專利名稱：包含回收的玻璃廢料的砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流動(dòng)砂漿(flowing screed)，例如基于無水石膏或α-半水合物硫酸鈣的流動(dòng)地面用砂漿、似水泥的流動(dòng)地面用砂漿或混合的似水泥的流動(dòng)地面用砂漿，其包含用于構(gòu)造流動(dòng)、未粘合和粘合砂漿的回收的廢玻璃砂。另外，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)砂漿的方法和一種通過制備上述任一用袋裝形式或以大批定點(diǎn)運(yùn)送的流動(dòng)砂漿來重新利用回收的玻璃廢料的方法。
在本說明書的上下文中，詞語“包含”意思為“其中包括”。而不是限定為“只由……組成”。
流動(dòng)的砂漿是可被泵送或傾倒的，包含水泥、混凝料/砂和水、硫酸鈣混凝料/砂和水的混合物，施加到例如混凝土板、絕緣板、或通過地板下加熱等得到平滑的表面。已知的這種類型的砂漿是Isocrete提供的ISOCRETE GYVLON TM、Lafarge提供的LAFARGE GYVLON和AGILIA SCREED、RMC提供的RMC READY-SCREED SUPAFLO和Tarmac提供的TARMAC TRUFLOW。
不斷增長的玻璃廢料體積對(duì)可用的垃圾填埋空間造成了相當(dāng)大的壓力。鑒于此，該壓力被施加到解決與玻璃處理相關(guān)的環(huán)境問題，已有的減少該壓力的方法是涉及廢玻璃回收的方法。在該回收方法中，廢玻璃通常進(jìn)行粉碎、洗滌、分級(jí)和篩選以得到玻璃砂。
然而，該方法有一個(gè)缺點(diǎn)，剩余的玻璃砂必須被處理。目前通過加到柏油碎石/瀝青和路基填充材料中來解決上述問題。很明顯，需要其他的處置方法。
因此，需要一種重新利用回收的玻璃廢料以生產(chǎn)對(duì)環(huán)境穩(wěn)定的產(chǎn)品的方法。另外，需要一種對(duì)環(huán)境穩(wěn)定的包含回收的玻璃廢料的產(chǎn)品。
本發(fā)明解決或簡化了上文所述的至少一個(gè)問題。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，砂漿制備是在無機(jī)基質(zhì)中對(duì)廢玻璃材料進(jìn)行重新利用并包裝得到無污染的穩(wěn)定產(chǎn)品的一種可行的方法。有利地，該方法排除了對(duì)廢玻璃填埋處理的需要，也減少了對(duì)所開采或發(fā)掘的天然物質(zhì)的需要。
因此，本發(fā)明一方面提供了包含回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)M分的砂漿。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的實(shí)施方案是一種優(yōu)選包含混凝料狀或粉末狀的回收玻璃廢料的流動(dòng)砂漿。流動(dòng)砂漿包含能夠使砂漿流動(dòng)量的水。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的實(shí)施方案包含回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?。?yōu)選地，砂漿的實(shí)施方案包含10％-80重量％的回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?。更?yōu)選地，砂漿的實(shí)施方案包含20％-70重量％的回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)＿@有利于比常規(guī)的砂比重低的玻璃相對(duì)于常規(guī)的砂和/或混凝料更易于在流動(dòng)的地面用砂漿懸浮體中漂浮。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的實(shí)施方案另外包含粉末狀的粘合劑或漿料，其優(yōu)選包含硫酸鈣、卜特蘭水泥、高氧化鋁水泥、磺基鋁酸鈣水泥、硅粉(silica fume)、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高爐礦渣中的至少一種或其中兩種或多種的組合。更優(yōu)選地，粉末粘合劑包含硫酸鈣。最優(yōu)選地，粉末粘合劑包含結(jié)合有水、卜特蘭水泥、高氧化鋁水泥、磺基鋁酸鈣水泥、硅粉、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高爐礦渣中的至少一種或其中兩種或多種的組合的硫酸鈣。優(yōu)選地，硫酸鈣結(jié)合有10-90重量％的水、卜特蘭水泥、高氧化鋁水泥、磺基鋁酸鈣水泥、硅粉、石灰石粉末、粉碎的燃料灰、高爐礦渣中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
優(yōu)選地，砂漿的實(shí)施方案包含5％-90％，更優(yōu)選5％-80％，更優(yōu)選10％-80重量％的粉末粘合劑或漿料。優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含結(jié)合有30％-80重量％的粉末粘合劑或漿料的回收玻璃廢料。
優(yōu)選地，硫酸鈣選自α-半水合物、β-半水合物、無水石膏中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含選自卜特蘭水泥、高氧化鋁水泥、磺基鋁酸鈣水泥中的至少一種或其中兩種或多種的水泥。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含高氧化鋁水泥和卜特蘭水泥的混合物。優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約10％-約90％，更優(yōu)選約10％-約80％的高氧化鋁水泥和約1％-約20％的卜特蘭水泥。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約20％-約80％的高氧化鋁水泥和約5％-約15％的卜特蘭水泥。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的另一實(shí)施方案包含磺基鋁酸鈣水泥和卜特蘭水泥的混合物。