CN106186765A - 一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法 - Google Patents

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张军华
段晓
马春羽
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Abstract

本发明公开了属于建筑材料制备技术领域的一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法。由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾150‑600份，硅灰2‑8份，碱性激发剂1.0‑6.0份，添加剂0.04‑1.0份，水10‑22份。本发明钢渣建筑垃圾陶粒成型工艺简单，无需高温煅烧，低碳、环保、能耗低，其内部多为类沸石状水化产物，质轻多孔而且强度高。钢渣建筑垃圾陶粒呈圆球形，表面粗糙而坚硬，内部有细微气孔，具有原料来源广泛、质量轻、表观密度小、强度高、低收缩、抗碳化、耐久性好、耐高温、保温性能好、防水性能好等优点。

Description

一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法。
背景技术
随着工业化、城市化进程的加速，建筑业也快速发展，与此相伴的是建筑垃圾日益增多，大量建筑垃圾不仅占用了土地，而且也给人类生活环境带来了严重污染。据统计，我国每年会新增建筑垃圾4000多万吨，建筑垃圾的数量已经占到城市垃圾总量的1/3以上，其中混凝土建筑垃圾又占到了建筑垃圾的40％以上。这种现象已经得到了全社会的广泛关注。建筑垃圾的长期堆存不仅浪费土地资源，容易产生安全隐患，不利于资源的可持续发展和资源的回收再利用；而且建筑垃圾的堆放还会对水资源造成污染，影响到空气质量，进而直接影响到人类的生活环境。
与此同时，我国迅猛发展的高层框架结构建筑不仅要求墙体材料高强轻质，同时对承重的框架结构也提出了轻质高强的要求。陶粒作为一种轻质高强的骨料，具有容重小、强度高、粒径可分多级、孔洞丰富等特点，正符合现代建筑业的需要，它代替石子作为混凝土中的骨料，减轻了建筑物结构重量的30％，改善了其它方面的经济技术指标，而且对于提高建筑物的抗震性具有重要意义，而目前使用的陶粒需经过900-1100℃高温煅烧，能耗高、环境负面效果显著，因此，进一步寻求更理想的建筑用钢渣建筑垃圾免烧陶粒成为现实所需。
专利CN201110352340.7公开了一种免烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒，免烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、建筑垃圾粉35～65％、红色膨润土粉1～15％、硅藻土尾矿粉1～15％和水泥5～25％；所述免烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的生产方法：(1)将免烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在3～30毫米；(2)将造粒后的颗粒运到混凝土养护室内进行水泥制品的常规养护28天，经过筛分后包装为免烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒。其主要胶凝材料为≥42.5等级的水泥，属于传统材料，不利于节能环保；烧圆球形凹凸棒建筑垃圾陶粒在造粒后需要28天的常规养护，生产过程中储存、周转周期太长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法。
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾150-600份，硅灰2-8份，碱性激发剂1.0-6.0份，添加剂0.04-1.0份，水10-22份。
所述钢渣比表面积≥350cm2/g。
所述碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏中的一种或一种以上。
所述添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。
所述建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石和废砂浆中的一种或一种以上。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本发明的有益效果：本发明原料采用工业废渣和建筑垃圾，固废利用率高、生产成本低，能够变废为宝，不仅实现了建筑垃圾、钢渣等固体废弃物的资源化利用，提高了企业收益，同时还为固体废弃物所带来的环境污染问题寻找到了新的出路。钢渣建筑垃圾陶粒成型工艺简单，无需高温煅烧，低碳、环保、能耗低。养护周期短，养护1-7天后就可使用，生产效率高。胶凝材料为碱激发钢渣胶凝材料，区别于传统的致密型水泥石结构，其内部多为类沸石状水化产物，质轻多孔而且强度高。钢渣建筑垃圾陶粒呈圆球形，表面粗糙而坚硬，内部有细微气孔，具有原料来源广泛、质量轻、表观密度小、强度高、低收缩、抗碳化、耐久性好、耐高温、保温性能好、防水性能好等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾300份，硅灰5份，碱性激发剂5份，添加剂0.35份，水15份。钢渣比表面积≥350cm2/g。碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏按照质量比1:1:1配置而成。添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石、废砂浆按照质量比1:1:1:1配置而成。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本实施例制备的陶粒堆积密度为300Kg/m3；筒压强度：2.1MPa；吸水率：≤8％。
实施例2
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾150份，硅灰2份，碱性激发剂1.0份，添加剂0.04份，水10份。钢渣比表面积≥350cm2/g。碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏按照质量比1:1:1配置而成。添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石、废砂浆按照质量比1:1:1:1配置而成。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本实施例制备的陶粒堆积密度为255Kg/m3；筒压强度：1.7MPa；吸水率：≤8％。
实施例3
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾600份，硅灰8份，碱性激发剂6.0份，添加剂1.0份，水22份。钢渣比表面积≥350cm2/g。碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏按照质量比1:1:1配置而成。添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石、废砂浆按照质量比1:1:1:1配置而成。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本实施例制备的陶粒堆积密度为200Kg/m3；筒压强度：1.5MPa；吸水率：≤8％。
实施例4
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾300份，硅灰5份，碱性激发剂5份，半夏粉3份，添加剂0.35份，水15份。钢渣比表面积≥350cm2/g。碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏按照质量比1:1:1配置而成。添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石、废砂浆按照质量比1:1:1:1配置而成。所述半夏粉制备方法如下：收集半夏的茎叶，晒干，磨成粉末，过200目筛制成。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、半夏粉、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本实施例制备的陶粒堆积密度为700Kg/m3；筒压强度：6.0MPa；吸水率：≤8％。
实施例5
一种钢渣建筑垃圾陶粒，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾300份，硅灰5份，碱性激发剂5份，罗勒粉3份，添加剂0.35份，水15份。钢渣比表面积≥350cm2/g。碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏按照质量比1:1:1配置而成。添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石、废砂浆按照质量比1:1:1:1配置而成。所述罗勒粉制备方法如下：收集罗勒的茎叶，晒干，磨成粉末，过200目筛制成。
上述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、罗勒粉、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
本实施例制备的陶粒堆积密度为666Kg/m3；筒压强度：5.5MPa；吸水率：≤8％。

