一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆及其制备方法与流程

本发明属于湿拌砂浆的，具体涉及一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济水平的提高，建筑行业也随之得到发展，对建筑行业所用的基本材料如混凝土、砂浆的使用要求也越来越高，其中，湿拌砂浆作为传统施工材料，其使用为在现场制作储存，然后敷设到基层材料上，施工较为简便，同时也伴随着不少缺陷，如失水快、柔韧性差、脆性大、强度低、抗裂效果差等问题。

2、混凝土管桩在目前的建筑行业中的使用较为普遍，其能够实现施工过程的成本节约，起到良好的施工效果，发挥了重要作用。但是管桩的制作过程中产生了一系列废浆，会对环境造成污染，成为目前亟需解决的主要问题，因此，为了更好地开发利用管桩废浆，需研究一种适配湿拌砂浆制备的管桩废浆的使用方案，通过利用管桩废浆制得效果优异的湿拌砂浆，促进建筑行业废料的循环利用发展。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆及其制备方法。

2、本发明的技术内容如下：

3、本发明提供了一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，所述环保湿拌砂浆中包括如下组分：水泥、改性管桩废浆、石英砂、天然河砂、碎石粉、填料、砂浆助剂、砂浆添加剂以及水；

4、按质量分数计，所述水泥占28～40％、改性管桩废浆占15～18％、石英砂占6～12％、天然河砂占6～8％、碎石粉占5～7％、填料占5～9％、砂浆助剂占2～4％、砂浆添加剂占7～10％，水补足至100％。

5、所述水泥包括硅酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥的一种以上；

6、所述填料包括石英粉、粉煤灰、硅灰粉、云母粉、烧结砖粉的一种以上；

7、所述砂浆助剂包括氮化硅或碳化硅。

8、所述改性管桩废料为采用管桩厂废浆、多孔陶粒、纳米硅铝酸钠以及氯化聚氯乙烯cpvc树脂的原料制备得到；

9、所述管桩厂废浆来自管桩厂生产所产生的废料，主要包含有水分、硅酸盐水泥以及磨细砂等成分，水含量为30～40％。

10、所述砂浆添加剂包括保水剂、缓凝剂以及减水剂，其混合质量比为(2～3)：(2～4)：(1～3)；

11、所述保水剂为磷渣粉、纤维素醚、甲壳素纳米晶须和固硫灰的混合物，混合质量比为(4～7)：(2～3)：(1～3)：(5～7)，其制备为：将磷渣粉、固硫灰和甲壳素纳米晶须水溶液，磁力搅拌均匀，之后加入纤维素醚的稀盐酸溶液，磁力搅拌均匀，即得到保水剂；

12、所述缓凝剂为松香酸钠、葡萄糖、有机膦酸的混合物，混合质量比为(1～3)：(5～7)：(3～4)，其制备为：将松香酸钠、葡萄糖混合均匀之后，加入有机膦酸溶液，进行30～40℃的超声搅拌，搅匀即得到缓凝剂。

13、所述减水剂包括聚羧酸系减水剂。

14、本发明还提供了一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆的制备方法，包括如下步骤：

15、1)改性管桩废浆的制备：

16、a)将管桩厂废浆与多孔陶粒、纳米硅铝酸钠充分混合均匀，搅拌速度为500～600rpm，即得到管桩废浆预处理物；

17、所述多孔陶粒占废浆的30～40wt％、纳米硅铝酸钠占废浆的10～15wt％；

18、所述多孔陶粒的粒径为0.5～1cm；

19、b)将管桩废浆预处理物升温至60～70℃，加入硅烷偶联剂，再升温至120～130℃，加入氯化聚氯乙烯cpvc树脂，搅拌速度为100～200rpm，搅匀即得到改性管桩废料；

20、所述硅烷偶联剂的添加量为3～6wt％，氯化聚氯乙烯cpvc树脂的添加量为15～17wt％；

21、所述硅烷偶联剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的一种或以上；

22、所述管桩厂废浆来自管桩厂生产所产生的废料，主要包含有水分、硅酸盐水泥以及磨细砂等成分，水含量为30～40％；

23、2)原料预处理：将石英砂、天然河砂、碎石粉、填料以及砂浆助剂进行烘干处理，并研磨为均匀颗粒；

24、3)砂浆添加剂的制备：分别制备保水剂以及缓凝剂，将保水剂、缓凝剂以及减水剂按质量比混合得到砂浆添加剂，其混合质量比为(2～3)：(2～4)：(1～3)；

25、所述保水剂为磷渣粉、纤维素醚、甲壳素纳米晶须和固硫灰的混合物，混合质量比为(4～7)：(2～3)：(1～3)：(5～7)，其制备为：将磷渣粉、固硫灰和甲壳素纳米晶须水溶液，磁力搅拌均匀，之后加入纤维素醚的稀盐酸溶液，磁力搅拌均匀，即得到保水剂；

