[发明专利]一种废弃玻璃砂浆的制备方法及废弃玻璃砂浆

说明书

本发明提供一种废弃玻璃砂浆的制备方法及废弃玻璃砂浆，方法包括：(1)将混合碱与Na₂SO₄均匀混合，随后与废弃玻璃粉混合均匀，将混合物放入高压釜中进行水热处理；将激活后的玻璃粉放入恒温箱中烘干，研磨成75～300μm微粉；(2)将激活并研磨后的玻璃粉与普通硅酸盐水泥、标准砂倒入搅拌机内混合搅拌，随后加入水，再继续进行搅拌，得到物理‑化学‑水热联合激活的废弃玻璃砂浆；所述普通硅酸盐水泥、标准砂、玻璃粉、Na₂SO₄、混合碱和水的质量比为1：(1.575～2.025)：(0.225～0.675)：(0～0.06)：(0～0.06)：0.47。通过本方案制备的废弃玻璃砂浆，抗压及抗折强度良好，砂浆的膨胀率低于规范阀值，实现了废弃玻璃的再利用，具有重大的环保意义。本发明设计合理，操作简单，实用性强。

技术领域：

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种废弃玻璃砂浆的制备方法及废弃玻璃砂浆。

背景技术：

废玻璃是指不再使用或已被丢弃的玻璃、玻璃制品和玻璃纤维等玻璃物料，作为废弃垃圾填埋处理后其自然降解时间高达4000年，这种不可降解的特性将导致严重的环境污染。玻璃的主要成分为二氧化硅，具有一定程度的火山灰活性，因此作为潜在的辅助胶凝材料加入到混凝土中可实现废弃玻璃的资源化利用，具有重大的环保意义。近年来越来越多的学者研究废弃玻璃混凝土，但废玻璃的颜色、粒径、掺量等因素的差异都会影响混凝土的力学性能和膨胀风险(碱骨料反应)，因此对废弃玻璃混凝土的进一步研究具有重大的科研意义。

废弃玻璃具有一定的火山灰特性，能够作为水泥替代材料，改善混凝土的力学性能。但是，玻璃的硅氧四面体结构稳定，火山灰活性不易激发，因此需要寻找激活方法充分发挥其辅助胶凝作用。但同时也要对玻璃活性加以控制，不然会产生过量的有害膨胀。物理活化主要是通过机械力将废弃玻璃球磨至一定粒径范围，释放出活性物质，且一定粒径范围内的玻璃粉能够对ASR膨胀起到较好的抑制作用。化学活化主要是向水泥体系中加入激发剂，但需要控制好玻璃粉与化学试剂的掺量，化学试剂过少将不能充分激发玻璃粉，如果过多将导致过量的ASR膨胀。因此需要寻找一种合适的激活方法，以制备出性能优良的混凝土。本发明将化学试剂掺入砂浆中激活废玻璃粉，生成一种物理-化学-水热联合激活的废弃玻璃砂浆。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种废弃玻璃砂浆的制备方法及废弃玻璃砂浆，该方法选用废弃回收站的废弃白酒瓶，球磨成粒径为75μm至300μm的微粉，经过激活后，设计不同的比例取代标准砂，以研究和探索物理-化学-水热联合活化对废弃玻璃活性和砂浆力学强度的影响。

本发明采用以下技术方案：

一种废弃玻璃砂浆的制备方法，包括以下步骤：

S1、玻璃粉的激活：将混合碱与Na₂SO₄均匀混合，随后将其与废弃玻璃粉混合均匀，将混合物放入高压釜中进行水热处理，完成玻璃粉的激活；将激活后的玻璃粉放入80℃的恒温箱中烘干，烘干后再将其研磨成微粉；

S2、废弃玻璃砂浆的制备：将S1中激活并研磨后的玻璃粉与普通硅酸盐水泥、标准砂倒入搅拌机内混合搅拌，随后加入水，再继续进行搅拌，得到物理-化学-水热联合激活的废弃玻璃砂浆。

进一步的，所述普通硅酸盐水泥、标准砂、玻璃粉、Na₂SO₄、混合碱和水的质量比为1：(1.575～2.025)：(0.225～0.675)：(0～0.06)：(0～0.06)：0.47。

进一步的，所述混合碱为氢氧化钠和氢氧化钙的混合物，氢氧化钠和氢氧化钙的混合比例为1:1。

进一步的，S1中，激活并研磨后的玻璃粉的平均粒径为75～300μm。

进一步的，S1中，水热处理条件为：126℃、0.143MPa，水热处理时间为2小时。