CN1063471A

CN1063471A - 轻质混凝土的组成及用途

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Publication number: CN1063471A
Application number: CN92106396A
Authority: CN
Inventors: 赵秀芝; 孟海滨
Original assignee: NEW MATERIALS INST ZIBO CITY
Current assignee: NEW MATERIALS INST ZIBO CITY
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1992-08-12

Abstract

一种轻质混凝土的组成及用途，属于使用无机废渣即沸石分子筛及沸石催化剂生产过程中排放的废渣经改性后作为混凝土的有效成分，添加量为混凝土重量的40—80％，本发明的混凝土可用来制造轻质砌块、装饰板、陶粒、保温砖、防水隔热板。容重400 —1200kg/m³，导热系数低达0.059W/m·K以下。是良好的建筑材料和保温材料。本发明的实施能够达到变废为宝保护环境的目的。

Description

本发明涉及一种轻质混凝土的组成及用途，它属于使用无机废料作为混凝土的有效成份，它包括胶凝材料、骨料和外加剂。

在合成沸石分子筛和制备沸石催化剂的工艺过程中，有大量废渣排放，它们主要来自分子筛的成胶、晶化;洗涤过滤;湿式捕尘等工段。废渣的主体化学成分是ALO₃和SiO₂。颗粒很细而且很轻，风干后的粉尘严重污染环境，造成公害;埋于地下占用大量土地和人工。现已给分子筛和催化剂生产厂家带来烦恼。几年来国内外专家围绕废渣综合利用这个课题做过不懈的努力，但终未取得令人满意的结果。废渣的开发利用，变废为宝，消除污染保护环境是人们所希望的。在以-4，231，801中公开了一种水泥混凝土，它的目的是将石油裂解中使用过的催化剂细粒作为一种添加剂加在水泥中，替代部分水泥作为胶结成分用于混凝土中。它的构成是在水泥中加入水泥重量的1%-25%的石油裂解过程中使用过的废旧催化剂，二者混合后，加入粗细骨料，制作混凝土。不足之处是添加量少，而且只限于石油裂解过程中使用过的废旧催化剂，没有涉及到沸石分子筛及沸石催化剂生产过程中排放的废渣的利用。实践证明，石油裂解用过的废旧催化剂，在炼油设备中经过长期高温运行之后，发生了巨大变化与沸石分子筛及沸石催化剂生产过程中排放的废渣相比无论在化学成分上还是在晶体结构和活性上都存在着很大的差别。以-4，231，801中所提出的技术方案难以解决本发明所提出的问题。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种以沸石分子筛及沸石催化剂生产过程中排放的废渣为主要原料的轻质混凝土的组成及用途，从而大量吞吐废渣，解决环境污染问题，而且变废为宝，利用本发明的混凝土，制成各种轻质建筑材料和保温材料产品，满足社会对轻质建材和轻质保温材料的需求。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种轻质混凝土的组成，包括胶凝材料、骨料和外加剂，其特征在于以沸石分子筛和沸石催化剂生产过程中排放的废渣为主要原料，由下列组分组成：

a、改性废渣 60%-80%;

b、胶凝材料 10%-30%;

c、骨料 0%-35%;

d、外加剂 0%-10%。

本发明的混凝土的组成主要用作建筑材料和保温材料，用于制造如下产品

a、轻质砌块;

b、轻质陶粒;

c、轻质装饰板;

d、轻质保温砖;

e、轻质防水隔热板。

本发明的目的还可以通过以下其他措施来达到：

在废渣中加入适量石灰乳或加热处理改性后，再作为混凝土的原料使用，能够增加废渣的掺加量，使混凝土制品成型容易，强度亦能提高。因为本发明所述之排放废渣中往往有铵盐存在，加热或遇到碱性物质都会有氨气放出，产生汽泡，造成本发明的混凝土制品成型困难，而且影响制品强度。

用于改性的石灰乳的用量可根据废渣中所含的胺盐量的大小而增减，一般控制在废渣重量的5%-10%。

组成本发明的轻质混凝土的胶凝材料，可以是水泥、石膏、硫酸铝、磷酸铝，根据混凝土制品性能的要求可以选用其中的一种，也可以几种混合使用。另外，经过用石灰乳或加热改性后的废渣本身亦具有一定胶凝作用。

