CN103359991A

CN103359991A - 一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法

Info

Publication number: CN103359991A
Application number: CN2013102803912A
Authority: CN
Inventors: 董金虎; 冯小明; 吴小红; 周杰; 王琳; 刘玉侠; 李雷权
Original assignee: Shaanxi University of Technology
Current assignee: Shaanxi University of Technology
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: CN103359991B

Abstract

本发明公开了一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，包括：1）将建筑垃圾颗粒料、水泥、玻璃纤维加入水混合均匀，浇入木模具制备水泥砖芯；2）将建筑垃圾粉料、沙子、纤维混合，加入硅烷偶联剂KH-560、PVC粉料、黄土，搅拌成干混料；将丙烯酸、水、强碱溶液、N,N-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、邻苯二甲酸二丁酯形成混合液料；将混合液料与干混料混合，得包裹浆料；3）水泥砖芯和包裹浆料置于模具在平板硫化机中施压，即得建筑垃圾保湿砖。该保湿砖具有高强抗压、抗折能力，较好的表面硬度和耐水保水性、较低的生产成本等特点。可用于城市绿地人行通道、广场地面及干燥地区建筑物内部及周边的地面硬化。

Description

一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑垃圾的重复利用，特别是一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法。

背景技术

随着各国城市化建设步伐的加快，建筑垃圾正在日益增加，面对自然资源日益短缺，建筑垃圾日渐增加的严峻形式，各国政府和研究机构纷纷制定新政策、发展新技术，以促进建筑垃圾循环利用技术的研究与应用。有数据显示，美国、欧盟等国家建筑垃圾资源的转化率超过90%，韩国、日本建筑垃圾资源转化率已经达到97%以上。我国香港地区为80%，台湾地区为50%，而内地建筑垃圾资源化率不足5%，由此可见建筑垃圾循环利用技术研究应用潜力巨大。

据资料表明，建筑垃圾的组成大致为：混凝土30-35%，砖块、沙土40-45%，玻璃、金属、塑料、木材20-30%。采用磁选机、人工分拣出金属、塑料、木材等组分后，可以进行破碎、粉碎、过筛等处理，获得建筑垃圾粉料和建筑垃圾颗粒料，其组分中SiO₂、Al₂O₃含量很高，具有回收利用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种本专利以建筑垃圾为主要原材料，以水泥、丙烯酸、PVC、黄土、沙粒、硅烷偶联剂等为辅料，按照一定的配比和工艺制成具有夹心结构的建筑垃圾保湿砖。该建筑垃圾保湿砖具有抗压、抗折能力强，具有较好的表面硬度和耐水保水性好、生产成本低等特点。因此，可以将该建筑垃圾保湿砖用于城市绿地人行通道、广场地面硬化，以及干燥地区建筑物内部及周边的地面硬化。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，包括下述步骤：

第一步,建筑垃圾颗粒料-水泥砖心制备：

取质量份数的建筑垃圾颗粒料、水泥、纤维放入混合器中混合均匀后，加入水充分搅拌均匀后，浇入组合式木模具中；将模具内的料震实后在室温下养护5-7天，即得水泥砖芯；

第二步，包裹浆料的制备：

1）将质量份数的建筑垃圾粉料、沙子、纤维放入混合器，待混合均匀后，缓慢加入硅烷偶联剂KH-560后充分搅拌；然后依次加入PVC粉料、黄土，搅拌均匀后形成干混料；

2）在容器中加入质量份数的丙烯酸，然后依次加入水、10%的氢氧化钠溶液、N,N-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、邻苯二甲酸二丁酯形成混合液料；

3）将混合液料与干混料按照质量比为1：2.5的比例，将混合液料加入到干混料中混合均匀，即得包裹浆料；

第三步，建筑垃圾保湿砖的成型：

取水泥砖芯质量1.5倍的包裹浆料备用，在钢模具的四周喷涂脱模剂，在模具中注入一半的包裹浆料，放入水泥砖芯，再将剩余一半的包裹浆料注入模具中；然后将模具放入预热至95℃的平板硫化机中，保持5min后施压15-20MPa，持续10-12min后取下模具，取出产品即得建筑垃圾保湿砖。

