利用了煤灰的砂漿或混凝土組合物及其用途

2023-10-27 21:30:07

利用了煤灰的砂漿或混凝土組合物及其用途
【專利摘要】為了製備具有較高的抗壓強度而無需使用砂子的砂漿，本發明提供一種對於包含煤灰7.5重量份、水泥1.5至3.0重量份、熟石膏1.0至2.0重量份、生石灰(CaO)1.0至2.0重量份、緩凝劑0.01至2.0重量份、以及增稠劑0.01至0.5重量份的固體成分拌合水而製得的砂漿組合物。
【專利說明】利用了煤灰的砂漿或混凝土組合物及其用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及砂漿或混凝土組合物及其用途，更為詳細地講，涉及利用了煤灰的砂漿或混凝土組合物及其用途。
【背景技術】
[0002]一般來講，在石灰或水泥中摻入砂子並用水拌合而製備砂漿，一旦除去水分則砂漿變得堅硬，因此，砂漿主要用於砌築磚頭或石材之類。水泥砂漿包括波特蘭水泥砂漿和天然水泥砂漿，而就上述波特蘭水泥砂漿而言，混合3重量份的砂子和I重量份的水泥並對此混合適量的水而製得，就天然水泥砂漿而言，混合2重量份的砂子和I重量份的水泥而製得。在為這些水泥砂漿的情況下，耗費大量水泥且作為骨料的砂子的使用量較大，使得建築費用上升，且存在這些砂漿乾燥時抗壓強度並不太高的問題。
[0003]另一方面，煤灰(coal ash)是在火力發電廠等燒煤後所殘留的不燃成分，其區分為粉煤灰或飛灰(fly ash)和灰洛或底灰(bottom ash),而煤灰的主成分為二氧化娃(SiO2)、氧化招(Al2O3)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、二氧化鈦(TiO2)等。這些煤灰作為代表性的工業廢料其用途並不理想而幾乎全部被填埋等，而導致嚴重的環境汙染問題。
[0004]為此，在爭相嘗試再生利用上述煤灰，而作為這種技術已有韓國公開專利公報第2002-0065190號、韓國專利第237557號、韓國專利公告第86-001754號、韓國專利公開公報第1999-0011079號等。韓國公開專利公報第2002-0065190號所涉及的是對於粉煤灰60重量％、固化用混合劑23重量％、以及砂子17重量％加適量的水並攪拌之後通過磚頭成型機而成型的煤灰磚頭。韓國專利第237557號所涉及的是將廢渣30-80重量份、廢舊型砂10-40重量份、煤灰5-20重量份、水泥15-20重量份、以及水20重量份混合而製備的砂漿組合物。韓國專利公告第86-001754號所涉及的是包括以凝結劑在煤灰中混勻波特蘭水泥、硅藻土、以及鎂水泥後以lkg/cm2的壓力成型並以65°C的蒸汽進行養護的步驟的煤灰磚頭的製備方法。韓國專利公開公報第`1999-0011079號所涉及的是以將氧化鈣(CaO)和水泥、氟化鉀(KF)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鈉(Na2SO4)、氯化鈣(CaCl2)混合的化學組合物I至4.5%和煤灰40至90%以及水泥20至23%混合而製備的煤灰作為主要材料的砌塊製備方法。

