CN102503264A - 以淤泥为原料的组合物及利用其制备的建筑材料和方法 - Google Patents

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郭超
杨心远
陈兵
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Abstract

本发明涉及的是一种以河道淤泥为原料的建筑材料及其制备方法,其中建筑材料包括如下组份及质量百分比含量为:水泥4-24%、粉煤灰20-35%、激发剂1-2%及淤泥39-70%。本发明采用一种比较简单的工艺和化学处理方法将河道淤泥加工成性能优异的建筑材料,处理过程无毒无二次污染且易于实现。本发明利用的是硅酸钠与水泥及粉煤灰发生化学反应,对淤泥充分固结。本发明可以大规模地处理河道淤泥,大大地减少河道淤泥对环境的二次污染,具有“变废为宝、技术简便、费用低廉”等优点,实现了提高资源利用,变废为宝,减少河道淤泥堆积、净化地球环境等特点。

Description

以淤泥为原料的组合物及利用其制备的建筑材料和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域,具体是一种以淤泥为原料的组合物及利用其制备的建筑材料和方法。
背景技术
[0002] 就目前来说,河道淤泥的应用范围还是比较狭窄的,主要集中在以下几个方面。最普遍也是在广大农村采用最多的做法是将河道淤泥放在田地之中作为种植作物用的土壤, 这是利用了河道淤泥具有较强的肥力,用来种植作物好于普通泥土,河道淤泥甚至还能用于海边盐碱地的环保开发,使得本没有利用价值的盐碱地也能长出作物。河道淤泥在建筑工程中的应用目前看来主要还是集中在作为路基填土,甚至有些地方已经使用固结的河道淤泥做成了提岸。同时,由于耕地的紧张以及可持续发展的要求,越来越多的地方对粘土砖的制作做出了限制,这也导致了目前有部分企业开始使用淤泥制作烧结粘土砖,并已经投入了市场。
[0003] 经对现有技术的文献检索发现,专利号:200610040094,专利名称:利用太湖淤泥制砖的方法,公开一种利用纯淤泥生产建筑用砖块的方法。该方法包括对挖出的淤泥进行脱水、加入煤渣、进行均化处理、进行陈化处理、用真空挤砖机制成湿砖坯、让湿砖坯自然干燥和对干砖坯进行焙烧等步骤。。又如专利号:201010509555,专利名称:利用东海淤泥制砖的方法,公开了一种利用东海淤泥制砖的方法。该方法包括对东海沿岸海滩和海口滩的海淤泥和海砂同时进行采掘堆高,进行自然脱水风化,将经过风化的海淤泥和海砂按比例混合成泥料,搅拌均化,陈化,净化,细碎,制坯,干燥,焙烧等步骤。以上两种方法均不能在常温完成,相较之下,本发明在节约能源上有着明显优势。
发明内容
[0004] 本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供了一种以淤泥为原料的组合物及利用其制备的建筑材料和方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的。
[0006] 一种以淤泥为原料的组合物,包括如下组份及质量百分比含量为:水泥4-¾%、粉煤灰20-35%、激发剂1-2%及淤泥39-70%。
[0007] 所述水泥为42. 5级硅酸盐水泥。
[0008] 所述粉煤灰为高钙粉煤灰。
[0009] 所述激发剂为硅酸钠溶液,其模数为3. 0,波美值为40%。
[0010] 一种利用以淤泥为原料的组合物制备得到的建筑材料,由包括如下步骤的方法制备而得:
步骤1,将所述水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将所述激发剂制备成激发剂溶液加入继续搅拌形成料浆;
步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比加入水;步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到试模中,制得毛坯;
步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护数天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
[0011] 所述水固比为0. 15-0. 2。
[0012] 所述试模尺寸为150 X 150 X 150mm。
[0013] 所述养护天数为7-21天。
[0014] 一种制备所述的建筑材料的方法,包括如下步骤:
步骤1,将所述水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将所述激发剂制备成激发剂溶液加入继续搅拌形成料浆;
步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比加入水;
步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到试模中,制得毛坯;
步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护数天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
[0015] 本发明提供了一种以淤泥为原料的组合物及利用其制备的建筑材料和方法,该制备方法能够使河道产生的大量淤泥转化为建筑材料,变废为宝。本发明能够使大量粉煤灰也转化为建筑材料。本发明能在常温下将淤泥加工成可以作为墙体或者道路的砖块。本发明提供的制备方法得到的建筑材料可以用于生产实心砖、空心砖以及道路用彩色砖等,其具有足够的强度和良好的耐久性,能够取代目前建筑工程中使用的墙体材料。
[0016] 本发明优点在于:采用一种比较简单的工艺和化学处理方法将河道淤泥加工成性能优异的建筑材料,处理过程无毒无二次污染且易于实现。本发明利用的是硅酸钠与水泥及粉煤灰发生化学反应,对淤泥充分固结。本发明可以大规模地处理河道淤泥,大大地减少河道淤泥对环境的二次污染,具有“变废为宝、技术简便、费用低廉”等优点,,实现了提高资源利用,变废为宝,减少河道淤泥堆积、净化地球环境等特点。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0018] 实施例1
在本实施例中,以淤泥为原料的组合物包括水泥、粉煤灰、激发剂和淤泥,其中,水泥、 粉煤灰、激发剂、淤泥的质量比为9 :20 :1 :70,其中激发剂为硅酸钠溶液,其模数为3. 0,波美值为40%。
[0019] 利用所述的以淤泥为原料的组合物制备建筑材料的方法,包括如下步骤
步骤1,将所述组合物中的水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将硅酸钠溶液加入继续搅拌形成料浆;
步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比0. 15加入
水;
步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到尺寸为150 X 150 X 150mm的试模中,制得毛坯;步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护7天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
[0020] 对实施例得到的以河道淤泥为原料的建筑材料进行抗压强度测试,其强度为
11. 6MPao
[0021] 本实施例的制备方法得到的料浆可以用来生产实心砖和空心砖等,其具有足够的强度和良好的耐久性,能够取代目前建筑工程中使用的粘土砖和混凝土砌块等。
[0022] 实施例2
在本实施例中,以淤泥为原料的组合物包括水泥、粉煤灰、激发剂和淤泥,其中,水泥、 粉煤灰、激发剂、淤泥的质量比为4 :35 :2 :59,其中激发剂为硅酸钠溶液,其模数为3. 0,波美值为40%。
[0023] 利用所述的以淤泥为原料的组合物制备建筑材料的方法,包括如下步骤:
步骤1,将所述组合物中的水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将硅酸钠溶液加入继续搅拌形成料浆;
步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比0. 2加入水; 步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到尺寸为150 X 150 X 150mm的试模中,制得毛坯;
步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护15天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
[0024] 对本实施例得到的以河道淤泥为原料的建筑材料进行抗压强度测试,其强度为
12. 3MPa0
[0025] 本实施例的制备方法得到的料浆可以用来生产实心砖和空心砖等,其具有足够的强度和良好的耐久性,能够取代目前建筑工程中使用的粘土砖和混凝土砌块等。
[0026] 实施例3
在本实施例中,以淤泥为原料的组合物包括水泥、粉煤灰、激发剂和淤泥,其中,水泥、 粉煤灰、激发剂、淤泥的质量比为M :35 :2 :39,其中激发剂为硅酸钠溶液,其模数为3.0,波美值为40%。
[0027] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
步骤1,将所述组合物中的水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将硅酸钠溶液加入继续搅拌形成料浆;
步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比0. 2加入水; 步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到尺寸为150 X 150 X 150mm的试模中,制得毛坯;
步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护21天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
[0028] 对本实施例得到的以河道淤泥为原料的建筑材料进行抗压强度测试,其强度为 43. 7MPa0
[0029] 本实施例的制备方法得到的料浆可以用于生产马路用的隔离墩、路基层、公路基石、道路用地砖、广场砖以及堆山造景等,其具有足够的强度和良好的耐久性,能够作为目前建筑工程中使用的各类混凝土替代品。
5

