CN101838133A - 一种利用疏浚砂制备的建筑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用疏浚砂制备的建筑材料及其制备方法，所述建筑材料是采用下述重量份比例的原料制备而成：疏浚砂60-85份，生石灰5-7份，粉煤灰2-9份，贝壳2-4份，无机纤维0.2-2.2份，性能调节剂0.1-0.4份。本发明所述的建筑材料采用海、河中的疏浚泥、贝壳等废弃物，混合无机纤维材料，按特定的重量比例制备而成，具有较高的抗拉强度，且实现了废物利用，原料成本较低。

Description

一种利用疏浚砂制备的建筑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，具体地说，是涉及用疏浚砂制备的建筑材料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前，建筑中常用的碎石、砖(包括灰砂砖)、砌块、板材等建筑材料，其抗压强度高、抗拉强度低，抗拉强度仅为抗压强度的10％左右，导致其抗压能力强的优势不能充分发挥，制约了其应用。
另一方面，滨海区域每年因港口建设、航道疏浚而产生大量的疏浚砂，目前对这些疏浚砂没有较好的处理方法，大都外抛。外抛所需成本较高，每方大约需要8-15元，且会产生大量的碳排放，环境污染严重。对于很多滨海少山地区，所需碎石、砖、砌块等建筑材料，若从外地远运而来，距离远、成本高，经济性较差，且远距离运输又会产生大量碳排放而污染环境，社会效益较差。
基于此，如何充分利用疏浚废弃物制备常用的建筑材料，就地取材，实现废物利用，则是本发明的研究主旨所在。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种利用疏浚砂制备的建筑材料，该建筑材料采用海、河中的疏浚泥、贝壳等废弃物，混合无机纤维材料，按特定的重量比例制备而成，具有较高的抗拉强度。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种建筑材料，其采用下述重量份比例的原料制备而成：
疏浚砂        60-85份
生石灰        5-7份
粉煤灰        2-9份
贝壳          2-4份
无机纤维      0.2-2.2份
性能调节剂    0.1-0.4份
如上所述的建筑材料，为进一步增加制备的建筑材料的强度，同时考虑到制备成本，所述原料中还包括有水泥，其重量份不大于4份。
如上所述的建筑材料，为保证建筑材料中的氯离子满足使用要求，所述原料中还包括有0.1-0.4份的除氯剂。
如上所述的建筑材料，所述贝壳优选牡蛎壳；所述性能调节剂为增塑剂、减水剂、粘结剂、蒸养剂、防锈剂中的一种或多种。
本发明的目的之二是提供一种建筑材料的制备方法，该方法采用海、河中的疏浚泥、贝壳等废弃物，混合无机纤维材料，按特定的重量比例制备建筑材料，能够获得具有较高抗拉强度的建筑材料，实现了废物利用。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种建筑材料的制备方法，所述方法包括下述步骤：
(1)、按重量比例计，以60-85份的疏浚砂、5-7份的生石灰、2-9份的粉煤灰、2-4份的贝壳、0.2-2.2份的无机纤维及0.1-0.4份的性能调节剂为原料，将原料粉碎至180目以上，然后混合搅拌；
(2)、对搅拌后的原料边施加30-70MPa的成型压力，边振动成型；
(3)、成型后的产物在0.3-0.6MPa的压力下蒸压养护。
如上所述的建筑材料的制备方法，对搅拌后的原料振动时的振动频率为0.2-3Hz。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
1、用成本低、且为海、河废弃物的疏浚砂代替普通砂，掺入部分成本低的贝壳，混合以无机纤维材料制备建筑材料，通过混合无机纤维材料提高抗拉能力，在基本不改变建筑材料抗压强度的前提下，能将其抗拉强度提高到抗压强度的40％左右，以较低的成本获得了性能较高的产品，且实现了废物利用，减少了因处理废弃物、运输原料造成的能源浪费和碳排放，提高了环保节能效果。
2、在制备建筑材料时，因混合有无机纤维而增加了混合原料的抗拉强度、且疏浚砂的粒径处于易液化范围以及在成型时采用边振动边加压的振密技术，从而可以采用较低的成型压力，简化了制备过程的复杂度，降低了制备成本。
附图说明
图1是本发明所述建筑材料制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本发明以港口建设、航道疏浚产生的疏浚砂为主要原料，采用成本低廉的贝壳，混合无机纤维，并添加粉煤灰及性能调节剂，将各原料按一定的比例混合，制成了抗拉优良的建筑材料。选用不同的成型模具，所制备的建筑材料可以为碎石、砖、砌块或板材等。各原料的具体比例按重量份计为：疏浚砂60-85份，生石灰5-7份，粉煤灰2-9份，贝壳2-4份，无机纤维0.2-2.2份，性能调节剂0.1-0.4份。
