(jié)硬化的膠凝混合物。
現(xiàn)有技術(shù)水泥是建筑行業(yè)中常用的膠結(jié)材料，它能在水中凝結(jié)硬化，與骨料混合可制成砂漿或混凝土。水泥可分為許多種，常用的有硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和高鋁水泥等。
使用中，無論哪一種水泥，在制砂漿或混凝土過程中均需添加由沙子或類似物構(gòu)成的骨料，并且其用量相當(dāng)大。由于沙子絕大部分是從遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場的河床上采集，且經(jīng)過篩分等工藝過程才最終獲取。但由于河床是保護(hù)水資源的一道天然屏障，所以，大量地采集河沙會破壞河床，影響生態(tài)平衡，同時還附加有費(fèi)用較高的運(yùn)輸成本和采集成本。
用于制造上述各種水泥通常要經(jīng)過開采、粉碎、焙燒等復(fù)雜的工藝過程，故水泥的成本相對較高，所以，建筑構(gòu)件只要能滿足于所在部位承受的荷載，應(yīng)盡可能少地使用水泥。另一方面，建筑結(jié)構(gòu)中的砂漿或混凝土由水泥和骨料混合而成，水泥作為膠結(jié)材料將骨料粘結(jié)成一個整體。但由于構(gòu)成骨料的沙子或礦物粉等一般只通過篩分才能獲取相對均勻的顆粒，因此，它很難達(dá)到理想的均勻程度，而骨料顆粒不均勻，按照理論配比，骨料與水泥之間就不能達(dá)到緊密地結(jié)合，其唯一的解決辦法就是增加水泥的比例；同時使用該種方法制成的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在沒有添加防水填料的情況下不能防水；另外，由于水泥所含成份的水化作用，用其制成的砂漿或混凝土風(fēng)干后表面產(chǎn)生亞微觀結(jié)晶體，且該結(jié)晶體不易與其它物料或混凝土溶合，所以，一旦用水泥構(gòu)成的砂漿或混凝土風(fēng)干，如想修補(bǔ)或再在其上附加混凝土層就會出現(xiàn)斷層或分離層，按此操作嚴(yán)重影響建筑物或構(gòu)筑物的質(zhì)量。
作為鐵礦渣，即鐵礦尾礦排出的廢棄物，由于其內(nèi)含有二氧化硅、鐵粉、三氧化二鋁、碳酸鈣和碳酸鎂等多種化學(xué)成分，而這些氧化物和鹽等的混合物不能直接用作水泥或其它對人類有用的物料，所以，現(xiàn)有的鐵礦渣作為工業(yè)廢棄物，只能在固定地點堆放，即污染其周邊環(huán)境，同時也占用一定空間。
一種利用硫鐵礦渣制成砂漿的方法，如CN1112529A公告的“燒硫鐵礦渣成品砂漿及其制造方法”發(fā)明專利，該專利是利用燒硫鐵礦渣、干粉煤灰和生石灰粉等混合而成。成品砂漿的各組份的重量百分比含量為燒硫鐵礦渣60-80％，水泥8-20％，干粉煤灰5-15％，生石灰粉1-3％。因燒硫鐵礦渣主要由二氧化硅和三氧化二鐵構(gòu)成，質(zhì)地較為堅硬，它只能通過磨細(xì)度來增加燒硫鐵礦渣的活性，一方面導(dǎo)致能耗和設(shè)備磨損增加，進(jìn)而可帶來較高的加工成本；另一方面燒硫鐵礦渣在粉磨過程中表面會產(chǎn)生不平衡的電荷，造成了顆粒之間的互相團(tuán)聚，使顆粒在已磨細(xì)的基礎(chǔ)上變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用工業(yè)廢棄物，具體地說是利用鐵礦渣作為骨料生產(chǎn)的粘附性強(qiáng)且具有防水功能的膠凝混合物及其方法。
本發(fā)明所提出的用于建筑結(jié)構(gòu)中的膠凝混合物，包括膠凝材料和骨料，其膠凝材料由以水泥為主的摻混物構(gòu)成，而骨料由鐵礦渣構(gòu)成，且骨料占該膠凝混合物總重量的40％～80％。如混合物中骨料小于40％，其膠凝材料的比例提高，可導(dǎo)致混合物成本的提高，同時也降低工業(yè)廢棄物的利用率；而骨料要是高于80％，雖然可大大降低成本，但很難達(dá)到建筑構(gòu)件所要求的強(qiáng)度及各項指標(biāo)。
所述的膠凝材料由水泥、石灰精和乳膠可散粉按預(yù)定比例混合而成，且在膠凝混合物中還添加有填料，該填料可由纖維素醚和/或纖維素構(gòu)成，其填料與膠凝材料之間的重量比為1∶4～10。石灰精是一種低堿性助劑，它通常由可置換出鈣離子的混合物料構(gòu)成，而活性鈣離子易于與其相關(guān)的物料聚合在一起，從而保證該膠凝混合物摻水終凝后的強(qiáng)度。
所述膠凝材料中水泥的重量是乳膠可散粉的6至20倍，是石灰精的2至8倍。
所述的填料中，纖維素醚和纖維素之間的重量比為1∶6～30。
所述的膠凝混合物內(nèi)還添加有少量的由甲酸鈣構(gòu)成的增強(qiáng)劑，該增強(qiáng)劑占所述膠凝混合物總重量的0.1至1。
所述的膠凝混合物還可添加有0％至15％的粉煤灰。
