CN106220053A - 一种用于制作砌块的环保材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35‑50份、污泥55‑75份、炉渣18‑25份、粉煤灰22‑35份、泡沫塑料碎块2‑4份、玉米秸秆粉末2‑3份、工业纤维1.2‑2份、羧甲基纤维素0.6‑1份、减水剂1.8‑3份、发泡剂0.4‑0.9份、发泡调节剂0.3‑0.8份、催化剂0.2‑0.4份、交联剂0.4‑0.6份、稳泡剂0.3‑0.6份、乙二醛25‑38份、水300‑420份。本发明为污泥废料开辟了利用的领域，有效降低本发明的材料制备成本、节约能源消耗，保护了我们的生存环境；本发明的材料制成的砌块具有优良的保温隔热性、隔音效果，质轻抗压等优点。

Description

一种用于制作砌块的环保材料
技术领域
本发明属于建筑材料制备技术领域，具体涉及一种用于制作砌块的环保材料。
背景技术
自二十一世纪以来，我国进入了大规模的基本建设阶段，各地各种建筑物像雨后春笋拔地而起，建筑物越多，消耗的建筑材料也越多，尤其是各种砌块和砖是建筑物的主体材料，对于传统的粘土砖要消耗大量的优质土壤，破坏大量的可耕地，大大地影响了农业生产，大幅度降低了粮食产量，直接影响我国的粮食安全。另外对于一些改进的砖块，以消耗大量的砂，石料，约总量的60%代替粘土，众所周知，砂、石的两大来源，一是开山，另一是挖河，开山的结果不仅是破坏了绿化，同时造成水土流失，不能植树，失去了涵养水分的功能，无雨制旱，有雨制荡，并极易引发地质灾害，造成泥石流，进而毁坏了河堤，一旦洪水来临，必将发生洪水泛滥，危及沿河生命财产。而且各地也在严禁任意开山，取石，任意挖河采砂。
在我们的社会上又另外存在着一种大量增加着的还没有得到有效利用的废料—污泥，据2010年发布的“第一次全国污染源普查公报”指出：我国污水处理厂污水年实际处理量为210.31亿吨，“十一五”期间，我国新增污水处理能力超过5000万吨每日，全国污水处理率由2005年的52%提高到75%以上。目前我国每年产生的干污泥为900万吨，并且每年以10%以上的速度递增。虽然污泥是较好的农业肥料，其中氮、磷、钾含量远高于农家肥，但污泥还有寄生虫，病菌等，臭味问题尤其突出，如果用污泥肥田肥林，农民无法忍受其气味，不愿意接受。况且农业生产有季节性，污泥堆肥受到季节和销售半径的明显影响，即使没有臭味等问题农林业利用也无法全部消纳城市产出的污泥。所以到现在以上还没有给污泥找到出路，仍然处于废料的地位，在2011年3月28日得科技日报上发表了“污水处理了，污泥咋办？”的文章，呼吁社会各界来关心污泥处理的问题，摆在我们面前的问题是如何将污泥在环保砌块上得到利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于制作砌块的环保材料，以解决传统的粘土砖要消耗大量的优质土壤，破坏大量的可耕地，影响农业生产；以及污泥如何有效利用等问题。本发明为污泥废料开辟了利用的领域，有效降低本发明的材料制备成本、节约能源消耗，保护了我们的生存环境；本发明的材料制成的砌块具有优良的保温隔热性、隔音效果，质轻抗压等优点。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35-50份、污泥55-75份、炉渣18-25份、粉煤灰22-35份、泡沫塑料碎块2-4份、玉米秸秆粉末2-3份、工业纤维1.2-2份、羧甲基纤维素0.6-1份、减水剂1.8-3份、发泡剂0.4-0.9份、发泡调节剂0.3-0.8份、催化剂0.2-0.4份、交联剂0.4-0.6份、稳泡剂0.3-0.6份、乙二醛25-38份、水300-420份；上述原料中的污泥可以是生活污水处理中得到的污泥，也可以是工业污水处理中得到的污泥或者生活和工业混合污水处理中得到的污泥，污泥中含有机物和重金属，污泥需要通过预处理，即除水，除臭，除有机物和分离重金属。
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为200-300r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为150-200℃，转速为80-120r/min下搅拌4-6h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为80-90℃，转速为160-200r/min下搅拌2-3h，制得用于制作砌块的环保材料。
进一步地，所述玉米秸秆粉末的粒径≤300μm，水分含量≤14%。
进一步地，所述工业纤维包括化学纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
进一步地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
进一步地，所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
进一步地，所述催化剂包括辛酸亚锡、三乙烯二胺·六水中的一种或两种。
进一步地，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
进一步地，所述稳泡剂为硅酮酰胺。
本发明具有以下有益效果：
（1）为污泥废料开辟了利用的领域，有效降低本发明的材料制备成本、节约能源消耗，保护了我们的生存环境；
（2）创造了经济价值，使原来一文不值的废物变成了建筑工业的重要材料；
（3）本发明的材料制成的砌块具有优良的保温隔热性、隔音效果，质轻抗压等优点；
（4）本发明的材料制成的砌块用途多样，既可作承重墙砌块，也可作非承重砌块；既可砌外墙，也可砌内墙。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35-50份、污泥55-75份、炉渣18-25份、粉煤灰22-35份、泡沫塑料碎块2-4份、玉米秸秆粉末2-3份、工业纤维1.2-2份、羧甲基纤维素0.6-1份、减水剂1.8-3份、发泡剂0.4-0.9份、发泡调节剂0.3-0.8份、催化剂0.2-0.4份、交联剂0.4-0.6份、稳泡剂0.3-0.6份、乙二醛25-38份、水300-420份。
所述玉米秸秆粉末的粒径≤300μm，水分含量≤14%。
所述工业纤维包括化学纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
所述催化剂包括辛酸亚锡、三乙烯二胺·六水中的一种或两种。
所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述稳泡剂为硅酮酰胺。
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为200-300r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为150-200℃，转速为80-120r/min下搅拌4-6h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为80-90℃，转速为160-200r/min下搅拌2-3h，制得用于制作砌块的环保材料。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥43份、污泥65份、炉渣22份、粉煤灰28份、泡沫塑料碎块3份、玉米秸秆粉末2份、工业纤维1.5份、羧甲基纤维素0.8份、减水剂2.4份、发泡剂0.8份、发泡调节剂0.6份、催化剂0.3份、交联剂0.5份、稳泡剂0.5份、乙二醛32份、水360份。