在上述各原料中，贝壳优选牡蛎壳；无机纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维等各种无机纤维；性能调节剂可根据实际需要选择为增塑剂、减水剂、粘结剂、蒸养剂及防锈剂中的一种或多种。
本发明通过混合无机纤维材料，在基本不改变建筑材料抗压强度的前提下，能将其抗拉强度提高到抗压强度的40％左右，以较低的成本获得了性能较高的产品，且实现了废物利用，减少了因处理废弃物、运输原料造成的能源浪费和碳排放，提高了环保节能效果。
为进一步增加所制备的建筑材料的强度，可以在原料中再添加上水泥；但同时考虑到原料成本，若水泥越多成本会越高，添加的水泥的重量份以不大于4份为宜。
由于从海水中获得疏浚砂在处理后有时氯离子含量会比较高，若建筑材料中氯离子超标，容易锈蚀钢筋，因此，为保证建筑材料中的氯离子满足使用要求，原料中还可以根据需要添加0.1-0.4份的除氯剂，以滤除原料中过量的氯离子。
图1示出了本发明所述建筑材料制备方法的工艺流程图。下面结合图1的工艺流程图对建筑材料制备方法的实施例进行详细说明。
实施例一：
按重量比例计，以85Kg疏浚砂、7Kg生石灰、3Kg粉煤灰、4Kg牡蛎壳、1Kg碳纤维、0.2Kg增塑剂、0.1Kg除氯剂、2Kg水泥为原料，将各原料粉碎至190目，然后混合搅拌。
将搅拌后的原料放入砖成型模具中，边施加65MPa的成型压力，边振动成型，振动频率为2Hz。
成型后的产物在0.6MPa的压力下蒸压养护，获得疏浚砂砖建筑材料。经测量，该疏浚砂砖的抗压强度为52MPa，抗拉强度为20MPa。
实施例二：
按重量比例计，以60Kg疏浚砂、7Kg生石灰、9Kg粉煤灰、3Kg扇贝壳、1.2Kg玻璃纤维、0.3Kg防锈剂、0.1Kg除氯剂、2Kg水泥为原料，将各原料粉碎至200目，然后混合搅拌。
将搅拌后的原料放入板材成型模具中，边施加50MPa的成型压力，边振动成型，振动频率为2Hz。
成型后的产物在0.3MPa的压力下蒸压养护，获得疏浚砂板材建筑材料。经测量，该疏浚砂板材的抗压强度为38MPa，抗拉强度为16MPa。
实施例三：
按重量比例计，以75Kg疏浚砂、5Kg生石灰、2Kg粉煤灰、3Kg牡蛎壳、2Kg陶瓷纤维、0.3Kg蒸养剂、0.1Kg除氯剂为原料，将各原料粉碎至200目，然后混合搅拌。
将搅拌后的原料放入砌块成型模具中，边施加50MPa的成型压力，边振动成型，振动频率为1.2Hz。
成型后的产物在0.5MPa的压力下蒸压养护，获得疏浚砂砌块建筑材料。经测量，该疏浚砂砌块的抗压强度为40MPa，抗拉强度为15MPa。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种利用疏浚砂制备的建筑材料，其特征在于，采用下述重量份比例的原料制备而成：
疏浚砂        60-85份
生石灰        5-7份
粉煤灰        2-9份
贝壳          2-4份
无机纤维      0.2-2.2份
性能调节剂    0.1-0.4份
2.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述原料中还包括有水泥，其重量份不大于4份。
3.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述原料中还包括有0.1-0.4份的除氯剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑材料，其特征在于，所述贝壳为牡蛎壳。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑材料，其特征在于，所述性能调节剂为增塑剂、减水剂、粘结剂、蒸养剂、防锈剂中的一种或多种。
6.一种建筑材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)、按重量比例计，以60-85份的疏浚砂、5-7份的生石灰、2-9份的粉煤灰、2-4份的贝壳、0.2-2.2份的无机纤维及0.1-0.4份的性能调节剂为原料，将原料粉碎至180目以上，然后混合搅拌；
(2)、对搅拌后的原料边施加30-70MPa的成型压力，边振动成型；
(3)、成型后的产物在0.3-0.6MPa的压力下蒸压养护。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，对搅拌后的原料振动时的振动频率为0.2-3Hz。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述原料中还包括有水泥，其重量份不大于4份。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述原料中还包括有0.1-0.4份的除氯剂。
10.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述贝壳为牡蛎壳；所述性能调节剂为增塑剂、减水剂、粘结剂、蒸养剂、防锈剂中的一种或多种。
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