CN108409283A - 以海砂为骨料的复合建筑材料及其制备方法 - Google Patents

以海砂为骨料的复合建筑材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，包括建筑骨料、辅料及添加剂；所述建筑骨料为海砂45～92.5％；所述辅料包括矿物外加剂0～11.6％、轻烧氧化镁6.1～36.9％及氯化镁0.85～5.36％；所述添加剂包括消泡剂0.05～0.5％、减水剂0～1.5％及复合改性剂0.05～0.55％；所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；复合建筑材料中使用的海砂无需预处理，通过调节掺杂量可以制备不同形式的建筑材料，广泛应用于不同领域，包括道路、桥梁；房屋建设等方面，以海砂为骨料的复核建筑材料易于生产调配、原料简单无需前处理，不需要专用设备，由于辅料中本来含有氯离子，因此大幅度的降低了海砂中氯离子的影响，降低了生产成本及制备难度，提高了产品的抗冲击性，耐候性等性能。

Description

以海砂为骨料的复合建筑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种以海砂为骨料的复合建筑材料及其制备方法。
背景技术
砂子是又叫混凝土细骨料，是建筑项目必要的用料；打捞河砂用于建筑骨料生产是我国传统的方式，河砂往往含泥量比较多，需要洗选后烘干应用于干粉砂浆；在我国经济持续腾飞的今天，对于砂石骨料的的需求自然不断增加；河砂已不能满足我国快速发展的建筑要求，由于海砂产量高，极易获取，因此，很多建筑领域将原料前景放在海砂上。
海砂，是指受海水侵蚀而没有经过淡化处理的砂，多来自海水和河流交界的地方。全球海砂总生产量中，90％以上用来作为制沙机建筑及土木材料，其中又以当作混凝土细骨材使用者占45％为最多。此外，用于铺筑路基的海砂约占20％，充当填海造陆的填料约占20％，其余15％则用于沥青混凝土。
但是由于海砂中含有氯离子成分，对混凝土的强度影响较大。为此，在2004年8月份，国家建设部出台了一个《关于严格建筑用海砂管理的意见》，意见中提到，海砂的开采、除盐处理、混凝土拌制等过程都有严格的规定，而且建筑工程中采用的海砂必须是经过专门的淡化处理，海砂的氯离子含量不应大于万分之六。
此外，海砂圆润光滑，制作成混泥土后，不能提供应有的强度，收到冲击后，完全是水泥结晶体在承受冲力，这些沙子是滑动的钢珠，相互之间完全不提供阻抗力。因此用海砂，不但不能增加混凝土强度，甚至降低强度。在现有的应用中，海砂一般作为细骨料配合碎石才能制成强度合格的建筑材料，单独使用海砂制备建筑材料强度往往不能达标。
发明内容
本发明目的是解决现有海砂不适于单独作为建筑材料、使用勃兰特水泥制成的建筑材料强度低的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种以海砂为骨料的复合建筑材料，包括建筑骨料、辅料及添加剂；
所述建筑骨料为海砂45～92.5％；
所述辅料包括矿物外加剂0～11.6％、轻烧氧化镁6.1～36.9％及氯化镁0.85～5.36％；
所述添加剂包括消泡剂0.05～0.5％、减水剂0～1.5％及复合改性剂0.05～0.55％；
所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；
所述复合建筑材料原料还包括蒸馏水，所述固体原料与所述蒸馏水的重量份之比为：100:10～21。
优选的，所述轻烧氧化镁的纯度大于70％，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量以质量百分比计为45～80％；所述氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95％的工业六水氯化镁；所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1～10:1。
优选的，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂及萘系高效减水剂。
优选的，所述复合改性剂包括以质量百分比计5～40％磷酸和/或磷酸盐、10～80％硫酸盐和0～50％草酸；所述磷酸为质量分数大于95％的工业磷酸，所述磷酸盐为质量分数大于95％的磷酸盐；所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸二氢钠或磷酸三钠中的一种或几种，所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种。
一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20～30％的水溶液加入消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌2～5min后，加入复合改性剂，继续搅拌3～5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入45～92.5％的海砂以及0～11.6％的矿物外加剂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入减水剂，所述减水剂的添加量以重量计为0～1.5％，搅拌均匀后，加入蒸馏水，使得原料粉与水的比例为100:10～100:21，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护，获得碱渣轻质骨料复合建筑材料。
具体的，步骤(2)中矿物外加剂为粉煤灰或硅粉，或者二者的混合物。
具体的，步骤(1)中所述的复合改性剂溶液中原料包括磷酸和/或磷酸盐5～40％、硫酸盐10～80％、草酸0～50％。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种以海砂为骨料的复合建筑材料及其制备方法，远高于目前固体废弃物资源化产品的掺杂量，制备过程中单独使用海砂作为骨料，海砂掺杂量高，加入辅料及改性剂后能够大大提高海砂建筑材料的强度，改变海砂的掺杂量可以制备形式多样的建筑材料，应用于不同领域，包括道路、桥梁。房屋建设等方面，以海砂为骨料的复核建筑材料易于生产调配、原料简单无需前处理，不需要专用设备，由于辅料中本来含有氯离子，因此大幅度的降低了海砂中氯离子的影响，降低了生产成本及制备难度，提高了产品的抗冲击性，耐候性等性能。
附图说明
图1为以海砂为骨料的复合建筑材料的制备工艺流程图；
具体实施方式
名词解释
本发明中所述“轻烧氧化镁”是指将氢氧化镁经700～1000℃左右煅烧后排出CO2或H2O后得到的产物,所述氢氧化镁是从菱镁矿、水镁石和由海水或卤水中提取的。
本发明中所述“活性氧化镁”是指平均粒径小于2000nm；微观形态为不规则颗粒或近球形颗粒或片状晶体；用柠檬酸(CAA值)表示的活性为12～25s(数值越小活性越高)；用吸碘值表示的活性为80～120(mgI/100gMgO)；比表面在5～20m3/g之间，视比容6～8.5mL/g之间；