Claims (6)

1.一种钢渣建筑垃圾陶粒，其特征在于，由以下重量份数的物质组成：钢渣100份，建筑垃圾150-600份，硅灰2-8份，碱性激发剂1.0-6.0份，添加剂0.04-1.0份，水10-22份。
2.根据权利要求1所述钢渣建筑垃圾陶粒，其特征在于，所述钢渣比表面积≥350cm2/g。
3.根据权利要求1所述钢渣建筑垃圾陶粒，其特征在于，所述碱性激发剂为石灰、钠水玻璃、二水石膏中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述钢渣建筑垃圾陶粒，其特征在于，所述添加剂为有机硅乳液和羟丙基甲基纤维素复合配制而成。
5.根据权利要求1所述钢渣建筑垃圾陶粒，其特征在于，所述建筑垃圾为废混凝土、废砖、废大理石和废砂浆中的一种或一种以上。
6.权利要求1所述钢渣建筑垃圾陶粒的制备方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)将建筑垃圾经过大型破锤或破碎机破碎至粒径小于100毫米，然后用石料粉碎机进行粉碎至颗粒细度小于0.1mm；
(2)将物料按照水、激发剂、添加剂、硅灰、钢渣、建筑垃圾的顺序依次加入搅拌机中搅拌3-5min；
(3)将搅拌后的混合材料输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在1～30mm；
(4)将造粒后的颗粒运到温度20-50℃、相对湿度70-90％环境中养护1-7天，制成陶粒。
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