優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約10％-約90％，更優(yōu)選約10％-約80％的磺基鋁酸鈣水泥和約1％-約20％的卜特蘭水泥。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約20％-約80％的磺基鋁酸鈣水泥和約5％-約15％的卜特蘭水泥。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案另外包含硫酸鈣。優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約5％-約50％的α-半水合物石膏、β-半水合物石膏和/或無水石膏。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約40％的α-半水合物石膏和/或無水石膏。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含石灰石粉末填料。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約10-約40％、更優(yōu)選約10％-約35％的石灰石粉末填料。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的另一實(shí)施方案包含粉碎的燃料灰粉末填料。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約10-約40％、更優(yōu)選約10％-約35％粉碎的燃料灰粉末填料。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的另一實(shí)施方案包含硅粉粉末填料。更優(yōu)選地，該砂漿的此實(shí)施方案包含約5-約20％的硅粉粉末填料。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含一種緩凝劑(retarder)，以延緩水泥水合或硫酸鈣的凝固時(shí)間，從而延長流動(dòng)砂漿的貯存期。優(yōu)選地，該緩凝劑包含檸檬酸、酒石酸、硼酸、葡糖酸鈉、羅謝爾鹽、檸檬酸三鈉、三聚磷酸鈉、螯合劑中的至少一種或其中兩種或多種的組合。優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.025％-2.0重量％的緩凝劑。更優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.05％-1重量％的緩凝劑。更優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.2％-0.8重量％的緩凝劑。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含一種促進(jìn)劑，以促進(jìn)水泥或硫酸鈣材料的水合或促進(jìn)粉末粘合劑的晶體形成。優(yōu)選地，該促進(jìn)劑包含碳酸鋰、碳酸鈉、堿土金屬鹽、硫酸鋁、硫酸鉀、磷酸鹽中的至少一種或其中的兩種或多種的組合。優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.025％-2.0重量％的促進(jìn)劑。更優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.025％-1重量％的促進(jìn)劑。更優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.2％-0.8重量％的促進(jìn)劑。這有利于水泥和/或硫酸鈣一旦緩聚停止便迅速地水合或凝固。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含一種增塑劑。優(yōu)選地，該增塑劑包含三聚氰胺、木素磺酸鹽、干酪素中的至少一種或其中兩種或多種的組合，從而不必加入過量的水就能提高流動(dòng)地面用砂漿的流動(dòng)特性。從而可使用少量的水和/或可避免使用過量的水。優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.02％-2.00重量％的增塑劑。更優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.1％-0.8重量％的增塑劑。更優(yōu)選地，該砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含0.2％-0.5重量％的增塑劑。
優(yōu)選地，本發(fā)明砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含一種液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。優(yōu)選地，該液體和/或粉末狀的聚合物包含提高表面磨蝕、結(jié)合到基質(zhì)和混凝料和/或砂懸浮體的粘合強(qiáng)度的有機(jī)聚合物、共聚物、三聚物中的至少一種或其中兩種或多種的組合。優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含1％-6重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。更優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含2％-4重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。更優(yōu)選地，砂漿的一個(gè)實(shí)施方案包含3重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
為了便于理解本發(fā)明砂漿的實(shí)施方案中的組分?jǐn)?shù)及其含量，下表1以表格形式顯示了優(yōu)選的組分，其中左欄中的組分是由右欄中的組分構(gòu)成的。％范圍是重量表示的優(yōu)選的量。
表1
其中若干組分以0％-100重量％的量表示，這是指該組分可任選地不存在或以最高100重量％的量存在。很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，必須存在至少一種任選的組分。