一种以海砂为骨料的复合建筑材料，包括建筑骨料、辅料及添加剂；所述建筑骨料为海砂45～92.5％；所述辅料包括矿物外加剂0～11.6％、轻烧氧化镁6.1～36.9％及氯化镁0.85～5.36％；所述添加剂包括消泡剂0.05～0.5％、减水剂0～1.5％及复合改性剂0.05～0.55％；所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；所述复合建筑材料原料还包括蒸馏水，所述固体原料与所述蒸馏水的重量份之比为：100:10～21。辅料中含有氯化镁，氯化镁配制成水溶液后溶液中含有氯离子，因此在很大程度上降低了海砂中氯离子对建筑材料的影响，从而提高了海砂建筑材料的强度及稳定性；所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；矿物外加剂可以改善建筑材料多种性能，如降低水化热，提高后期强度，改善建筑材料内部结构以及前期制备过程中的流动性，还能够在后期提高抗裂性、抗渗性、抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度；。
所述轻烧氧化镁的纯度大于70％，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量以质量百分比计为45～80％，剩余部分为粒径在2000～4000nm之间的轻烧氧化镁，活性低，不会参与反应，也不会对产品性能造成任何影响；所述氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95％的工业六水氯化镁；所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1～10:1，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的最优摩尔比为7:1。
所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种；在制备过程中，混合后的物料会产生大量泡沫，由于体系存在一定的粘度，因此泡沫会滞留在体系中间，在后期成型过程中，会引发材料的脆性增大，容易发生断裂，产生严重后果，加入消泡剂之后会将体系内的泡沫或气泡消除，从而增大材料的强度。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂及萘系高效减水剂；所述减水剂在加入混合体系后，可以对体系中物质起到良好的分散作用，改善其流动性，能够减少拌合用水量，防止建筑材料因为加水量过多而力学性能减弱。。
所述复合改性剂包括以质量百分比计5～40％磷酸和/或磷酸盐、10～80％硫酸盐和0～50％草酸；所述磷酸为质量分数大于95％的工业磷酸，所述磷酸盐为质量分数大于95％的磷酸盐；所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸二氢钠或磷酸三钠中的一种或几种，所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种；复合改性剂溶液的添加水量控制在刚好溶解全部溶质的程度是为了能够使复合改性剂以溶液的形式加入到反应体系中，更容易混合均匀，同时不会对体系本身的含水量产生影响，复合改性剂的添加可以提高建筑材料的耐热性、稳定性、凝结速率、防腐性、强度、抗寒性等多方面性能。
一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20～30％的水溶液加入消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌2～5min后，加入复合改性剂，继续搅拌3～5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入45～92.5％的海砂以及0～11.6％的矿物外加剂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入减水剂，所述减水剂的添加量以重量计为0～1.5％，搅拌均匀后，加入蒸馏水，使得原料粉与水的比例为100:10～100:21，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护，获得碱渣轻质骨料复合建筑材料。
具体的，步骤(2)中矿物外加剂为粉煤灰或硅粉，或者二者的混合物。
具体的，步骤(1)中所述的复合改性剂溶液中原料包括磷酸和/或磷酸盐5～40％、硫酸盐10～80％、草酸0～50％。
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为26％的水溶液156g，加入1.5g乳化硅油消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将195g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌2min后，加入复合改性剂40g，继续搅拌3min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1219g海砂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.1，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护24小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将1g磷酸、0.76g磷酸三钠和2.64g硫酸铁溶于35.6g水中，搅拌均匀，配制成为40g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为7:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为83.5％，7天抗压强度为6.29MPa，28天抗压强度为43.8MPa。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20％的水溶液284g，加入4.5g高碳醇脂肪酸复合物消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将195g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌3min后，加入复合改性剂40g，继续搅拌4min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1219g海砂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入22.7g萘系高效减水剂，搅拌均匀后，加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.14，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护24小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将2g磷酸、2g硫酸亚铁和2g草酸溶于34g水中，搅拌均匀，配制成为40g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为5:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为81.1％，7天抗压强度为5.39MPa，28天抗压强度为31.4MPa。
实施例3