26、所述缓凝剂为松香酸钠、葡萄糖、有机膦酸的混合物，混合质量比为(1～3)：(5～7)：(3～4)，其制备为：将松香酸钠、葡萄糖混合均匀之后，加入有机膦酸溶液，进行30～40℃的超声搅拌，搅匀即得到缓凝剂；

27、4)湿拌砂浆的制备：根据质量分数占比，将水泥、改性管桩废浆、砂浆助剂以及砂浆添加剂混合，搅拌均匀，之后加入石英砂、天然河砂、碎石粉、填料以及水，充分搅拌均匀，即得到湿拌砂浆。

28、本发明的有益效果如下：

29、本发明的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，在改性管桩废浆、砂浆添加剂、砂浆助剂以及填料的协同作用下，增强了湿拌砂浆增稠、保水的作用，使得助于湿拌砂浆塑性保持的同时延长了其可操作的时间，降低了砂浆的分散度以及水泥水化的抑制作用，延长了砂浆的保塑时间，同时增强了砂浆的可操作空间，使得所制备的湿拌砂浆得以满足施工要求。

30、本发明的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆的制备方法，利用了管桩厂产生的废浆，对其进行改性之后，结合填料、砂浆助剂和砂浆添加剂制备得到环保湿拌砂浆，不仅对管桩废浆进行了再生利用，还通过对其进行物理改性提高管桩废浆与水泥、骨料的适配性，以及通过添加砂浆助剂、砂浆添加剂等，制得性能改善的湿拌砂浆，提高其力学性能，解决其失水快、柔韧性差、强度低等问题；其中，通过采用经改性之后的管桩废浆提高了分子的物理粘接能力，有助于粘接水泥、砂石料以及砂浆添加剂、填料等材料，增强材料间的粘接强度，同时有助于管桩废浆的废物利用，还增强了湿拌砂浆的力学性能，为管桩废浆创造了利用价值，扩大其应用。

技术特征：

1.一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述环保湿拌砂浆中包括如下组分：水泥、改性管桩废浆、石英砂、天然河砂、碎石粉、填料、砂浆助剂、砂浆添加剂以及水；

2.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述填料包括石英粉、粉煤灰、硅灰粉、云母粉、烧结砖粉的一种以上。

3.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述砂浆助剂包括氮化硅或碳化硅。

4.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述改性管桩废料为采用管桩厂废浆、多孔陶粒、纳米硅铝酸钠以及氯化聚氯乙烯cpvc树脂的原料制备得到；

5.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述砂浆添加剂包括保水剂、缓凝剂以及减水剂，其混合质量比为(2～3)：(2～4)：(1～3)。

6.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述保水剂为磷渣粉、纤维素醚、甲壳素纳米晶须和固硫灰的混合物，混合质量比为(4～7)：(2～3)：(1～3)：(5～7)，其制备为：将磷渣粉、固硫灰和甲壳素纳米晶须水溶液，磁力搅拌均匀，之后加入纤维素醚的稀盐酸溶液，磁力搅拌均匀，即得到保水剂。

7.根据权利要求1所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆，其特征在于，所述缓凝剂为松香酸钠、葡萄糖、有机膦酸的混合物，混合质量比为(1～3)：(5～7)：(3～4)，其制备为：将松香酸钠、葡萄糖混合均匀之后，加入有机膦酸溶液，进行30～40℃的超声搅拌，搅匀即得到缓凝剂。

8.一种权利要求1～7任一项所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆的制备方法，其特征在于，步骤1)所述多孔陶粒占废浆的30～40wt％、纳米硅铝酸钠占废浆的10～15wt％；

10.根据权利要求8所述的基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆的制备方法，其特征在于，步骤1)所述硅烷偶联剂的添加量为3～6wt％，氯化聚氯乙烯cpvc树脂的添加量为15～17wt％。

技术总结
本发明属于湿拌砂浆的技术领域，具体涉及一种基于管桩厂废浆的环保湿拌砂浆及其制备方法。所述环保湿拌砂浆中包括如下组分：水泥、改性管桩废浆、石英砂、天然河砂、碎石粉、填料、砂浆助剂、砂浆添加剂以及水；所述改性管桩废料为采用管桩厂废浆、多孔陶粒、纳米硅铝酸钠以及氯化聚氯乙烯CPVC树脂的原料制备得到。利用了管桩厂产生的废浆，对其进行改性之后，结合填料、砂浆助剂和砂浆添加剂制备得到环保湿拌砂浆，不仅对管桩废浆进行了再生利用，还通过对其进行物理改性提高管桩废浆与水泥、骨料的适配性，以及通过添加砂浆助剂、砂浆添加剂等，制得性能改善的湿拌砂浆，提高其力学性能，解决其失水快、柔韧性差、强度低等问题。

技术研发人员：陈均侨,周常林,华丽,林宏刚,蒋金明
受保护的技术使用者：广州协堡建材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13