进一步地，上述步骤第一步中：

所述建筑垃圾颗粒料-水泥砖心由下述质量份数的原料制备而成：

建筑垃圾颗粒料100份；水泥25-30份；玻璃纤维0.5-1份；水25-30份。

进一步地，所述建筑垃圾颗粒料为粒径≥20目的建筑拆迁工地垃圾。

进一步地，上述第二步步骤1）中：

所述干混料由下述质量份数的原料制备而成：

建筑垃圾粉料100份；沙子10-15份；纤维1份；硅烷偶联剂KH-56010份；PVC粉料30-35份；黄土10-15份。

其中，所述建筑垃圾粉料为80目的建筑拆迁工地垃圾。

所述纤维为玻璃纤维、晶须或木屑。

进一步地，上述第二步步骤2）中：

所述混合液料由下述质量份数的原料制备而成：

丙烯酸100份；水70-90份；10%的强碱溶液20-30份；N,N-亚甲基丙烯酰胺0.9-1.1份；过硫酸铵1.9-2.1份；邻苯二甲酸二丁酯10-15份。

所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙。

所述脱模剂是硅油、云母粉或者市售脱模剂。

本发明主要解决以下问题：其一，建筑垃圾的粉碎和筛分；其二，水泥砖芯的制备；其三，包裹层的配方及建筑垃圾保湿砖的成型。

该建筑垃圾保湿砖的开发利用有以下突出优点：

其一，该建筑垃圾保湿砖的开发利用可以解决建筑垃圾处理、自然资源短缺的问题，属于国家鼓励企业开展资源综合利用的范畴；而且，保湿砖可以利用全部建筑垃圾废料，实现建筑垃圾的循环利用；

其二，该建筑垃圾保湿砖具有抗压、抗折能力强，还具有表面硬度高、耐水保水性好、生产成本低等特点，具有广阔的应用前景；

其三，该建筑垃圾保湿砖采用低温的热压工艺，生产能耗低。

附图说明

图1为本发明建筑垃圾保湿砖的试样图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

1、该发明专利用到的材料、试剂和设备

1）用到的材料、试剂如下：

建筑垃圾粉料，80目，建筑拆迁工地；

建筑垃圾颗粒料，粒径≥20目，建筑拆迁工地；

硅烷偶联剂KH-560，盖州市恒达化工有限公司；

丙烯酸，化学纯，成都金山化学试剂有限公司；

氢氧化钠或氢氧化钾，分析纯，天津市河东区红岩试剂厂；

N,N-亚甲基丙烯酰胺，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；

过硫酸铵，分析纯，天津市河东区红岩试剂厂；

PVC粉料，S-700，天津聚合物材料有限公司；

邻苯二甲酸二丁酯，化学纯，西安化学药品有限公司；

水泥，400，尧柏特种水泥有限公司；

黄土，80目，普通黄粘土干燥后过筛；

沙子，20目，普通河沙干燥后过筛；

氧化铁红颜料，工业级，扬州联合安邦颜料化工有限公司；

玻璃纤维，20mm，廊坊玉达亚绝缘材料有限公司；

脱模剂，是硅油、云母粉或者市售脱模剂，山东欧瑞特脱模剂(中国)有限公司。

2）用到的设备主要有：

万能粉碎机，WF-20B，张家港乐余润州机械；

振动筛，8411，上虞市道墟杰达仪器厂；

干燥箱，DHG，上海精宏实验仪器设备有限公司；

混合器，实验型,莱州隆和化工机械有限公司；

电子天平，VALOR3000，上海亚津有限公司；

平板硫化机，QLB-50D/Q，江苏省江都市天源实验机械有限公司。

2、建筑垃圾保湿砖制备的主要技术环节

第一步,建筑垃圾颗粒料-水泥砖心制备：取重量份为100份建筑垃圾颗粒料、25-30份水泥、0.5-1份玻璃纤维放入混合器中混合均匀后，加入25-30份水充分搅拌均匀后浇入组合式木模具中；将模具内的料震实后在室温下养护5-7天即得水泥砖芯。

