[发明专利]一种钢渣砂-秸秆灰复掺砂浆及其制备方法

说明书

本发明的钢渣砂‑秸秆灰复掺砂浆，包括如下重量份的原料：水泥5‑30份；河砂20‑50份；钢渣砂20‑60份；秸秆灰1‑20份；纤维1‑20份；砂浆外加剂0‑5份。本发明的钢渣砂‑秸秆灰复掺砂浆，高附加值地利用钢渣和秸秆灰两种工业废料，利用秸秆灰作为碱激发剂激发钢渣早期活性，以及秸秆纤维的保温隔热功能，得到的钢渣砂‑秸秆灰复掺砂浆，在高强度、低收缩、微膨胀、安全稳定、保温环保上均取得了良好的效果。

技术领域

本发明属于保温砂浆领域，具体涉及一种钢渣砂-秸秆灰复掺砂浆及其制备方法。

背景技术

砂浆是建筑上砌砖使用的黏结物质，通常由一定比例的沙子和胶结材料加水和成。随着城市的快速发展，河砂作为砂浆中常用的材料之一越来越紧缺，而出于环境保护的需要，许多地区已经禁止开采河砂，这使得寻找河砂替代品成为了当务之急。在当前配制建筑砂浆的过程当中，一些工业废渣如粉煤灰、矿渣等已经得到广泛应用，不仅在一定程度上降低了砂浆的生产成本，而且使砂浆的工作性能、耐久性能等都得到了改善。即便如此，采用粉煤灰、矿渣等替代物质得到的砂浆的性能仍有待提高。

随着我国钢铁工业的飞速发展，炼钢过程中产生的废弃物钢渣的排放量日益增加，从而需要占用大量的土地资源来存放钢渣，这不仅造成了土地资源的巨大浪费，而且还会造成空气、水体和土质的二次污染，使我们的生存环境受到了极大的威胁。据统计，2017年我国粗钢产量达到8.32亿吨，钢渣排放量大约为1.31亿吨。旧渣无法消耗，新渣却还在不断增加。这个问题不仅成为影响我国乃至世界钢铁产业可持续发展的一道难题，而且严重污染环境，给人类的生存带来极大地威胁。

为解决上述问题，目前市面上出现添加钢渣的砂浆，例如，中国专利文献CN101104551A中公开的钢渣保温抹面砂浆，砂浆组成按质量百分比为：钢渣55～67.5％、水泥20～30％、矿物掺合料2～10％、高分子聚合物2.5～8％、其它添加剂0.2～0.6％。该砂浆虽然具有保温功能，存在如下缺陷：该砂浆对钢渣原料的要求为“陈化钢渣一年，使游离CaO小于3％”，这种做法不但耗时过长，生产效率低，浪费堆放土地资源，随机不确定性强；并且，钢渣在放置一年后凝胶活性已基本消失，得到的砂浆强度仅能达到0.18MPa。

中国专利文献CN1966453A中公开的建筑用钢渣砂浆，其组成按重量百分比为：钢渣65-85％、水泥6-18％、矿物掺合料6-18％、化学外加剂0-0.1％。该砂浆虽然强度可达11.9MPa，但是同样要求陈化钢渣砂一年，使游离CaO小于3％，使用的钢渣原料的胶凝活性基本消失。

中国专利文献CN105585284A中公开的一种环保节能型的保温抹面砂浆，其组分按以下重量份配比：钢渣砂20-30％、粉煤灰20-30％、水泥10-20％、矿渣粉10-15％、羟丙基甲基纤维素醚0.5-2％、抗裂纤维0.1-1％、可分散性乳胶粉0.3-2％。上述砂浆虽然采用了工业废弃物钢渣砂，减少了钢渣对环境的污染，且制得的砂浆具有保温功能，但是仍存在如下问题：由于钢渣中含有一定量的游离氧化钙和游离氧化镁，因此，能够与水和二氧化碳发生化学反应从而产生体积膨胀。但在自然条件下，其水化活性很低，甚至需要十多年时间才能完全水化，严重影响砂浆或混凝土的体积安定性。

另一方面，当前我国以秸秆为燃料的电厂发展较快，秸秆灰的去向，也就成为亟待解决的问题，处理不当会造成严重环境污染，因此，如何高效利用秸秆灰成为当前环保领域的重点问题。

目前出现了添加秸秆灰的砂浆，例如，中国专利文献CN103382094A中公开的一种防腐抗侵蚀保温砂浆，由下述重量份的原料制得：聚丙烯纤维4-6、普通硅酸盐水泥300-400、膨胀珍珠岩粉80-100、白乳胶5-7、环氧大豆油1-2、改性秸秆灰烬5-7、糖钙1-2、河砂8-15、有机硅0.05-0.2、甲基丙烯酸1-2、硬脂酸铝0.1-0.3、硬脂酸钡0.1-0.3、苯甲酸特丁0.1-0.2,氢氧化钠3.8-5、壳聚糖1-2、羟乙基纤维素0.04-0.06、过硫酸钾0.04-0.06、硅酸钙0.2-0.4、苯甲酸钠0.1-0.2、适量水。