本发明的轻质混凝土组分中的骨料可以是砂子、石子、陶粒、珍珠岩、蛭石和硅藻土中的一种或几种混合使用，可根据混凝土制品对容重和强度的要求筛选。

组成本发明的轻质混凝土的外加剂，对大多数以本混凝土为原料的制品来说是必不可少的重要组分，它包括防冻剂、偶联剂、促进剂、防水剂、分散剂。

本发明的轻质混凝土有广泛的用途，它可用于制造建筑材料制品和保温材料制品，如：轻质砌块;轻质陶粒;轻质装饰板，轻质保温砖、轻质防水隔热板。

本发明的轻质混凝土的用途之一轻质砌块由下列组分组成：

a、改性废渣 40%-70%;

b、骨料 15%-35%;

c、胶凝材料 10%-30%;

d、外加剂 0.1%-0.3%。

其中轻质砌块所用的骨料是砂子、石子、陶粒或其结合;胶凝材料最好用水泥;外加剂是防冻剂，通过加入盐酸与废渣组分反应生成的氯化钠起到防冻作用，另外，盐酸的加入还可以意外地调节混凝土的碱度。

用本发明的轻质混凝土制成的轻质砌块体积密度在800Kg/m³-1200kg/m³;抗压强度根据需要可控制在≥3.5MPa、≥5.0MPa、≥7.5MPa。抗压强度达3.5MPa和5.0MPa的砌块可作为框架墙体使用，抗压强度达7.5MPa的轻质砌块可用于承重墙体。

本发明的轻质混凝土的用途之二轻质陶粒由下列组分组成：

a、改性废渣 70%-80%;

b、胶凝材料 15%-25%;

d、外加剂 0.5%-1.0%。

其中轻质陶粒组分中的胶凝材料可以是石膏也可以是水泥;外加剂是促进剂，最好用硫酸铝。

本发明的轻质陶粒粒经可根据需要制作，一般在5～30mm;容重在400～630kg/m³;筒压强度根据粒经大小可控制在≥3.8MPa、≥3.0MPa和≥2.5MPa。本轻质陶粒可用作轻质砌块和轻质装饰板的骨料，也可代替传统的珍珠岩、蛭石用于制造楼房保温层。

本发明的轻质混凝土的用途之三轻质装饰板由下列组分组成：

a、改性废渣 68%-80%;

b、胶凝材料 18%-30%;

c、外加剂 0.5-2.0%。

其中轻质装饰板组分中的胶凝材料是从石膏和硫酸铝中选择出来的一种或二者混合物;外加剂包括防冻剂、促进剂和阻燃剂，防水剂最好是三氧化二锑。

本发明的轻质装饰板可用作天花板和隔音板每平方米重5～7公斤，防水防火性能良好。

本发明的轻质混凝土的用途之四轻质保温砖由下列组分组成：

a、改性废渣 60%-80%;

b、骨料 10%-30%;

c、胶凝材料 10%-20%。

其中轻质保温砖的组分中的骨料可以是珍珠岩，也可以是蛭石或者二者混合物;胶凝材料是从水泥和磷酸铝中选择出来的一种。

本发明的轻质保温砖，容重≤800kg/m³，导热系数≤0.25w/k.m;可有800℃以下使用。主要用于锅炉、水汽管道及化工设备保温。

本发明的轻质混凝土的用途之五是轻质防水隔热板由下列组分组成：

a、改性废渣 70%-80%;

b、胶凝材料 10%-20%;