第二步，包裹浆料的制备：

1）将100份建筑垃圾粉料、10-15份沙子、1份纤维（是玻璃纤维、晶须、木屑）放入混合器，待混合均匀后，缓慢加入10份KH-560后充分搅拌；然后依次加入30-35份PVC粉料、10-15份黄土，搅拌均匀后形成“干混料”；

2）在容器中加入100份丙烯酸，然后依次加入70-90份水、20-30份10%的强碱溶液（氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙）、0.9-1.1份N,N-亚甲基丙烯酰胺、1.9-2.1份过硫酸铵、10-15份邻苯二甲酸二丁酯形成“混合液料”；

3）将“混合液料”：“干混料”=1：2.5的比例，将“混合液料”加入到“干混料”中混合均匀，即得包裹浆料。

第三步，建筑垃圾保湿砖的成型：取水泥砖芯质量1.5倍的包裹浆料备用。在钢模具的四周喷涂脱模剂（脱模剂是硅油、云母粉或者市售脱模剂），在模具中注入一半的包裹浆料，放入水泥砖芯，再将剩余一半的包裹浆料注入模具中；然后将模具放入预热至95℃的平板硫化机中，保持5min后施压15-20MPa，持续10-12min后取下模具，取出产品即得建筑垃圾保湿砖。

下面通过表1进一步说明本发明的制备方法。

表1实施例1-4制备本发明建筑垃圾保湿砖制备方法材料添加比例。

3.建筑垃圾保湿砖的结构和性能

图1所示为建筑垃圾保湿砖的实验样品。水泥砖心完全包裹于内部，起到骨架增强作用；外层包裹材料含有吸水的丙烯酸成分，具有保湿功能。

该建筑垃圾保湿砖具有抗压、抗折能力强，具有较好的表面硬度和耐水保水性好，30℃条件下保水7天以上。该建筑垃圾保湿砖的成本不高，所用原料大致为：建筑垃圾50%，水泥8%，沙土8%，有机成分20%，水14%。

本发明技术的优点主要体现在三个方面：其一，可以利用全部的建筑垃圾，解决了建筑垃圾的循环利用问题；其二，生产成本低廉，应用前景好；其三，产品无需高温烧结，能耗低。

本发明原料中建筑垃圾也可以是粉煤灰等矿渣材料；包裹浆料中的PVC树脂可以采用废旧塑料替代，以进一步降低成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步,建筑垃圾颗粒料-水泥砖心制备：

取质量份数的建筑垃圾颗粒料、水泥、玻璃纤维放入混合器中混合均匀后，加入水充分搅拌均匀后，浇入组合式木模具中；将模具内的料震实后在室温下养护5-7天，即得水泥砖芯；

第二步，包裹浆料的制备：

第三步，建筑垃圾保湿砖的成型：

2.根据权利要求1所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述建筑垃圾颗粒料-水泥砖心由下述质量份数的原料制备而成：

建筑垃圾颗粒料100份；水泥25-30份；纤维0.5-1份；水25-30份。

3.根据权利要求2所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述建筑垃圾颗粒料为粒径≥20目的建筑拆迁工地垃圾。

4.根据权利要求1所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述干混料由下述质量份数的原料制备而成：

建筑垃圾粉料100份；沙子10-15份；纤维1份；硅烷偶联剂KH-560 10份；PVC粉料30-35份；黄土10-15份。

5.根据权利要求4所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述建筑垃圾粉料为80目的建筑拆迁工地垃圾。

6.根据权利要求2或4述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述纤维为玻璃纤维、晶须或木屑。

7.根据权利要求1所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述混合液料由下述质量份数的原料制备而成：

8.根据权利要求7所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙或氢氧化钙。

9.根据权利要求1所述的夹心结构的建筑垃圾保湿砖的制备方法，其特征在于，所述脱模剂是硅油、云母粉或者市售脱模剂。