現場拌制砂漿存在污染環境、生產效率低、計量困難、質量不穩定等缺點。隨著建筑業的迅猛發展,可利用河砂越來越少,資源短缺問題逐漸顯露,而且大量開采河砂嚴重影響了河道的安全性。因此,砂漿的生產方式以及原料選擇的改革成為必然,新型環保型干粉砂漿的開發勢在必行。
采用生態型膠凝材料取代傳統的普通硅酸鹽水泥,用尾礦部分取代河砂,同時開發復合保水增稠劑,成功制備了新型環保型干粉砂漿。開發的產品大量利用固體廢棄物資源,同時減少了二氧化碳的排放和河砂資源的消耗,保護了生態環境。
綜合尾礦砂漿需水量大和干收縮嚴重等特點,河北中科環保有限公司自主開發了以改性膨潤土為主,輔之以萘系減水劑和高分子材料的專用保水增稠劑SK,其保水增稠的效果明顯,還能調節體系用水量,降低產品的干收縮率,有效提高產品的綜合性能。表3的數據證明SK的不同加量對砂漿保水率和強度的影響(固定砂漿配比為生態型膠凝材料∶尾礦∶粗河砂=1∶3∶1, SK加量為水泥的百分比)。
結果說明:砂漿保水率隨SK加量的增加而增長,當SK加量在1%時,砂漿強度達到峰值,分層度也達到了理想的水平, SK繼續增加,強度有下降趨勢。
骨料的合理顆粒級配有利于水泥漿水化產物的形成,從而保證砂漿的綜合性能。表4為保持水泥和骨料的比例為∶4,添加1%的SK,骨料的不同細度級配對砂漿性能的影響規律。
結果表明,隨著尾礦砂漿骨料中粗砂比例的增加,砂漿強度呈增加趨勢。粗尾礦代替河砂制備的砂漿產品與河砂制備的砂漿產品性能指標接近。因此,尾礦合理篩分或部分代替河砂用于砂漿具有實際的應用意義。
干收縮試驗是測定砂漿試塊在(20±3)℃,濕度60%以上的養護條件下,不受外力作用時不同齡期的試塊長度與其成型7d后的試塊初始長度比較的變化率。
實驗結果可以看出,尾礦經篩分后代替河砂或尾礦部分代替河砂制備的生態型砂漿干收縮都是值各齡期均比傳統的硅酸鹽水泥砂漿低,甚至后期略顯膨脹,是因為摻加的保水增稠助劑SK中膨潤土吸水后體積膨脹,部分補償了砂漿的干燥收縮。三組試塊的干收縮率在各齡期均小于標準中0. 05%的要求,滿足工程施工的需求。
利用粉煤灰、礦渣制備新型生態型膠凝材料代替普通硅酸鹽水泥、利用礦山尾礦部分代替河砂,添加專用保水增稠助劑開發的系列干粉砂漿產品,各項性能指標符合標準DBJ/T01-73-2003《干拌砂漿應用技術規程》的要求,固體廢棄物利用率高達70% ~90%,節約了資源,具有很好的經濟效益、社會效益和環保效益。