一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺

技术领域

本发明涉及砂浆技术领域，特别涉及一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺。

背景技术

砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约是80％-90％，据统计，铸造行业铸造废弃物排放量巨大。据资料显示，生产一吨铸件附带产生1.2-1.3吨废砂，铸造废砂主要采取野外排放为主，排放量累积已达30亿吨以上，并且每年以3000万吨的速率增加。大量的铸造废砂作为垃圾在野外堆积不仅占用大量土地资源，同时造成了废砂材料的巨大浪费，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，对有限的资源是极大的浪费，而且会造成严重的环境污染。

传统的建筑砂浆是在工地现场拌制，现场拌制的砂浆各组分计量精确度底、细骨料级配不合理、外加剂应用困难，砂浆的质量稳定性差、粘结强度低、收缩大、抗裂性与抗渗性差，易引起墙面开裂、起壳、渗漏，特细砂砂浆情况尤为严重。现场拌制砂浆还会造成材料浪费和污染环境。因此，加快建筑砂浆的专业化进程就显得极其重要。

一般来说，普通抹面砂浆的和易性较差、粘结力低、收缩率大，给施工带来了不便，并且，普通抹面砂浆的弹性模量大，容易开裂，致使砂浆的抗渗性、耐久性受到很大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为150-180g、可再分散胶粉的含量为2-4g、硅酸盐水泥30-65份、氧化钙的含量为3-7g、粉煤灰的含量为5-10g、矿物掺合料含量为24-30g、玻化微珠含量为16-20g、隔热轻骨料含量为19-29g、粘结剂含量为5-10g和抗裂纤维含量为3-9g。

进一步地，粘结剂为苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧类树脂或聚酯类聚氨酯树脂中的任意一种。

进一步地，抗裂纤维为聚酯纤维、聚丙烯单丝纤维、聚丙烯粗纤维中的任意一种。

进一步地，矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、氧化铝粉末和二氧化硅粉的质量份数比为3:5:7。

进一步地，铸造废砂的含量为150g、可再分散胶粉的含量为2g、硅酸盐水泥30份、氧化钙的含量为3g、粉煤灰的含量为5g、矿物掺合料含量为24g、玻化微珠含量为16g、隔热轻骨料含量为19g、粘结剂含量为5g和抗裂纤维含量为3g。

进一步地，铸造废砂的含量为165g、可再分散胶粉的含量为3g、硅酸盐水泥48份、氧化钙的含量为5g、粉煤灰的含量为7g、矿物掺合料含量为27g、玻化微珠含量为18g、隔热轻骨料含量为25g、粘结剂含量为7g和抗裂纤维含量为7g。

进一步地，铸造废砂的含量为180g、可再分散胶粉的含量为4g、硅酸盐水泥65份、氧化钙的含量为7g、粉煤灰的含量为10g、矿物掺合料含量为30g、玻化微珠含量为120g、隔热轻骨料含量为29g、粘结剂含量为10g和抗裂纤维含量为9g。

本发明提出的另一种技术方案，包括利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

S1：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

S2：初粉碎：取S1中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

S3：将S2得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

S4：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠、隔热轻骨料和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

S5：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

S6：二次粉碎：取S5中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺，利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺，高大大提高砂浆的粘结强度和抗裂性能，其所形成的抹面层具有良好的耐久性能和保温能力，能够延长外墙外保温系统的使用寿命，并且在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，一种利用铸造废砂制作保温抹面砂浆，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为150g、可再分散胶粉的含量为2g、硅酸盐水泥30份、氧化钙的含量为3g、粉煤灰的含量为5g、矿物掺合料含量为24g、玻化微珠含量为16g、隔热轻骨料含量为19g、粘结剂含量为5g和抗裂纤维含量为3g。

粘结剂为苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧类树脂或聚酯类聚氨酯树脂中的任意一种。

抗裂纤维为聚酯纤维、聚丙烯单丝纤维、聚丙烯粗纤维中的任意一种。

矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、氧化铝粉末和二氧化硅粉的质量份数比为3:5:7。

利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

步骤三：将步骤二得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

步骤四：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠、隔热轻骨料和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

步骤五：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

步骤六：二次粉碎：取步骤五中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

实施例二：

铸造废砂的含量为165g、可再分散胶粉的含量为3g、硅酸盐水泥48份、氧化钙的含量为5g、粉煤灰的含量为7g、矿物掺合料含量为27g、玻化微珠含量为18g、隔热轻骨料含量为25g、粘结剂含量为7g和抗裂纤维含量为7g。

