CN108424064B

CN108424064B - 一种贝壳免蒸压建筑材料及其制备方法

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Publication number: CN108424064B
Application number: CN201810588383.7A
Authority: CN
Inventors: 智强; 张志远
Original assignee: Beijing Saizhi Technology Co ltd; Dongguan University of Technology
Current assignee: Beijing Saizhi Technology Co ltd; Dongguan University of Technology
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: CN108424064A

Abstract

本发明提供一种贝壳免蒸压建筑材料，由以下重量份的原材料组成：贝壳30‑60份，粉煤灰10～30份，生石灰8～20份，硫酸钙2～5份，水泥12‑30份，减水剂0.2～1.5份，水25‑40份。贝壳破碎过2mm筛后与粉煤灰、生石灰、硫酸钙充分混合粉磨，将粉磨得到的混合料与水、减水剂、水泥充分搅拌混匀，得到贝壳建筑材料料浆，料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护即得。本发明具有贝壳利用率高、生产成本低、产品抗压强度高、无二次污染等优点。

Description

一种贝壳免蒸压建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料制备领域，尤其涉及利用废弃物制备的建筑材料。

背景技术

我国是世界第一水产养殖大国，贝类作为水产品的主要品种之一，无论是生产规模还是贸易规模均呈增长之势。2007年我国贝类产量为1073.3万t，占世界总产量的54％左右，居世界首位。2011年我国贝类总产量达1266.65万t，其中海水养殖和海水捕捞的贝类分别为1154.36万t和58.41万t，海水贝类产量合计达1212.77万t，占贝类总产量的95.7％。

随着贝类养殖和加工业的快速发展，我国每年将产生大量贝壳。根据研究显示，每加工1kg牡蛎一般会产生300-700g的贝壳废弃物。我国黄海和渤海沿岸每年都会产生数以千万吨的贝壳资源沿海地区养殖的扇贝、贻贝、牡蛎等贝类，在剔取贝柱、裙边后剩下大量贝壳。由于贝壳附加值较低，绝大部分被丢弃在海滩、路边。贝壳上附着的残肉容易孳生蚊蝇，高温日照下产生难闻的恶臭味，对周围环境和居民健康造成严重威胁，已成为沿海地区亟待解决的环境问题。

贝壳在轻工业、农业、医药保健及食品等领域都有一定的应用价值，关于贝壳的资源化也有一些积极的尝试，主要集中在以下几个方面：1)制备医用生物钙贝壳中可以提取生物活性钙粉，并以此为原料开发一系列保健品、药品和化妆品。如武汉健民药业集团有限公司的龙牡壮骨冲剂，江苏兹露药业有限公司的牡蛎碳酸胶囊。(2)用作化工原斜贝壳中含有丰富的碳酸钙，在工业上用途非常广泛，可适用于塑料、油漆、油墨、橡胶、胶粘剂、密封胶、建材、电线、电缆、造纸、人造革、制鞋、粉笔、合成木材、污水处理剂、脱剂等化工产业。(3)制备土壤改良剂贝壳属碱性，含有钙、镁和磷等植物生长所需的多种微量元素，还可中和土壤中的酸性，因而是酸性土壤的营养剂和最佳改良剂。(4)白灰。煅烧白灰是贝壳传统的利用途径。(5)饲料添加剂。贝壳经机械粉碎或特殊化工工艺处理后可制作成饲料的不同等级的钙源添加剂，按1％-8％的比例与饲料混合用于补充禽畜生长所需的生物钙及其他微量元素，既能提高对饲料营养的吸收利用率，又增强免疫力，还可以促进其快速生长。

虽然贝壳资源化利用的途径较多，但是上述利用途径存在贝壳使用量小、存在二次污染风险、投资大等缺点。目前缺乏投资少、能够大量、快速消纳贝壳的方法。

发明内容

本发明目的是解决现有贝壳堆积、污染环境的难题，提供一种高掺杂量、低成本的贝壳资源化产品及方法，具体技术方案如下：

本发明的一个目的是提供一种贝壳免蒸压建筑材料，其特征在于由以下重量份的原材料组成：贝壳30-60份，粉煤灰10～30份，生石灰8～20份，硫酸钙2～5份，水泥12-30份，减水剂0.2～1.5份，水25-40份。

