專利名稱：一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿。
背景技術：
我國每年會產(chǎn)生約4000萬噸以上的稻殼。我國對于稻殼的處理，除了極少一部分用于燃料、動物飼料、釀酒發(fā)酵的填料和田間肥料外，大部分作為農(nóng)業(yè)廢棄物或者在野外焚燒，對道路交通安全和環(huán)境成極大的危害。傳統(tǒng)的水泥砂漿地面的施工，在砂漿拌制好后，要采用人工攤鋪、刮平、抹面等工序。這種多層施工，使地面與混凝土基層的粘結性降低，
地面表面由于水泥用量過多，產(chǎn)生大量裂縫，導致抗?jié)B性能降低，耐磨性降低以及光潔度下降。因此，自流平砂漿應運而生。自流平砂漿最大的特點是有良好的自流平性，將其拌勻成漿體澆注在樓地面上，能在自重作用下自由流平，克服了普通水泥砂漿樓地面的平整度難以控制的質量通病。但是目前自流平砂漿生產(chǎn)成本較高，無法克服后期收縮開裂，經(jīng)常出現(xiàn)硬化后表面不平整、易起粉的現(xiàn)象，制約了我國自流平砂漿的使用和推廣。采用低溫稻殼灰做摻合料制備的自流平砂漿，具有流動性好、凝結硬化快、早期強度高、硬化后表面光滑平整、堅實耐磨、后期收縮小、不開裂等特點。同時，能更加有效地利用稻殼，減輕環(huán)境負荷、提高廢棄物綜合利用率，降低生產(chǎn)成本。采用摻入低溫稻殼灰制備的自流平砂漿，主要以水泥-稻殼灰-礦渣粉-粉煤灰作為復合膠凝體系，不僅可解決自流平砂漿收縮開裂和硬化表面不光滑等問題，而且還提高了稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰自身的經(jīng)濟附加值，為建筑業(yè)的節(jié)能減排和低碳化創(chuàng)造了良好的基礎條件。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿。本發(fā)明提出的摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，由硅酸鹽水泥、高鋁水泥、低溫稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰、河砂、減水劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、膨脹劑和水組成，各組分的重量比為
普通硅酸鹽水泥100
高鋁水泥10-40
低溫稻殼灰10-30
礦渣粉5-25
粉煤灰5-25
河砂150-350
減水劑0. 05-2. 50
消泡劑0. 02-0. 10
穩(wěn)定劑0. 04-0. 12
膨脹劑2-8
水25-65。
各組份較佳的重量比為
普通硅酸鹽水泥100
高鋁水泥20-35
低溫稻殼灰15-25
礦渣粉10-20
粉煤灰10-15
河砂200-300
減水劑0. 50-1. 50
消泡劑0. 03-0. 70
穩(wěn)定劑0. 06-0. 09
膨脹劑4-6
水30-55。本發(fā)明中，所述普通硅酸鹽水泥為52. 5級普通硅酸鹽水泥或42. 5級普通硅酸鹽水泥中的一種。本發(fā)明中，所述高鋁水泥為CA-50高鋁水泥。本發(fā)明中，所述低溫稻殼灰為稻殼在600°C燃燒，然后粉磨而成的，其SiO2含量為85%-93%，氮吸附法測定的比表面積為55-70m2/g。本發(fā)明中，所述礦渣粉為S95礦渣粉或S105礦渣粉中的一種。本發(fā)明中，所述粉煤灰為I級高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣含量彡3. 0%，燒失量彡5. 0%。本發(fā)明中，所述砂為硅質砂，細度模數(shù)為I. 4-1. 6。本發(fā)明中，所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。本發(fā)明中，所述消泡劑為有機硅消泡劑。本發(fā)明中，所述穩(wěn)定劑為羥甲基丙基纖維素醚(HPMC)。本發(fā)明中，所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類膨脹劑。本發(fā)明提出的摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿的制備方法，具體步驟如下
(I)低溫稻殼灰的制備將稻殼在燃燒爐中以4-6°C/min升溫速度升溫到600°C，靜停8-12min，快速移出高溫區(qū)得到未破碎的稻殼灰。然后添加0. 020-0. 030ml/g的已二醇作為助磨劑，采用球磨機粉磨80-100min，即可制備出所需要的低溫高活性稻殼灰。
(2)按前述重量比例稱取普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、低溫稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰、河砂、減水劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、膨脹劑和水，投入攪拌機，通過機械攪拌均勻后，即得所需廣品。本發(fā)明中，普通硅酸鹽水泥和高鋁水泥水泥作為主要的膠凝組分。普通硅酸鹽水泥凝結速度一般，早期強度較低、后期強度增長顯著；高鋁水泥水化熱大，放熱快且集中，凝結速度快，早期強度高，且結構致密、抗?jié)B性、抗腐蝕性優(yōu)良，但后期強度增長不太明顯。將兩種水泥配合使用，可以達到優(yōu)勢互補的效果。低溫稻殼灰、礦渣粉和粉煤灰作為摻合料，與水泥一起組成復合膠凝體系。采用稻殼灰、礦渣粉和高鈣粉煤灰復合摻加，充分發(fā)揮三者的活性，對整個體系的早期強度和后期強度都能起到很大的作用。