所述玉米秸秆粉末的粒径为≤300μm，水分含量为≤14%。
所述工业纤维为化学纤维。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
所述催化剂为辛酸亚锡。
所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述稳泡剂为硅酮酰胺。
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为250r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为180℃，转速为100r/min下搅拌5h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为85℃，转速为180r/min下搅拌3h，制得用于制作砌块的环保材料。
实施例2
一种用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35份、污泥55份、炉渣18份、粉煤灰22份、泡沫塑料碎块2份、玉米秸秆粉末2份、工业纤维1.2份、羧甲基纤维素0.6份、减水剂1.8份、发泡剂0.4份、发泡调节剂0.3份、催化剂0.2份、交联剂0.4份、稳泡剂0.3份、乙二醛25份、水300份。
所述玉米秸秆粉末的粒径≤300μm，水分含量≤14%。
所述工业纤维为玻璃纤维。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
所述催化剂为三乙烯二胺·六水。
所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述稳泡剂为硅酮酰胺。
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为200r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为150℃，转速为80r/min下搅拌6h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为80℃，转速为160r/min下搅拌3h，制得用于制作砌块的环保材料。
实施例3
一种用于制作砌块的环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：水泥50份、污泥75份、炉渣25份、粉煤灰35份、泡沫塑料碎块4份、玉米秸秆粉末3份、工业纤维2份、羧甲基纤维素1份、减水剂3份、发泡剂0.9份、发泡调节剂0.8份、催化剂0.4份、交联剂0.6份、稳泡剂0.6份、乙二醛38份、水420份。
所述玉米秸秆粉末的粒径≤300μm，水分含量≤14%。
所述工业纤维为化学纤维、玻璃纤维。
所述减水剂为聚羧酸减水剂。
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
所述催化剂为辛酸亚锡、三乙烯二胺·六水。
所述交联剂为过氧化二异丙苯。
所述稳泡剂为硅酮酰胺。
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为300r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为200℃，转速为120r/min下搅拌4h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为90℃，转速为200r/min下搅拌2h，制得用于制作砌块的环保材料。
采用本发明实施例1-3的用于制作砌块的环保材料制成规格为390×190×190mm的空心砌块并进行初步的性能测试，结果如下表所示：
由上表可知，由本发明实施例1-3的材料制成的砌块抗压强度为10.5-10.7MPa，具备良好的抗风压、抗冲击能力；导热系数为0.112-0.115w/(m·k)，低导热，保温效果良好；制成的砌块表面均光洁、无明显孔隙，且无臭味。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种用于制作砌块的环保材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：水泥35-50份、污泥55-75份、炉渣18-25份、粉煤灰22-35份、泡沫塑料碎块2-4份、玉米秸秆粉末2-3份、工业纤维1.2-2份、羧甲基纤维素0.6-1份、减水剂1.8-3份、发泡剂0.4-0.9份、发泡调节剂0.3-0.8份、催化剂0.2-0.4份、交联剂0.4-0.6份、稳泡剂0.3-0.6份、乙二醛25-38份、水300-420份；
所述用于制作砌块的环保材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将水泥、污泥、乙二醛和水在转速为200-300r/min下搅拌均匀，制得浆料；
S2：将炉渣、粉煤灰、泡沫塑料碎块、玉米秸秆粉末、工业纤维、羧甲基纤维素、减水剂、发泡剂、发泡调节剂、催化剂、交联剂和稳泡剂在温度为150-200℃，转速为80-120r/min下搅拌4-6h，制得泡沫液；
S3：将步骤S2制得的泡沫液加入到步骤S1制得的浆料中，在温度为80-90℃，转速为160-200r/min下搅拌2-3h，制得用于制作砌块的环保材料。
2.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述玉米秸秆粉末的粒径≤300μm，水分含量≤14%。
3.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述工业纤维包括化学纤维、玻璃纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
5.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
6.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述发泡调节剂为丙烯酸酯类发泡调节剂。
7.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述催化剂包括辛酸亚锡、三乙烯二胺·六水中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
9.根据权利要求1所述的用于制作砌块的环保材料，其特征在于，所述稳泡剂为硅酮酰胺。
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