Claims (10)

1. 一种以淤泥为原料的组合物,其特征在于,包括如下组份及质量百分比含量为:水泥4-¾%、粉煤灰20-35%、激发剂1-¾及淤泥39-70%。
2.根据权利要求1所述的以淤泥为原料的组合物,其特征在于,所述水泥为42. 5级硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的以淤泥为原料的组合物,其特征在于,所述粉煤灰为高钙粉煤灰。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的以淤泥为原料的组合物,其特征在于,所述激发剂为硅酸钠溶液。
5.根据权利要求4所述的以淤泥为原料的组合物,其特征在于,所述硅酸钠溶液的模数为3.0,波美值为40%。
6. 一种利用如权利要求1至5中任一项所述的以淤泥为原料的组合物制备得到的建筑材料,其特征在于,由包括如下步骤的方法制备而得:步骤1,将所述水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将所述激发剂加入继续搅拌形成料浆;步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比加入水;步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到试模中,制得毛坯;步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护数天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
7.根据权利要求6所述的以河道淤泥为原料的建筑材料,其特征在于,所述水固比为 0. 15-0. 2。
8.根据权利要求6所述的以河道淤泥为原料的建筑材料,其特征在于,所述试模尺寸为 150 X 150 X 150mm。
9.根据权利要求6所述的以河道淤泥为原料的建筑材料,其特征在于,所述养护天数为7-21天。
10. 一种制备如权利6至9中任一项所述的建筑材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,将所述水泥、粉煤灰、淤泥充分搅拌形成粉状混合料后,将所述激发剂制备成激发剂溶液加入继续搅拌形成料浆;步骤2,将步骤1所配的料浆,放入搅拌锅中进行搅拌,在搅拌中按水固比加入水;步骤3,待步骤2所配浆料充分搅拌后,浇注到试模中,制得毛坯;步骤4,将步骤3制得的毛坯在室温下养护数天,即得到以河道淤泥为原料的建筑材料。
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