c、外加剂 5%-10%。

其中，轻质防水隔热板的组成中的胶凝材料最好采用水泥;外加剂是偶联剂和分散剂，偶联剂是烷基硅烷或酞酸酯类，分散剂是酒精也可以是苯、汽油。

本发明的轻质隔热板的容重是500～600kg/m³;导热系数＜0.06w/k.m。主要用于房顶隔热防水和各种地下建筑物防潮。

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

实施例1轻质砌块

用改性废渣700kg，石子130kg，砂子70kg，水泥150kg，盐酸1.5kg混合制成轻质砌块。体积密度800kg/m³，抗压强度≥3.5MPa。

实施例2轻质砌块

将改性废渣500kg，陶粒200kg，水泥200kg，盐酸2.0kg混合制成轻质砌块。体积密度1000kg/m³，抗压强度≥5MPa。

实施例3轻质砌块

将改性废渣500kg，石子450kg，水泥230kg，盐酸3kg混合制成轻质砌块。体积密度1200kg/m³，抗压强度≥7.5MPa。

实施例4轻质陶粒

改性废渣700kg，石膏180kg，硫酸铝5kg混合成球。粒度20～30mm，容重400～450kg/m³，筒压强度2.5MPa。

实施例5轻质陶粒

将改性废渣600kg，水泥200kg，硫酸铝5kg混合成球。粒度10～20mm，容重480～540kg/m³，筒压强度3.0MPa。

实施例6轻质陶粒

将改性废渣520kg，石膏130kg，硫酸铝4.5kg混合成球。粒度5～10mm，容重500～550kg/m³，筒压强度3.8MPa。

实施例7轻质装饰板

改性废渣600kg，石膏200kg，烷基硅酸钠1.0kg，硫酸铝8kg，三氧化二锑1kg混合压制成型。单位面积重量5～7kg/m²，荷载25kg（500mm×500mm×8mm）;防水性能浸泡24小时吸水量小于5%;不燃。

实施例8轻质装饰板

改性废渣700kg，硫酸铝200kg，（胶凝剂+促进剂），烷基硅酸钠1.5kg，三氧化二锑1.0kg混合压制成型。单位面积重量6～8kg/m²，荷载25kg（500mm×500mm×8mm）;防水性能浸泡水中24小时吸水量小于4%;不燃。

实施例9轻质装饰板

改性废渣800kg，石膏100kg，硫酸铝100kg，（包括促进剂），烷基硅酸钠2kg，三氧化二锑1.0kg混合压制成型。单位面积重量6～7kg/m²，荷载25kg（500mm×500mm×8mm）;防水性能水中浸泡24小时吸水量小于3%;不燃。

