[发明专利]一种新型再生砌筑砂浆及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用了由建筑垃圾生产的再生细骨料、石墨烯和铝渣等的新型再生砌筑砂浆及其制备方法。

背景技术

将建筑垃圾破碎后作为再生集料不但能解决天然集料资源紧张问题，利于集料产地环境保护，而且可以减少城市建筑垃圾的堆放、占地以及由此带来的环境污染问题，实现建筑垃圾的循环再生利用，保证建筑业的可持续发展。

  本发明研究将建筑垃圾破碎、筛分后得到的细骨料，全部取代天然砂用来生产砂浆，对永久节省天然砂资源、全资源利用建筑垃圾、减轻固体废弃物对环境的污染、提高建筑砂浆的绿色化程度、发展循环经济具有非常积极重大的意义。

    目前，提高砂浆的力学性能的主要方法是在水泥砂浆中添加钢筋、钢纤维、碳纤维、聚合物纤维、矿物纤维、超细石灰岩粉末、纳米SiO2、超细粉煤灰粉末等。这些增强材料虽然提高了砂浆的整体强度和韧性，但这种韧性来源于增强材料的自身，而水泥浆体的结构及韧性没有改变，砂浆的脆性及裂缝问题依然存在。而纳米氧化石墨烯改变了水泥水化产物的微观结构，提高了水泥水化产物形成浆体的韧性，对于提高砂浆韧性、减少脆性裂缝及延长使用寿命具有积极意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有较高工作性能、耐久性能和强度的新型砂浆及其制备方法，该种产品具有良好的工作性能和耐久性能，可配制建筑工程中常用的砌筑砂浆。

本发明提出的新型再生砌筑砂浆，以建筑垃圾破碎成的再生细集料，加入天然砂、水泥、粉煤灰、铝渣、石墨烯、水和复合外加剂（减水剂和水泥增强剂）搅拌而成。其按质量的配方如下：再生细集料40-70%，水泥5-30%；粉煤灰0-20%；铝渣0.5-5%；氧化石墨烯0.01-0.5%；复合外加剂：0-3%；水10-30%。

上述砂浆混合料，各组份较为优选的配方为：

再生细集料：45-60 %

水泥：10-25 %

粉煤灰：0-5%

铝渣：1-3%

氧化石墨烯：0.02-0.3%

复合外加剂：0.5-2%

水：10-25% 

以上材料按质量百分比计算其总和应满足100%。

其中对各组成份材料的品质要求如下：

再生细集料：再生细集料由建筑垃圾破碎得到，其性能指标应满足《混凝土和砂浆用再生细骨料》 (GB/T25176-2010)。

水泥：普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，等级32.5或42.5为宜。

石墨烯：氧化石墨烯粉末，厚度为1< nm，大小< 1mm。

复合外加剂：由保水增稠材料和减水剂按1:10-1:20比例混合，搅拌均匀后得到复合外加剂。

铝渣：电解铝生产过程中的固体废弃物，铝渣中铝粉遇水会膨胀，可以起到补偿收缩的作用。

其中对搅拌机、泵车的要求如下：

搅拌设备：优先选用双卧轴强制式搅拌机。

泵送设备：优先选用S阀混凝土汽车泵。

本发明的砂浆混合料的制备步骤如下：

用计量设备按质量比依次称取再生细集料、天然砂、水泥、粉煤灰和铝渣等各组份材料，并依次倒入搅拌机中搅拌，然后称取复合外加剂（保水增稠材料和减水剂按（1:20比例混合）和石墨烯和水，并将复合外加剂和石墨烯加入水中，最后将水倒入搅拌机中，搅拌时间不少于2min。

本发明利用建筑垃圾破碎成的再生细集料为主要原料制成。该种砂浆具有工作性能和耐久性能好、强度较高、收缩低等特点，可替代普通砂浆而广泛应用于土木工程中。

本发明具有以下优点：

 1)本发明利用废混凝土破碎成的再生细集料为主要原料，可以大量回收和高效利用废混凝土，减少堆放建筑垃圾占用的土地面积和对天然砂石的开采量。

 2）本发明采用工业废渣加工制成的矿物掺合料为主要原料，可以节约水泥用量，减少堆放工业废渣占用的土地面积。

 3）本发明利用石墨烯这种纳米材料，填充水泥基复合材料的微孔隙，达到增强增韧、减少收缩效果。

    4）本发明采用电解铝生产过程产生的铝渣为掺合料，铝渣中铝粉遇水会膨胀，可以起到补偿收缩的作用。

 5)   具有工作性能好、耐久性能高、收缩低等特点可广泛应用于土木工程中。

 6)   本发明的应用，是把城市建设成为资源节约型、环保型的重要途径之一，具有明显的环境、经济和社会综合效益。

具体实施方式

实施例1：

砂浆的各组分配比如下：