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20％的水溶液233g，加入7.8g聚二甲基硅氧烷消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将160g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌5min后，加入复合改性剂35.78g，继续搅拌5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1406g海砂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.15，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护24小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将0.039g磷酸亚铁、0.624g硫酸铝和0.117g草酸溶于35g水中，搅拌均匀，配制成为35.78g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为5:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为86.7％，7天抗压强度为4.53MPa，28天抗压强度为26.04MPa。
实施例4
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20％的水溶液69g，加入0.8g聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将100g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌2min后，加入复合改性剂31.8g，继续搅拌4min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1500g海砂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.14，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护20小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将0.6g磷酸铁、0.6g硫酸铝和0.6g草酸溶于30g水中，搅拌均匀，配制成为31.8g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为7:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为92.5％，7天抗压强度为1.50MPa，28天抗压强度为3.80MPa。
实施例5
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为30％的水溶液727g，加入3.8g聚氧丙烯甘油醚消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将1500g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌5min后，加入复合改性剂200g，继续搅拌5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1850g海砂，320g粉煤灰、150g硅粉，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入3.8g聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，向上述原料中加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.21，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护24小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将9g磷酸亚铁、2.25g硫酸铝和11.25g草酸溶于177.5g水中，搅拌均匀，配制成为200g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为10:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为45％，7天抗压强度为11.5MPa，28天抗压强度为53.6MPa。
实施例6
如图1所示，本实施例提供了一种以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为26％的水溶液160g，加入2.5g聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将200g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌5min后，加入复合改性剂32.2g，继续搅拌5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1206g海砂、32g粉煤灰、16g硅粉，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.19，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护6小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将0.6g磷酸亚铁、0.55g硫酸铝和1.056g草酸溶于30g水中，搅拌均匀，配制成为32.2g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为7:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为80.4％，7天抗压强度为9.37MPa，28天抗压强度为44.5MPa。
实施例7
本实施例提供了一种含海砂的建筑材料组合物的制备方法，具体操作方式除将实施例1中步骤(1)添加的消泡剂改为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚消泡剂，其余步骤与所述实施例1完全一致；经测试，轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1，海砂掺杂量为83.5％，7天抗折强度为6.58MPa，28天的抗压强度为45.8MPa。
实施例8
本实施例提供了一种含海砂的建筑材料组合物的制备方法，具体操作方式除将实施例5中步骤(3)添加的减水剂改为木质环酸盐类减水剂，其余步骤与所述实施例5完全一致；经测试，轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1，海砂掺杂量为45.5％，7天抗压强度为11.5MPa，28天抗压强度为53.6MPa。
实施例9
本实施例提供了一种含海砂的建筑材料组合物的制备方法，具体操作方式除将实施例1复合改性剂溶液原料中硫酸亚铁改为硫酸铁剂，其余步骤与所述实施例1完全一致；经测试，轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1，海砂掺杂量为83.5％，7天抗折强度为6.35MPa，28天的抗压强度为41.8MPa。