实施例10轻质保温砖

改性废渣500kg，珍珠岩100kg，水泥150kg，混合压制成型。容重≤400kg/m³，导热系数≤0.06w/m.k;在600℃以下使用。

实施例11轻质保温砖

改性废渣600kg，蛭石250kg，磷酸铝150kg混合压制成型。容重≤600kg/m³，导热系数≤0.16w/m.k;在800℃以下使用。

实施例12轻质保温砖

改性废渣700kg，珍珠岩200kg，蛭石50kg，水泥100kg混合压制成型。容重≤800kg/m³，导热系数≤0.25w/m.k;在600℃以下使用。

实施例13轻质防水隔热板

改性废渣200kg，水泥50kg，二甲基硅烷1kg，酒精14kg。容重500～600kg/m³，导热系数≤0.06w/m.k。

本发明相比现有技术有如下优点：

1、本发明的混凝土以沸石分子筛和沸石催化剂生产过程中排放的废渣为主要原料，消耗大量废渣，能够容易地解决废渣污染问题。

2、不仅解决环境污染问题，而且能变废为宝，生产多种建筑材料和保温材料产品。

3、以本发明的混凝土生产的产品，容重对现用的水泥混凝土比较，同类产品容重每立方米轻300kg以上。用作建筑材料可大大降低工程造价。

4、本发明的混凝土制品，导热系数低，保温效果好。

5、由于本发明的混凝土容重轻，又方便制成各种较大尺寸的块、板，因此施工方便。

6、本发明的轻质混凝土制品用途广泛，成本低。

Claims

1、一种轻质混凝土的组成，包括胶凝材料、骨料和外加剂，其特征在于以沸石分子筛和沸石催化剂生产过程中排放的废渣为主要原料，由下列组分组成：

a、改性废渣 40%-80%；

b、胶凝材料 10%-30%；

c、骨料 0%-35%；

d、外加剂 0%-10%。

2、根据权利要求1，所述之轻质混凝土的组成[a]废渣，其特征在于经石灰乳或加热处理改性。

3、根据权利要求1和权利要求2，所述之废渣，其特征在于，用于改性的石灰乳的加入量最好是废渣重量的5%-10%。

4、根据权利要求1，所述之轻质混凝土的组成[b]胶凝材料，其特征在于是从水泥、石膏、硫酸铝、磷酸铝中选择出来的至少一种或几种混合。

5、根据权利要求1，所述之轻质混凝土的组成[c]骨料，其特征在于是从砂子、石子、陶粒、珍珠岩、蛭石和硅藻土中选择出来的至少一种或几种混合。

6、根据权利要求1，所述之轻质混凝土的组成[d]外加剂，其特征在于包括防冻剂、偶联剂、促进剂、防水剂、分散剂。

7、一种轻质混凝土的用途，包括建筑材料和保温隔热材料，其特征在于制造如下产品：

a、轻质砌块;

b、轻质陶粒;

c、轻质装饰板;

d、轻质保温砖;

e、轻质防水隔热板。

8、根据权利要求7，所述之轻质混凝土的用途[a]轻质砌块，其特征在于由下列组分组成：

a、改性废渣 40%-70%;

b、骨料 10%-30%;

c、胶凝材料 15%-35%;

d、外加剂 0.1%-0.3%。

9、根据权利要求8，所述之轻质砌块的组成[b]骨料，其特征在于是从砂子、石子或陶粒中选择出来的一种或几种混合。

10、根据权利要求8，所述之轻质砌块的组成[c]胶凝材料其特征在于最好是水泥。

11、根据权利要求8，所述之轻质砌块的组成[d]外加剂，其特征在于是防冻剂。

12、根据权利要求11，所述之防冻剂，其特征在于是可以与废渣反应生成防冻剂的盐酸。

13、根据权利要求7，所述之轻质混凝土的用途[b]轻质陶粒，其特征在于由下列组份组成：

a、改性废渣 70%-80%;

b、胶凝材料 15%-25%;

d、外加剂 0.5%-1.0%。

14、根据权利要求13，所述之轻质陶粒的组成[b]胶凝材料，其特征在于是石膏或水泥。

15、根据权利要求13，所述之轻质陶粒的组成[c]外加剂，其特征在于是促进剂。

16、根据权利要求15，所述之促进剂，其特征在于最好是硫酸铝。

17、根据权利要求7，所述之轻质混凝土的用途[c]轻质装饰板，其特征在于由下列组分组成：

a、改性废渣 68%-80%;

b、胶凝材料 18%-30%;

c、外加剂 0.5%-2.0%。

18、根据权利要求17，所述之轻质装饰板的组成[b]胶凝材料，其特征在于是从石膏和硫酸铝中选择出来的一种或其二者混合物。

19、根据权利要求17，所述之轻质装饰板的组成[c]外加剂，其特征在于包括防冻剂、促进剂和阻燃剂。

20、根据权利要求19，所述之防水剂，其特征在于最好是烷基硅酸钠。

21、根据权利要求19，所述之促进剂和阻燃剂，其特征在于分别是硫酸铝和三氧化二锑。

22、根据权利要求7，所述之轻质混凝土的用途[d]轻质保温砖，其特征在于由下列组分组成：

a、改性废渣 60%-80%;

b、骨料 10%-30%;

c、胶凝材料 10%-20%。

23、根据权利要求22，所述之轻质保温砖的组成[b]骨料，其特征在于是从珍珠岩和蛭石中选择出来的一种或者二者混合物。

24、根据权利要求22，所述之轻质保温砖的组成[c]胶凝材料，其特征在于是从水泥和磷酸铝盐中选择出来的。

25、根据权利要求7，所述之轻质混凝土的用途[e]轻质防水隔热板，其特征在于由下列组分组成：

a、改性废渣 70%-80%;

b、胶凝材料 10%-20%;

c、外加剂 5%-10%。

26、根据权利要求25，所述之轻质防水隔热板的组成[b]胶凝材料，其特征在于最好是水泥。

27、根据权利要求25，所述之轻质防水隔热板的组成[c]外加剂，其特征在于是偶联剂和分散剂。

28、根据权利要求27，所述之偶联剂，其特征在于是从烷基硅烷、酞酸酯中选择出来的，最好是烷基硅烷。

29、根据权利要求27，所述之分散剂，其特征在于可以是酒精、苯、汽油。