粘结剂为苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧类树脂或聚酯类聚氨酯树脂中的任意一种。

抗裂纤维为聚酯纤维、聚丙烯单丝纤维、聚丙烯粗纤维中的任意一种。

矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、氧化铝粉末和二氧化硅粉的质量份数比为3:5:7。

利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

步骤三：将步骤二得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

步骤四：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠、隔热轻骨料和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

步骤五：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

步骤六：二次粉碎：取步骤五中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

实施例三：

铸造废砂的含量为180g、可再分散胶粉的含量为4g、硅酸盐水泥65份、氧化钙的含量为7g、粉煤灰的含量为10g、矿物掺合料含量为30g、玻化微珠含量为120g、隔热轻骨料含量为29g、粘结剂含量为10g和抗裂纤维含量为9g。

粘结剂为苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧类树脂或聚酯类聚氨酯树脂中的任意一种。

抗裂纤维为聚酯纤维、聚丙烯单丝纤维、聚丙烯粗纤维中的任意一种。

矿物掺合料为粉煤灰、矿粉、氧化铝粉末和二氧化硅粉的质量份数比为3:5:7。

利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

步骤三：将步骤二得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

步骤四：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠、隔热轻骨料和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

步骤五：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

步骤六：二次粉碎：取步骤五中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

对比例一：

铸造废砂的含量为165g、可再分散胶粉的含量为3g、硅酸盐水泥48份、氧化钙的含量为5g、粉煤灰的含量为7g、矿物掺合料含量为27g、玻化微珠含量为18g、粘结剂含量为7g和抗裂纤维含量为7g。

利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

步骤三：将步骤二得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

步骤四：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

步骤五：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

步骤六：二次粉碎：取步骤五中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

对比例二：

铸造废砂的含量为165g、可再分散胶粉的含量为3g、硅酸盐水泥48份、氧化钙的含量为5g、矿物掺合料含量为27g、玻化微珠含量为18g、隔热轻骨料含量为25g、粘结剂含量为7g和抗裂纤维含量为7g。

利用铸造废砂制作保温抹面砂浆的制作工艺，包括以下步骤：

步骤一：称取：取定量的铸造废砂、氧化钙、矿物掺合料和隔热轻骨料依照比例一一配比后倒入容器中备用；

步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、氧化钙、粉煤灰、矿物掺合料和隔热轻骨料倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作20-35min，用10目网纱过滤，得到研磨初料溶液；

步骤三：将步骤二得到的研磨初料溶液中加入碱性物质至体系的pH值为9-10，加热反应后，水洗至中性，得到预处理的研磨初料混合物；

步骤四：浸泡：将研磨初料混合物倒入浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在10-15min，将粉煤灰、矿物掺合料、玻化微珠、隔热轻骨料和抗裂纤维制备的粉末加入溶剂中，干燥搅拌均匀后，搅拌10-60min，加入含粘结剂溶液，室温搅拌20-30min后，升温至80-100℃继续反应6-8h；

步骤五：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；

步骤六：二次粉碎：取步骤五中的烘干料以及可再分散胶粉和硅酸盐水泥、倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到砂浆粉末。

对比例一中去除隔热轻骨料，对比例二中去除粉煤灰，实施例一、二和三通过改变比重，并对其分别测试，如表1所示：

表1测试数据

实验结果：通过原料配方的优化，采用多次的粉碎以及浸泡原料，其目的在于，通过其多次粉碎破坏原料内分子间的稳定键，配合超声波振动提高其分子破坏力，包括物质的组分、粒径的选择，以及通过合适的处理工艺，从表1中可以看出，高性能保温抹面砂浆其各项技术指标均符合现行国家相关标准的要求，并大大提高砂浆的粘结强度和抗裂性能，其所形成的抹面层具有良好的耐久性能和保温能力，能够延长外墙外保温系统的使用寿命，并且在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。

综上所述；本发明的利用铸造废砂制作保温抹面砂浆及其制作工艺，高大大提高砂浆的粘结强度和抗裂性能，其所形成的抹面层具有良好的耐久性能和保温能力，能够延长外墙外保温系统的使用寿命，并且在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。