本發(fā)明所提出的膠凝混合物中至少使用了40％的工業(yè)廢棄物鐵礦渣作為骨料代替河沙，不但成本非常低，而且還可避免破壞河床和污染環(huán)境；同時，本發(fā)明在膠凝混合物中包括以水泥為主構(gòu)成的膠凝材料及其填料，其中，膠凝材料中的乳膠可散粉能增加該混合物終凝后的柔性和抗彎曲能力，而石灰精能將置換出活性鈣，非常有利于該混合物均質(zhì)，所述的填料由纖維素醚和纖維素構(gòu)成，再加使用量相對較少的甲酸鈣，不僅可以增加混合物終凝后的拉伸強(qiáng)度，同時使該混合物固化后具有改進(jìn)后的柔性和彈性；另外，在混合物內(nèi)添加適量的粉煤灰，可調(diào)和膠凝混合物固化后的強(qiáng)度。
實施例1以1000Kg本發(fā)明所提出的膠凝混合物為例，包括名稱 質(zhì)量 ％鐵礦渣 500Kg 50硅酸鹽水泥 200Kg 20
石灰精 80Kg 12粉煤灰 80Kg 12纖維素 34Kg 3.4纖維素醚4Kg0.4甲酸鈣 2Kg0.2乳膠可散粉 20Kg 2將上述成分粉碎至預(yù)定的細(xì)度，然后混合后連續(xù)攪拌，直至均勻即可制成本發(fā)明所提出的類似于水泥加骨料構(gòu)成的膠凝混合物。在施工現(xiàn)場，將該膠凝混合物按預(yù)定比例摻水?dāng)嚢杈鶆?，即可作為砂漿或混凝土使用。
在上述實施例中，可根據(jù)需要增加或減少各種物料的重量份額，如對于拉伸膠接強(qiáng)度要求比較低的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可增大鐵礦渣的使用量，甚至可提高到80％。
經(jīng)權(quán)威部門檢測，本發(fā)明所提出的膠凝混合物，其外觀質(zhì)量色澤均一，混合均勻，無磁團(tuán)聚現(xiàn)象產(chǎn)生；在與苯板等保溫材料粘結(jié)時其拉伸膠結(jié)強(qiáng)度大于或等于0.17MPa，而與混凝土粘結(jié)時的壓剪膠接強(qiáng)度大于或等于1.1MPa，其堆積密度每立方米小于或等于1300千克。
權(quán)利要求
1.用于建筑結(jié)構(gòu)中的膠凝混合物，其特征在于該種膠凝混合物包括膠凝材料和骨料，其膠凝材料由以水泥為主的摻混物構(gòu)成，而骨料由鐵礦渣構(gòu)成，且骨料占該膠凝混合物總重量的40％～80％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝混合物，其特征在于所述的膠凝材料由水泥、石灰精和乳膠可散粉按預(yù)定比例混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝混合物，其特征在于所述的膠凝混合物中下列物料提供作為填料纖維素醚和/或纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的膠凝混合物，其特征在于所述的膠凝混合物中，填料與膠凝材料之間的重量比為1∶4～10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠凝混合物，其特征在于所述膠凝材料中水泥的重量是乳膠可散粉的6至20倍，是石灰精的2至8倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的膠凝混合物，其特征在于所述的填料中，纖維素醚和纖維素之間的重量比為1∶6～30。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠凝混合物，其特征在于所述的膠凝混合物內(nèi)還添加有少量的由甲酸鈣構(gòu)成的增強(qiáng)劑，該增強(qiáng)劑占所述膠凝混合物總重量的0.1至1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠凝混合物，其特征在于所述的膠凝混合物還可添加有0％至15％的粉煤灰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于建筑物中的膠凝混合物，該種膠凝混合物包括膠凝材料和骨料，其膠凝材料由以水泥為主的摻混物構(gòu)成，而骨料由鐵礦渣構(gòu)成，且骨料占該膠凝混合物總重量的40％～80％。膠凝混合物中至少使用了40％的鐵礦渣作為骨料代替河沙，不但成本非常低，而且還可避免因開采河沙造成的破壞河床和環(huán)境污染；同時，該膠凝混合物中包括膠凝材料及其填料，還可以增加混合物終凝后的拉伸強(qiáng)度，同時使該混合物固化后具有改進(jìn)后的柔性和彈性。
文檔編號C04B16/02GK1463945SQ02109780
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者張偉 申請人:張偉