[发明专利]利用了煤灰的砂浆或混凝土组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及砂浆或混凝土组合物及其用途，更为详细地讲，涉及利用了煤灰的砂浆或混凝土组合物及其用途。

背景技术

一般来讲，在石灰或水泥中掺入砂子并用水拌合而制备砂浆，一旦除去水分则砂浆变得坚硬，因此，砂浆主要用于砌筑砖头或石材之类。水泥砂浆包括波特兰水泥砂浆和天然水泥砂浆，而就上述波特兰水泥砂浆而言，混合3重量份的砂子和1重量份的水泥并对此混合适量的水而制得，就天然水泥砂浆而言，混合2重量份的砂子和1重量份的水泥而制得。在为这些水泥砂浆的情况下，耗费大量水泥且作为骨料的砂子的使用量较大，使得建筑费用上升，且存在这些砂浆干燥时抗压强度并不太高的问题。

另一方面，煤灰(coal ash)是在火力发电厂等烧煤后所残留的不燃成分，其区分为粉煤灰或飞灰(fly ash)和灰渣或底灰(bottom ash)，而煤灰的主成分为二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钠(Na₂O)、氧化钾(K₂O)、二氧化钛(TiO₂)等。这些煤灰作为代表性的工业废料其用途并不理想而几乎全部被填埋等，而导致严重的环境污染问题。

为此，在争相尝试再生利用上述煤灰，而作为这种技术已有韩国公开专利公报第2002-0065190号、韩国专利第237557号、韩国专利公告第86-001754号、韩国专利公开公报第1999-0011079号等。韩国公开专利公报第2002-0065190号所涉及的是对于粉煤灰60重量%、固化用混合剂23重量%、以及砂子17重量%加适量的水并搅拌之后通过砖头成型机而成型的煤灰砖头。韩国专利第237557号所涉及的是将废渣30-80重量份、废旧型砂10-40重量份、煤灰5-20重量份、水泥15-20重量份、以及水20重量份混合而制备的砂浆组合物。韩国专利公告第86-001754号所涉及的是包括以凝结剂在煤灰中混匀波特兰水泥、硅藻土、以及镁水泥后以1kg/cm²的压力成型并以65℃的蒸汽进行养护的步骤的煤灰砖头的制备方法。韩国专利公开公报第1999-0011079号所涉及的是以将氧化钙(CaO)和水泥、氟化钾(KF)、硫酸钙(CaSO₄)、硫酸钠(Na₂SO₄)、氯化钙(CaCl₂)混合的化学组合物1至4.5%和煤灰40至90%以及水泥20至23%混合而制备的煤灰作为主要材料的砌块制备方法。

发明内容

技术课题

但这些现有的利用了煤灰的砂浆或砖头的制备方法，由于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问题，且在制备过程中须进行烧结或者须经中高温或高温养护过程等而存在制备工序复杂的缺点。

本发明旨在解决包括如上所述的问题在内的各种问题，本发明的目的在于提供一种不仅以煤灰替代砂子而完全排除使用砂子等骨料，而且如通常的砂浆制备过程那样在常温下进行养护，并且砖头等成型体的抗压强度远比现有的水泥砂浆成型体优良的砂浆或混凝土组合物及其用途。但这些课题只是例示而已，本发明的范围并不限定于此。

解决课题方案

根据本发明的一个方案，提供一种砂浆组合物，该砂浆组合物对于包含煤灰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、缓凝剂0.01至2.0重量份、以及增稠剂0.01至0.5重量份的固体成分拌合水而制得。

在上述砂浆组合物中，上述煤灰可以是飞灰(fly ash)，灰渣(bottom ash)或它们的混合物。

在上述砂浆组合物中，上述水泥可以是波特兰水泥、高炉矿渣水泥或火山灰硅酸盐水泥。

在上述砂浆组合物中，上述缓凝剂是为了抑制砂浆的快速固化的目的而使用，上述缓凝剂可以是水泥/混凝土用减水剂、水泥用水化延迟剂、无机酸、醇、氨基酸、蛋白质或糖分、或它们的混合物，而上述蛋白质可以是明胶，上述氨基酸可以是脯氨酸或谷氨酸。

在上述砂浆组合物中，上述增稠剂是为了提高砂浆或混凝土的粘结性能、凝聚作用而添加的添加剂，上述增稠剂可以是纤维素系增稠剂、聚丙烯酰胺系水溶性高分子、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯，上述纤维素系增稠剂可以使用甲基纤维素、醋酸甲基纤维素或乙基纤维素。