【發明內容】

[0005]技術課題
[0006]但這些現有的利用了煤灰的砂漿或磚頭的製備方法，由於受所使用的煤灰的使用量所限而存在不能完全排除砂子的使用或不能降低水泥的使用量的問題，且在製備過程中須進行燒結或者須經中高溫或高溫養護過程等而存在製備工序複雜的缺點。
[0007]本發明旨在解決包括如上所述的問題在內的各種問題，本發明的目的在於提供一種不僅以煤灰替代砂子而完全排除使用砂子等骨料，而且如通常的砂漿製備過程那樣在常溫下進行養護，並且磚頭等成型體的抗壓強度遠比現有的水泥砂漿成型體優良的砂漿或混凝土組合物及其用途。但這些課題只是例示而已，本發明的範圍並不限定於此。
[0008]解決課題方案
[0009]根據本發明的一個方案，提供一種砂漿組合物，該砂漿組合物對於包含煤灰7.5重量份、水泥1.5至3.0重量份、熟石骨1.0至2.0重量份、生石灰(CaO) 1.0至2.0重量份、緩凝劑0.01至2.0重量份、以及增稠劑0.01至0.5重量份的固體成分拌合水而製得。
[0010]在上述砂眾組合物中，上述煤灰可以是飛灰(fly ash),灰洛(bottom ash)或它們的混合物。
[0011 ] 在上述砂漿組合物中，上述水泥可以是波特蘭水泥、高爐礦渣水泥或火山灰矽酸鹽水泥。
[0012]在上述砂漿組合物中，上述緩凝劑是為了抑制砂漿的快速固化的目的而使用，上述緩凝劑可以是水泥/混凝土用減水劑、水泥用水化延遲劑、無機酸、醇、胺基酸、蛋白質或糖分、或它們的混合物，而上述蛋白質可以是明膠，上述胺基酸可以是脯氨酸或穀氨酸。
[0013]在上述砂漿組合物中，上述增稠劑是為了提高砂漿或混凝土的粘結性能、凝聚作用而添加的添加劑，上述增稠劑可以是纖維素系增稠劑、聚丙烯醯胺系水溶性高分子、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯，上述纖維素系增稠劑可以使用甲基纖維素、醋酸甲基纖維素或乙基纖維素。
[0014]並且，在根據本發明的一實施例的砂漿組合物中，在上述固體成分中能夠進一步包含選自由抗裂劑、抗菌劑、耐久性改進劑、減水劑、速凝劑、膨脹劑、發泡劑、以及外加劑構成的組中的I種以上的混凝土添加劑。
[0015]在上述砂漿組 合物中，在具有砂漿組合物的適宜的流動性的範圍內可以添加適量的水，而相對於水泥含量可添加100至300重量％的水。
[0016]根據本發明的另一方案，提供一種包含上述砂漿組合物I重量份和骨料0.5至3重量份的混凝土組合物。
[0017]在上述混凝土組合物中，上述骨料可以是細骨料、粗骨料、廢舊型砂、建築廢料、高爐礦渣、陶瓷片或它們的混合骨料。
[0018]根據本發明的另一方案，提供一種含有煤灰的人造建築材料的製備方法，該方法包括:成型上述砂漿組合物的建築材料成型步驟；以及在常溫下養護所成型的成型體的養護步驟。
[0019]在上述人造建築材料的製備方法中，上述建築材料可以是人造砂子、人造碎石或磚頭。
[0020]根據本發明的另一方案，提供一種通過上述製備方法製備的含有煤灰的人造建築材料。
[0021]發明效果
[0022]根據如上所述那樣構成的本發明的一實施例，全然不使用骨料也能夠製備養護後具有較高的抗壓強度的砂漿，能夠製備抗壓強度較高而降低水泥耗費量的混凝土。不僅如此，在以根據本發明的一實施例的砂漿組合物製備建築材料的情況下，耐火性和隔音性遠比通常的水泥磚頭優良。當然，本發明的範圍並不由這種效果所限定。
【具體實施方式】[0023]根據本發明的一個方案,提供一種砂眾組合物(mortar),該砂楽；組合物對於包含煤灰7.5重量份、水泥1.5至3.0重量份、熟石骨1.0至2.0重量份、生石灰(CaO) 1.0至2.0重量份、緩凝劑0.01至2.0重量份、以及增稠劑0.01至0.5重量份的固體成分拌合水而製得。
[0024]在上述砂眾組合物中，上述煤灰可以是飛灰(fly ash),灰洛(bottom ash)或它們的混合物。
[0025]就煤灰而言，在細粉末碳燃燒時，從燃燒排出氣體中首先產生向鍋爐部分的下方下落並由水速冷的塊狀灰，將它稱為灰洛(bottom ash)或熟料灰(clinker ash),接著產生從節約裝置、供氣裝置部分的熱回收裝置下落的灰，將它稱為煤渣灰(cinder ash)。但大部分的煤灰捕集於最後一道工序的電集塵器中，將它稱為飛散灰或飛灰(fly ash)。觀察這三種煤灰在整體上所佔的比率，灰渣佔10至15%，煤渣灰佔3至7%，且飛灰佔80至90%。就煤灰粒子的大小而言，灰洛為0.1至IOmm,煤洛灰為0.1至Imm,飛灰為I至100 μ m左右。其中佔煤灰的大部分的飛灰和灰渣的化學組成和物理特性如下表1。
[0026]表1
[0027][Table I]
[0028]煤灰的化學組成及物理特性
[0029]
【權利要求】
1.一種砂漿組合物，其特徵在於， 對於包含煤灰7.5重量份、水泥1.5至3.0重量份、熟石膏1.0至2.0重量份、生石灰(CaO) 1.0至2.0重量份、緩凝劑0.01至2.0重量份、以及增稠劑0.01至0.5重量份的固體成分拌合水而製得。
2.根據權利要求1所述的砂漿組合物，其特徵在於， 上述煤灰是飛灰(fly ash)、灰洛(bottom ash)或它們的混合物。
3.根據權利要求1所述的砂漿組合物，其特徵在於， 上述水泥是波特蘭水泥、高爐礦洛水泥或火山灰娃酸鹽水泥。
4.根據權利要求1所述的砂漿組合物，其特徵在於， 上述緩凝劑是水泥/混凝土用減水劑、水泥用水化延遲劑、無機酸、醇、胺基酸、蛋白質或糖分、或它們的混合物。
5.根據權利要求1所述的砂漿組合物，其特徵在於， 上述增稠劑是纖維素系增稠劑、聚丙烯醯胺系水溶性高分子、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯。
6.一種混凝土組合物，其特徵在於， 包含權利要求1至5中任一項所述的砂漿組合物I重量份和骨料0.5至3重量份。
7.根據權利要求6所述的混凝土組合物，其特徵在於， 上述骨料是細骨料、粗骨料、廢舊型砂、建築廢料、高爐礦渣、陶瓷片或它們的混合骨料。
8.一種含有煤灰的人造建築材料的製備方法，其特徵在於，包括: 成型權利要求1至5中任一項所述的砂漿組合物的成型步驟；以及 在常溫下養護所成型的成型體的養護步驟。
9.根據權利要求8所述的含有煤灰的人造建築材料的製備方法，其特徵在於， 上述人造建築材料是人造砂子、人造碎石或磚頭。
10.一種以權利要求8的製備方法製備的含有煤灰的人造建築材料。
【文檔編號】C04B14/02GK103717549SQ201280036722
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月18日 優先權日:2011年8月9日
【發明者】徐丞錫 申請人:徐丞錫