本發(fā)明第二方面提供了制備本發(fā)明第一方面的砂漿的方法，包括以所需量混合組分的步驟。
優(yōu)選地，該方法的一個(gè)實(shí)施方案包括如下步驟保持粉末粘合劑或漿料組分與玻璃砂分離直到需要砂漿時(shí)，然后在將流動(dòng)砂漿施加到地面基質(zhì)前現(xiàn)場(chǎng)直接混合該組分，或?qū)⒘鲃?dòng)砂漿施加到地面基質(zhì)表面前首先在現(xiàn)場(chǎng)或在現(xiàn)場(chǎng)外的大批預(yù)拌卡車(bulk ready-mix truck)或預(yù)拌泵送卡車(ready-mix pump truck)上混合組分并攪拌。
本發(fā)明第三方面提供了一種重新利用回收的玻璃廢料的方法，包括廢玻璃的粉碎、洗滌、篩選和分級(jí)步驟，以得到用作制備流動(dòng)砂漿的組分的砂殘?jiān)?br> 本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文所述的本說明書所提供的優(yōu)選實(shí)施方案中描述，也能夠從中明顯地看出。
為了更清楚，簡明的描述特征在本文以相同或不同的實(shí)施方案中的一部分來描述，但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍可包括具有所述特征的全部或一部分的組合的實(shí)施方案。
實(shí)施例1在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的流動(dòng)砂漿包含10％-80重量％的回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?0％-90重量％的α-半水合物石膏，0.025％-2重量％的緩凝劑和0.02％-2.00重量％的增塑劑。
實(shí)施例2在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收的玻璃廢料砂，20％-90重量％的無水石膏和0.025％-2.00重量的促進(jìn)劑和0.02％-2.00重量％的增塑劑。
實(shí)施例3在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，20％-90重量％的卜特蘭水泥。
實(shí)施例4在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，10％-80重量％的高氧化鋁水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特蘭水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的無水石膏，0.025％-2重量％的促進(jìn)劑，0.025％-2重量％的緩凝劑，和0.020％-2重量％的增塑劑。
實(shí)施例5在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，10％-80重量％的高氧化鋁水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特蘭水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的無水石膏，0.025％-2重量％的促進(jìn)劑，0.025％-2重量％的緩凝劑，0.020％-2重量％的增塑劑，和1％-5重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
實(shí)施例6在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，10％-80重量％的磺基鋁酸鈣水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特蘭水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的無水石膏，0.025％-2重量％的促進(jìn)劑，0.025％-2重量％的緩凝劑，0.020％-1重量％的增塑劑，和1％-5重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
實(shí)施例7在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，10％-80重量％的高氧化鋁水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特蘭水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的無水石膏，5％-20重量％的硅粉，0.025％-2重量％的促進(jìn)劑，0.025％-2重量％的緩凝劑，0.020％-2重量％的增塑劑，和1％-5重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
實(shí)施例8在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的砂漿包含10％-80重量％的回收玻璃廢料砂，10％-80重量％的磺基鋁酸鈣水泥，10％-35重量％的石灰石粉末填料，1％-20重量％的卜特蘭水泥，5％-15重量％的β-半水合物石膏和/或5％-15重量％的無水石膏，5％-20重量％的硅粉，0.025％-2重量％的促進(jìn)劑，0.025％-2重量％的緩凝劑，0.020％-1重量％的增塑劑，和1％-5重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的優(yōu)選的實(shí)施方案的各種更改和修正對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍并不減少其所具優(yōu)點(diǎn)的條件下可進(jìn)行上述的更改和修正。因此，上述更改和修正也應(yīng)當(dāng)被所附的權(quán)利要求所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種能夠流動(dòng)的砂漿，包含(i)混凝料或粉末形式的回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?