礦渣粉成分與水泥熟料相似，其中SiO2, CaO和Al2O3總含量約達90%，活性較高，其水化生成的水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣凝膠能夠促進體系的強度發(fā)展，起到復合膠凝效應；同時礦渣微粉表面能高，對高效減水劑有較強的吸附作用，填充在水泥顆粒之間產(chǎn)生較大的靜電斥力作用，同時擴大水泥顆粒之間的距離，使砂漿有良好的流動性。粉煤灰是一種既含有一定數(shù)量水硬性晶體礦物，又含有潛在活性物質的材料。粉煤灰在水泥砂漿中起到物理和化學兩方面作用化學方面表現(xiàn)為粉煤灰的火山灰效應，它可以和水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生反應生成C-S-H凝膠，從而提高砂漿的后期強度；物理方面表現(xiàn)為粉煤灰的微集料效應與形態(tài)效應，起到減水作用、致密作用和勻質作用。低溫稻殼灰是在600°C下燃燒，然后粉磨而成的，具有巨大的表面積，其氮吸附測定的比表面積為55-70m2/g，同時具有超高火山灰活性。低溫稻殼灰主要的成分是納米尺度的SiO2 (>85%)凝膠粒子，這些凝膠粒子非緊密粘聚而形成的納米尺度孔隙(<50nm)。納米尺度的SiO2凝膠粒子和納米尺度孔隙使是低溫稻殼灰具有巨大表面積和超高火山灰活性的內在原因。其火山灰活性甚至不亞于硅灰。在自流平砂漿中，水泥漿體-骨料界面處的 水灰比較大，Ca(OH)2富集且結晶取向性強，是結構和力學性能上的薄弱處。稻殼灰具有巨大表面積，它的摻入可以降低水泥漿體-骨料界面處的有效水膠比，使得水泥漿體-骨料界面處孔洞減小，可供Ca(OH)2晶體生長的空間大大壓縮，從而使得晶粒減小，生長取向性降低。另一方面，稻殼灰具有超高火山灰活性，它與水泥水化反應產(chǎn)生的Ca(OH)2發(fā)生反應，大幅減少Ca(OH)2晶體數(shù)量并大量產(chǎn)生膠凝性很強的水化硅酸鈣(C-S-H)凝膠，對于整個體系結構的密實和強度的提高起到很大的促進作用。減水劑的加入可以降低體系用水量，使砂漿低的水膠比下也能擁有理想的流動度，無需外力而僅靠漿體自身重力就可自動展開流平。同時，使砂漿強度提高，收縮減少，壽命延長。消泡劑的加入能減少砂漿中的氣泡，有助于提高砂漿的表面平整度和光滑度。穩(wěn)定劑起著保水、增稠和改善施工性能等作用。良好的保水性能確保砂漿不會由于缺水和水泥水化不完全而導致起砂、起粉和強度降低；增稠效果使得新拌砂漿的結構強度大大增強；而且穩(wěn)定劑可以減水砂漿的泌水現(xiàn)象。膨脹劑在水泥水化、硬化過程中生成大量的膨脹性結晶水化物鈣礬石，填充到砂漿微孔中，產(chǎn)生適度膨脹，抵消砂漿凝固時產(chǎn)生的收縮應力而減小和防止裂縫。本發(fā)明產(chǎn)品由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、低溫稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰作為膠凝材料，以河砂為集料，并加入減水劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、膨脹劑和水制備而成。它制備工藝簡單，流動性好、凝結硬化快、早期強度高、硬化后表面光滑平整、堅實耐磨、收縮小、不開裂，既適用于新地面的施工，也可用于已經(jīng)磨損、起砂、損壞的地面的修補，并可用于各類地坪基層的自找平，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。實施例1，一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，按42. 5級普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥10，低溫稻殼灰10，礦渣粉5，粉煤灰5，河砂150，減水劑0. 05，消泡劑0. 02，穩(wěn)定劑0. 04，膨脹劑2，水25的重量比配制而成。性能測試結果見表I。
