CN102503294A - 利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法 - Google Patents

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王茹
张腾飞
王培铭
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Abstract

本发明涉及一种利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法，利用废弃电路板回收处理过程中获得的非金属粉末，将非金属粉末与水泥、砂子、石子、减水剂等按照一定比例进行搅拌成型，并采用偶联剂表面处理和乳液复合掺入的方法对粉末改性，设计合适的配合比制成混凝土。用上述方法可以制得性能理想的混凝土。

Description

利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法
技术领域
本发明属于建筑材料和电子废弃物回收利用领域，具体涉及一种利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法。
背景技术
印刷电路板(printed circuit boards，PCBs)是提供诸如半导体芯片以及电容器的微电子元件的安装平台，也是电子产品中普遍存在的各元件之间的内部电路连接，是电子产品中不可缺少的组成部分，是电子产业的基石。我国2008年和2009年电路板生产总值分别超过了12.8亿美元和29亿美元。随着当今社会电子产品更新速度的大大提高，出现了越来越多的电子垃圾，2010年我国的废弃电子垃圾达到了230万吨，仅次于美国的300万吨。废弃印刷电路板是电子垃圾的主要组成部分，占4%左右，而全球约40%的电路板都在中国生产，所以目前我国面临着数量巨大、种类繁多的废弃电路板的处理问题。废弃电路板中的金属回收技术已经成熟，但对于其所含的非金属成分的再利用研究尚处于起步阶段。在《利用废弃电路板非金属粉末制备环保型水泥砂浆的方法》中将非金属粉末以外掺和取代砂的方式掺入到水泥砂浆中，测试证明水泥砂浆的性能良好。本发明将废弃电路板中的非金属粉末与传统的建筑材料混凝土相结合，创造出一种新型、环保、绿色建筑材料，研究出了各物料（水泥、水、砂子、石子、减水剂、废弃电路板非金属粉末）优质的配合比。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法，所制得的混凝土的综合性能较为理想。
本发明提出的利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法，具体步骤如下：
称取水泥、砂子、石子、减水剂和废弃电路板非金属粉末进行搅拌成型，混凝土试块成型和抗折抗压强度测试参照GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》进行，水泥：水：砂子：石子：减水剂：废弃电路板非金属粉末的质量比为1:(0.3~0.5):(1.0~1.8):(2.0~3.0):(0.001~0.018):(0.01~0.50)。
本发明中，所述水泥可以是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或满足砂浆性能要求的其他品种水泥。
本发明中，所述砂子可以是石英砂、河砂或者满足性能要求的其他品种砂。
本发明中，所述减水剂为聚羧酸系减水剂或者满足性能要求的其他品种减水剂。
本发明中，所述废弃电路板非金属粉末为干法粉碎或湿法粉碎废弃电路板提取其中金属成分后获得的非金属粉末。
本发明中，所述废弃电路板非金属粉末在使用前可以进行改性处理，改性剂采用硅烷偶联剂，具体步骤为：将硅烷偶联剂用无水乙醇稀释至浓度0.01-10%(质量百分比)，将废弃电路板非金属粉末在稀释溶液中完全浸润5-60分钟后，在100-120℃温度下烘1-3小时。
本发明中，所述硅烷偶联剂为KH或DL系列硅烷偶联剂，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH550）、3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH560）、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（DL602）或乙烯基三甲氧基硅烷（DL171）等中任一种。
本发明中，所得环保型混凝土可以采用聚合物乳液复合改性，以固含量计，聚合物乳液掺入量为0.01%~20%。
本发明中，所述聚合物乳液为丁苯乳液或者满足性能要求的其他品种乳液。
本发明中，所述砂子作为细骨料，石子作为粗骨料加入。
本发明中，废弃电路板非金属粉末是以外掺或等体积取代细骨料（砂子）的形式掺入到混凝土中，与水泥、砂子、石子、减水剂等按照一定比例进行搅拌成型，其作用与砂子相似。
本发明的有益效果：
采用本发明制得的混凝土的综合性能比较理想，采用偶联剂表面处理粉末和乳液复合掺入改性的方法都使得废弃电路板非金属粉末制得的混凝土的性能有显著提高。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
水泥：细骨料（砂子）：粗骨料（石子）：水：减水剂：废弃电路板非金属粉末=1:1.336:2.42:0.35:0.015:0.334，混凝土成型24小时后脱模，之后放入温度20℃、湿度95%的养护室中养护直到规定的龄期测试抗压和抗折强度。测得的28天抗压和抗折强度分别是51.2MPa和6.8MPa。
实施例2
废弃电路板非金属粉末制备：将硅烷偶联剂KH560用无水乙醇稀释至浓度0.5%，将废弃电路板非金属粉末在稀释溶液中完全浸润30分钟后，在100-120℃温度下烘2小时。
水泥：细骨料（砂子）：粗骨料（石子）：水：减水剂：废弃电路板非金属粉末=1:1.336:2.42:0.35:0.015:0.334，混凝土成型24小时后脱模，之后放入温度20℃、湿度95%的养护室中养护直到规定的龄期测试抗压和抗折强度。测得的28天抗压和抗折强度分别是56.6MPa和7.3MPa。
实施例3
水泥：细骨料（砂子）：粗骨料（石子）：水：减水剂：废弃电路板非金属粉末：丁苯乳液=1:1.336:2.42:0.35:0.015:0.334:0.05，混凝土成型24小时后脱模，之后放入温度20℃、湿度95%的养护室中养护直到规定的龄期测试抗压和抗折强度。测得的28天抗压和抗折强度分别是58.8MPa和7.7MPa。

Claims (9)

1.一种利用废弃电路板非金属粉末制备环保型混凝土的方法，其特征在于具体步骤如下：
称取水泥、砂子、石子、减水剂和废弃电路板非金属粉末进行搅拌成型，混凝土试块成型和抗折抗压强度测试参照GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》进行，水泥：水：砂子：石子：减水剂：废弃电路板非金属粉末的质量比为1:(0.3~0.5):(1.0~1.8):(2.0~3.0):(0.001~0.018):(0.01~0.50)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述减水剂是聚羧酸系减水剂或者满足性能要求的其他品种减水剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述水泥是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或满足混凝土性能要求的其他品种水泥中任一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述砂子是石英砂、河砂或者满足性能要求的其他品种砂。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于所述废弃电路板非金属粉末为干法粉碎或湿法粉碎废弃电路板提取其中金属成分后获得的非金属粉末。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述废弃电路板非金属粉末在使用前进行改性处理，改性剂采用硅烷偶联剂，具体步骤为：硅烷偶联剂用无水乙醇稀释至浓度0.01%-10%，将废弃电路板非金属粉末在稀释溶液中完全浸润5-60分钟后，在100-120℃温度下烘1-3小时。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述硅烷偶联剂为KH或DL系列硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所得环保型混凝土中掺入聚合物乳液对其进行改性，以固含量计，聚合物乳液掺入量为0.01%~20%。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述的聚合物乳液是丁苯乳液或者满足性能要求的其他品种乳液。
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