实施例10
本实施例提供了一种含海砂的建筑材料组合物的制备方法，具体操作方式除将实施例5中步骤(2)添加粉煤灰及硅粉改为仅添加粉煤灰470g，其余步骤与所述实施例5完全一致；经测试，轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1，海砂掺杂量为45.5％，7天抗压强度为11.5MPa，28天抗压强度为53.6MPa。
实施例11
本实施例提供了一种含海砂的建筑材料组合物的制备方法，具体操作方式除将实施例5中步骤(2)添加粉煤灰及硅粉改为仅添加硅粉470g，其余步骤与所述实施例5完全一致；经测试，轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1，海砂掺杂量为45.5％，7天抗压强度为11.5MPa，28天抗压强度为53.6MPa。
对比例1
本对比例提供了不添加复合改性剂的以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为26％的水溶液156g，加入0.76g聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将195g轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入1219g海砂、32g粉煤灰、16g硅粉，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入0.76g萘系高效减水剂后充分搅拌后，加入蒸馏水，使得水与原料粉的比例为0.17，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm的标准测试模具中，充分震荡成型，养护6小时脱模，脱模后自然养护。
上述制备过程中复合改性剂溶液的配制过程为：将0.6g磷酸亚铁、0.4g硫酸铝和1.2g草酸溶于30g水中，搅拌均匀，配制成为32.2g复合改性剂溶液。
经测试，原料中轻烧氧化镁中活性氧化镁与氯化镁的摩尔比为7:1。
上述配方制备的以海砂为骨料的复合建筑材料经测试，建筑材料中海砂的掺杂量为83.7％，7天抗压强度为2.61MPa，28天抗压强度为22.4MPa。
对比例2
将250g型号为4.25R的波特兰水泥、1300g海砂料、330g水充分混合，将上述所得料浆倒入40*40*160mm标准测试模具中，充分震荡成型，养护24小时后脱模，脱模后自然养护至28天。
上述配方，经计算海砂掺量为83.8％，经测试，7天抗折强度为2.12MPa，28天抗压强度为7.40MPa。
根据上述实施例及对比例中的数据对比可以看出，本发明所提供的一种含海砂的建筑材料组合物在相对于波特兰水泥建筑材料的抗压强度在七天时高出1.5～3.3倍，28天时高出3～7.2倍，同时，添加了复合改性剂的含海砂建筑材料组合物的抗压强度也明显高于未添加复合改性剂的建筑材料，复合改性剂可以有效的降低浆料的凝结时间、脱模时间、变形率等，可以有效的提高浆料的耐水性，有效防止建筑材料在制备过程中发生开裂、吸潮返卤的现象。
通过上述对比分析，所述含海砂的建筑材料组合物单独使用海砂作为骨料，海砂含量高，加入改性剂后能够大大提升海砂建筑材料的强度，不同的海砂含量下可制备的建材形式多样，在道路、桥梁、房屋建设等诸多领域有广泛的应用；本发明提供的产品及方法制备的易于生产和调配、原料易得、不需要专用设备、材料无需预处理，更重要的是，很大程度的降低了海砂建筑材料的氯离子影响，降低了生产成本及制备难度，解决了单独使用海砂难以用于建筑材料的问题。因此可以应用于不同的建筑领域，如房屋、桥梁、道路等多方面工程施工领域，建材形式多样，高效的解决了海砂的处理问题。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，包括建筑骨料、辅料及添加剂；
所述建筑骨料为海砂45～92.5％；
所述辅料包括矿物外加剂0～11.6％、轻烧氧化镁6.1～36.9％及氯化镁0.85～5.36％；
所述添加剂包括消泡剂0.05～0.5％、减水剂0～1.5％及复合改性剂0.05～0.55％；
所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；
所述复合建筑材料原料还包括蒸馏水，所述固体原料与所述蒸馏水的重量份之比为：100:10～21。
2.根据权利要求1所述的以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，所述轻烧氧化镁的纯度大于70％，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量以质量百分比计为45～80％；所述氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95％的工业六水氯化镁；所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1～10:1。
3.根据权利要求1所述的以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂及萘系高效减水剂。
5.根据权利要求1所述的以海砂为骨料的复合建筑材料，其特征在于，所述复合改性剂包括以质量百分比计5～40％磷酸和/或磷酸盐、10～80％硫酸盐和0～50％草酸；所述磷酸为质量分数大于95％的工业磷酸，所述磷酸盐为质量分数大于95％的磷酸盐；所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸二氢钠或磷酸三钠中的一种或几种，所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)改性镁质凝胶材料制备：将所述氯化镁配制成浓度为20～30％的水溶液加入消泡剂，充分搅拌直至氯化镁溶液泡沫消除；将轻烧氧化镁粉加入到上述配制成的氯化镁水溶液中，搅拌2～5min后，加入复合改性剂，继续搅拌3～5min；
(2)骨料混合：向步骤(1)制备的改性镁质凝胶材料中加入45～92.5％的海砂以及0～11.6％的矿物外加剂，将上述原料搅拌均匀，充分混合后获得原料粉；
(3)浆料制备：向步骤(2)中制备的原料粉中加入减水剂，所述减水剂的添加量以重量计为0～1.5％，搅拌均匀后，加入蒸馏水，使得原料粉与水的比例为100:10～100:21，充分搅拌后制得海砂镁质凝胶复合材料浆料；
(4)成型：将步骤(3)中制备的海砂镁质凝胶复合材料浆料倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护，获得碱渣轻质骨料复合建筑材料。
7.根据权利要求6所述的以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中矿物外加剂为粉煤灰或硅粉，或者二者的混合物。
8.根据权利要求6所述的以海砂为骨料的复合建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的复合改性剂溶液中原料包括磷酸和/或磷酸盐5～40％、硫酸盐10～80％、草酸0～50％。
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