實施例2，一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，按52. 5級普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥20，低溫稻殼灰15，礦渣粉10，粉煤灰10，河砂200，減水劑I. 00，消泡劑0. 04，穩(wěn)定劑0. 06，膨脹劑4，水35的重量比配制而成。性能測試結果見表I。實施例3，一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，按42. 5級普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥25，低溫稻殼灰20，礦渣粉15，粉煤灰15，河砂250，減水劑I. 50，消泡劑0. 06，穩(wěn)定劑0. 08，膨脹劑5，水45的重量比配制而成。性能測試結果見表I。實施例4，一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，按52. 5級普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥30，低溫稻殼灰25，礦渣粉20，粉煤灰20，河砂300，減水劑2. 00,消泡劑0. 08，穩(wěn)定劑0. 10，膨脹劑6，水55的重量比配制而成。性能測試結果見表I。實施例5，一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，按42. 5級普通硅酸鹽水泥100，高鋁水泥40，低溫稻殼灰30，礦渣粉25，粉煤灰25，河砂350，減水劑2. 50,消泡劑0. 10，穩(wěn)定劑0. 12，膨脹劑8，水65的重量比配制而成。性能測試結果見表I。表I實施例性能測試結果
權利要求
1.一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，由硅酸鹽水泥、高鋁水泥、低溫稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰、河砂、減水劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、膨脹劑和水組成，各組分的重量比為 普通硅酸鹽水泥100 高鋁水泥10-40 低溫稻殼灰10-30礦渣粉5-25粉煤灰5-25 河砂150-350 減水劑0. 05-2. 50 消泡劑0. 02-0. 10 穩(wěn)定劑0. 04-0. 12膨脹劑2-8水25-65。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于各組份的重量比為 普通硅酸鹽水泥100 高鋁水泥20-35 低溫稻殼灰15-25 礦渣粉10-20 粉煤灰10-15 河砂200-300 減水劑0. 50-1. 50 消泡劑0. 03-0. 70 穩(wěn)定劑0. 06-0. 09膨脹劑4-6水30-55。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述普通硅酸鹽水泥為52. 5級普通硅酸鹽水泥或42. 5級普通硅酸鹽水泥中的一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述高鋁水泥為CA-50高鋁水泥。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述低溫稻殼灰是在600°C燃燒后，粉磨而成，其SiO2含量為85%-93%，氮吸附法測定的比表面積為55_70m2/g。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述礦渣粉為S95礦渣粉或S105礦渣粉中的一種。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述粉煤灰為I級高鈣粉煤灰，其游離氧化鈣含量彡3. 0%，燒失量彡5. 0%。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述河砂為細度模數(shù)為I. 4-1. 6的硅質砂。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
10.根據(jù)權利要求I所述的一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿，其特征在于所述消泡劑為有機硅消泡劑，其特征在于所述穩(wěn)定劑為羥甲基丙基纖維素醚，所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類膨脹劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種摻有低溫稻殼灰的自流平砂漿。由普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥、低溫稻殼灰、礦渣粉、粉煤灰、河砂、減水劑、消泡劑、穩(wěn)定劑和水組成。本發(fā)明中低溫稻殼灰是由稻殼在低溫(600℃)下燃燒，粉磨而成的，具有巨大的表面積和超高火山灰活性。本發(fā)明產(chǎn)品可以解決一般自流平砂漿成本高，硬化表面不光滑，收縮開裂的問題，同時還可以解決農(nóng)業(yè)稻殼的處理問題。本發(fā)明產(chǎn)品具有流動性好、凝結硬化快、早期強度高、硬化后表面光滑平整、堅實耐磨、收縮小、不開裂等特點，既適用于新地面的施工，也可用于修補已經(jīng)磨損、起砂、損壞的地面，并可用于各類地坪基層的自找平。
文檔編號C04B18/30GK102674778SQ20121017929
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者孫振平, 陳明 申請人:同濟大學