优选的，所述建筑材料由下述1)或2)重量份原材料组成：1)贝壳50份，粉煤灰13.5份，生石灰12.5份，硫酸钙4份，水泥20份，减水剂0.5份，水25份

2)贝壳50份，粉煤灰10份，生石灰8份，硫酸钙2份，水泥30份，减水剂1.3份，水分含量40份。

进一步的，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种。

进一步的，所述贝壳破碎过1-5mm筛后与粉煤灰、生石灰、硫酸钙混磨。

进一步的，所述混磨的时间为0.2-1h；所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。

进一步的，所述混磨的时间为0.5h。

本发明还提供一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1)贝壳破碎过1-5mm筛后与粉煤灰、生石灰、硫酸钙混磨，得混合料；

2)将所述混合料加水、减水剂拌匀后与水泥混合拌匀得料浆；

3)将所述料浆倒入模具中，震荡成型后，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护即得。

进一步的，所述方法还包括下述1)-5)所述中的至少一种：1)所述方法中，所述贝壳50份，粉煤灰13.5份，生石灰12.5份，硫酸钙4份，水泥20份，减水剂0.5份，水25份；

2)所述方法中，所述贝壳50份，粉煤灰10份，生石灰8份，硫酸钙2份，水泥30份，减水剂1.3份，水40份；

3)所述方法中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种；

4)所述混磨的时间为0.2-1h；

5)所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。

进一步的，所述混磨时间为0.5h。

本发明还提供一种采用上述制备方法得到的免蒸压建筑材料。

本发明还提供一种贝壳免蒸压建筑材料的应用。

本发明还提供一种前述贝壳免蒸压建筑材料制备方法的应用。

具体的，所述应用包括在制备建筑材料或其相关产品中的应用。

本发明还提供一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)贝壳破碎及预处理：将30-60份贝壳破碎过2mm筛，将破碎后的贝壳与10～30份粉煤灰、8～20份生石灰、2～5份硫酸钙充分混合后，置于球磨机、立磨或者雷蒙磨中混磨0.2-1h，得混合料；在此过程中，贝壳表面性质改变，贝壳表面附着的有机物脱落，表面变的粗糙，可以增强其与水泥的结合力，同时，物料颗粒不断减小。

(2)将步骤(1)所得混合料加水25-40份拌匀，加水后，生石灰的强碱与粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝充分接触，发生如下反应：

与水泥类似的作用，进一步增强材料的强度。

混合料加25-40份水与0.2～1.5份减水剂拌匀后，再与12-30份水泥充分混匀，进而得到贝壳建筑材料料浆；

(3)成型：将步骤(2)所得料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种贝壳建筑材料，废弃物贝壳及粉煤灰添加量高，同时由于采用了混磨活化的工艺，增加了贝壳、粉煤灰、生石灰和硫酸钙混合物的胶凝性，从而很大程度的提升了贝壳建筑材料的强度，由于贝壳、粉煤灰是易得的廉价物质、掺量高，大大降低了建筑材料的生产成本，同时由于本发明建筑材料不需要进行蒸压处理，也极大降低了设备投资成本和厂房需求。本发明的原料配比及制备工艺能够在保证建筑材料抗压强度达标的基础上，最大量的消纳废弃物贝壳和粉煤灰，具有贝壳利用率高、生产成本低、产品抗压强度高、无二次污染等优点。

附图说明

图1为一种贝壳免蒸压建筑材料的制备工艺流程示意图；

具体实施方式

实施例1

一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)贝壳破碎及预处理：将所述贝壳5000g破碎过2mm筛，与粉煤灰1350g、生石灰1250g、硫酸钙400g充分混合后，置于球磨机中混磨0.5h；

(2)将步骤(1)所得混合料加水2500g、木质素磺酸盐类减水剂50g拌匀，再与2000g水泥充分混合，使物料混合均匀，得到所述贝壳免蒸压建筑材料料浆；

(3)成型：将步骤(2)所得料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护12小时脱模，脱模后自然养护。

上述配方所得建筑材料，经测试，7天抗压强度为9.96MPa，28天抗压强度为23.35MPa。

实施例2

如图1所示，一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)贝壳破碎及预处理：将所述贝壳6000g破碎过5mm筛，与粉煤灰1000g、生石灰800g、硫酸钙200g充分混合后，置于立磨中混磨1h；