；?ii)硫酸鈣粉末粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的砂漿，包含10％-80重量％的回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的砂漿，包含5％-80％的硫酸鈣粉末粘合劑。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，其中的硫酸鈣選自α-半水合物石膏、β-半水合物石膏、無水石膏中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，其中的硫酸鈣結(jié)合有10％-90重量％的水、卜特蘭水泥、高氧化鋁水泥、磺基鋁酸鈣水泥、石灰石粉末、硅粉、粉碎的燃料灰、鼓風(fēng)爐礦渣中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的砂漿，包含硫酸鈣、高氧化鋁水泥和卜特蘭水泥的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的砂漿，包含10％-80％的高氧化鋁水泥和1％-20％的卜特蘭水泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的砂漿，包含硫酸鈣、磺基鋁酸鈣水泥和卜特蘭水泥的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的砂漿，包含10％-80％的磺基鋁酸鈣水泥和1％-20％的卜特蘭水泥。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含約10％-約35％的石灰石粉末填料。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含約10％-約35％的粉碎的燃料灰粉末填料。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含約5％-約20％的硅粉粉末填料。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含一種緩凝劑，以延緩粉末粘合劑的晶體形成，從而延長流動(dòng)砂漿的貯存期。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的砂漿，其中的緩凝劑包含檸檬酸、酒石酸、硼酸、葡糖酸鈉、羅謝爾鹽、檸檬酸三鈉、三聚磷酸鈉、螯合劑中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的砂漿，其中該砂漿包含0.025％-2.0重量％的緩凝劑。
16.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含一種促進(jìn)劑，以促進(jìn)粉末粘合劑的晶體形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的砂漿，其中的促進(jìn)劑包含碳酸鋰、碳酸鈉、堿土金屬鹽、硫酸鋁、硫酸鉀、磷酸鹽中的至少一種或其中的兩種或多種的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的砂漿，其中的砂漿包含0.025％-2.0重量％的促進(jìn)劑。
19.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含一種增塑劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的砂漿，其中的增塑劑包含三聚氰胺、木素磺酸鹽、干酪素中的至少一種或其中兩種或多種的組合，從而不必加入過量的水就能提高流動(dòng)地面用砂漿的流動(dòng)特性。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的砂漿，其中的砂漿包含0.02％-2.00重量％的增塑劑。
22.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的砂漿，包含一種液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的砂漿，其中的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物包含提高表面磨蝕、結(jié)合到基質(zhì)、混凝料或砂懸浮物的粘合強(qiáng)度的有機(jī)聚合物、共聚物、三聚物中的至少一種或其中兩種或多種的組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23的砂漿，其中的砂漿包含1％-6重量％的液體和/或粉末狀的有機(jī)聚合物。
25.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1-24中任一的砂漿的方法，包括以所需量混合組分的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，包括如下步驟保持組分分離直到需要砂漿時(shí)，然后在流動(dòng)砂漿施加到地面基質(zhì)前現(xiàn)場(chǎng)直接混合該組分，或流動(dòng)砂漿施加到地面基質(zhì)表面前首先在現(xiàn)場(chǎng)或在現(xiàn)場(chǎng)外的大批預(yù)拌卡車中混合組分并攪拌。
27.一種重新利用回收的玻璃廢料的方法，包括廢玻璃的粉碎、洗滌、篩選和分級(jí)步驟中至少一種，以得到用于制備流動(dòng)砂漿的組分的砂殘?jiān)?br> 28.本文所述的根據(jù)所附實(shí)施例的砂漿。
全文摘要
一種施加到例如混凝土板等以得到平滑表面的砂漿，其包含回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?。在?yōu)選的實(shí)施方案中，該砂漿包含(i)混凝料或粉末形式的回收的玻璃廢料或回收的玻璃廢料砂殘?jiān)?；?ii)硫酸鈣粉末粘合劑。一種制備所述砂漿的方法以及一種重新利用回收的玻璃廢料的方法。
文檔編號(hào)C04B22/14GK1787980SQ200480012992
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者S·J·坎貝爾 申請(qǐng)人:特蘭斯米克斯集團(tuán)有限公司