(2)将步骤(1)所得混合料加水3000g、聚羧酸减水剂150g拌匀，再与2000g水泥充分混合，使物料混合均匀，得到所述贝壳免蒸压建筑材料料浆；

上述配方所得建筑材料，经测试，7天抗压强度为9.24MPa，28天抗压强度为15.23MPa。

实施例3

(1)贝壳破碎及预处理：将所述贝壳5000g破碎过1mm筛，与粉煤灰1000g、生石灰800g、硫酸钙200g充分混合后，置于球磨机中混磨0.2h；

(2)将步骤(1)所得混合料加水4000g、聚羧酸减水剂130g拌匀，再与3000g水泥充分混合，使物料混合均匀，得到所述贝壳免蒸压建筑材料料浆；

(3)成型：将步骤(2)所得料浆倒入模具中，充分震荡成型，养护24小时脱模，脱模后自然养护。

上述配方所得建筑材料，经测试，7天抗压强度为13.96MPa，28天抗压强度为21.82MPa。

实施例4

如图1所示，一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，步骤包括：

(1)贝壳破碎及预处理：将所述贝壳3000g破碎过2mm筛，与粉煤灰3000g、生石灰2000g、硫酸钙500g充分混合后，置于雷蒙磨中混磨0.2h；

(2)将步骤(1)所得混合料加水2800g、萘系高效减水剂20g拌匀，再与1200g水泥充分混合，使物料混合均匀，得到所述贝壳免蒸压建筑材料料浆；

上述配方所得建筑材料，经测试，7天抗压强度为8.48MPa，28天抗压强度为15.36MPa。

对比例1

一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，在制备建筑材料的过程中，步骤1不进行球磨，其余步骤均与实施例1中步骤一致。

上述配方所得建筑材料，经测试，7天抗压强度为2.14MPa，28天抗压强度为4.34MPa，且试块出现裂纹。

实施例1与对比例1实验结果的对比证明，通过混磨增强了贝壳、粉煤灰、生石灰和硫酸钙组成的混合料的胶凝性，显著了提高建筑材料的强度。

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

1.一种贝壳免蒸压建筑材料，其特征在于由以下重量份的原材料组成：贝壳30-60份，粉煤灰10～30份，生石灰8～20份，硫酸钙2～5份，水泥12-30份，减水剂0.2～1.5份，水25-40份；所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种；所述贝壳破碎过1-5mm筛后与粉煤灰、生石灰、硫酸钙混磨；所述混磨的时间为0.2-1h；和/或所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。

2.根据权利要求1所述的贝壳免蒸压建筑材料，其特征在于：所述建筑材料包括下述1)或2)：1)贝壳50份，粉煤灰13.5份，生石灰12.5份，硫酸钙4份，水泥20份，减水剂0.5份，水25份2)贝壳50份，粉煤灰10份，生石灰8份，硫酸钙2份，水泥30份，减水剂1.3份，水分含量40份。

3.一种贝壳免蒸压建筑材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：1)贝壳破碎过1-5mm筛后与粉煤灰、生石灰、硫酸钙混磨，得混合料；2)将所述混合料加水、减水剂拌匀后与水泥混合拌匀得料浆；3)将所述料浆倒入模具中，震荡成型后，养护6～24小时脱模，脱模后自然养护即得。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述1)-5)所述中的至少一种：1)所述方法中，所述贝壳50份，粉煤灰13.5份，生石灰12.5份，硫酸钙4份，水泥20份，减水剂0.5份，水25份；2)所述方法中，所述贝壳50份，粉煤灰10份，生石灰8份，硫酸钙2份，水泥30份，减水剂1.3份，水40份；3)所述方法中，所述减水剂包括聚羧酸减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂中的至少一种；4)所述混磨的时间为0.2-1h；5)所述混磨包括通过球磨、立磨、雷蒙磨中的一种混磨。

5.权利要求3或4所述的方法制备得到的免蒸压建筑材料。

6.权利要求1-2、5任一所述的免蒸压建筑材料的应用。

7.权利要求3或4所述方法的应用。