CN109111172A - 一种利用废物的轻质保温混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废物的轻质保温混凝土，包括下列重量份的原料制成：再生微粉60‑70份、水泥290‑320份、粉煤灰60‑70份、泡沫玻璃20‑30份、石膏15‑20份、椰壳纤维0.2‑0.3份、废弃纤维0.2‑0.3份、发泡剂10‑20份、羟丙基甲基纤维素1‑2份、乳胶粉1‑2份、微硅粉2‑3份、助剂20‑30份、碳酸锂2‑3份、硬脂酸钙8‑9份、萘系减水剂7‑9份、水250‑350份，废弃泡沫颗粒用量为体积占水的体积250％‑350％。本发明通过掺入石膏和助剂共同作为激发剂活化再生微粉和粉煤灰的潜在活性，通过大量使用废弃物资，节能环保、成本低、性能好。

Description

一种利用废物的轻质保温混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保型保温混凝土材料，特别是一种利用废物的轻质保温混凝土及其制备方法。
背景技术
城市化建设的加快促进了大量原住宅的拆迁和改造，从而产生了大量如：废弃混凝土渣粉、石渣、砖块、外墙保温用废泡沫板、废弃木材等建筑垃圾，其中的混凝土、砖块、外墙保温用废泡沫板等在建筑垃圾中占40％-60％，当前处理的方法一般是露天堆放或填埋，这两种方法不但浪费资源、破坏生态环境，而且占用土地资源，白色垃圾(如聚苯包装材料)以及废弃地毯等也越来越多，如何有效处理这些废弃物，变成有利的绿色资源已成为社会的重大课题。
发明专利“一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法(201610346031.1)”公开了利用废弃砖颗粒和废弃泡沫制备轻质自保温砌块的方法，该方法利用了部分建筑垃圾，而对于粒径小于0.01mm的建筑垃圾则没有利用，同时，应用该发明专利的方法制备的砌块极易开裂、韧性较差等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：最大限度利用建筑垃圾、椰壳、废弃泡沫等废物，并解决开裂、韧性较差等缺陷。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用废物的轻质保温混凝土包括下列重量份的原料制成：再生微粉60-70份、水泥290-320份、粉煤灰60-70份、泡沫玻璃20-30份、石膏15-20份、椰壳纤维0.2-0.3份、废弃纤维0.2-0.3份、发泡剂10-20份、羟丙基甲基纤维素1-2份、乳胶粉1-2份、微硅粉2-3份、助剂20-30份、碳酸锂2-3份、硬脂酸钙8-9份、萘系减水剂7-9份、水250-350份，废弃泡沫颗粒用量为体积占水的体积250％-350％。
优选的，所述助剂包括以下质量份数的各组分：碳酸锂2-3份、亚硝酸钠1.5-2.5份、硅酸钠2-3份、磷酸二氢钙2-3份、铝酸钠3-5份、过硼酸钠0.1-0.2份、硫铝酸钙3-4份。
优选的，所述椰壳纤维为将椰子壳经过浸泡、脱脂、机械打松、挑选而成，椰壳纤维直径为100-400μm，长度3-10mm。
优选的，所述椰壳纤维直径为100-200μm，长度3-7mm。
优选的，所述废弃泡沫颗粒由粒径0.01-3mm的废弃泡沫颗粒A、粒径3-6mm的废弃泡沫颗粒B和粒径6-10mm的废弃泡沫颗粒C组成，以体积比，废弃泡沫颗粒A:废弃泡沫颗粒B:废弃泡沫颗粒C＝(3-5):(6-8):(3-5)。
优选的，所述发泡剂由十二烷基硫酸钠、动物蛋白类发泡剂组成，以重量比，十二烷基硫酸钠:动物蛋白类发泡剂＝(3-5):(8-12)。
一种利用废物的轻质保温混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将废弃砖或废弃混凝土块破碎、研磨得到细度80um筛余不大于10％的再生微粉；
将废弃泡沫材料破碎并筛选为粒径0.01-3mm的废弃泡沫颗粒A、粒径3-6mm的废弃泡沫颗粒B、粒径6-10mm的废弃泡沫颗粒C；
将废弃地毯经过人工拆分、祛除杂质、剪切成段、机械打松后制成长度为8-15mm的废弃纤维；
所述废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫材料为聚苯材料或挤塑泡沫材料。
(2)将椰壳纤维和废弃纤维混合后加水、加热到70-80℃煮10-20min，捞出自然冷却备用；
(3)将羟丙基甲基纤维素、乳胶粉、微硅粉、橡胶颗粒、废弃泡沫颗粒以及步骤(2)得到的椰壳纤维和废弃纤维加水搅拌成泥状，研磨10-15分钟，再与水混合，搅拌均匀，得到混合浆液，静置10-20min；
(4)将水、碳酸锂、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钙、铝酸钠、过硼酸钠、硫铝酸钙混合，加热至90-95℃，加入过硼酸钠搅拌反应10-15分钟，再加入碳酸锂、亚硝酸钠，搅拌反应20-30分钟，即得助剂；
(5)将发泡剂和以1：(50-60)比例采用机械发泡机物理发泡得发泡产物；
(6)将再生微粉、水泥、粉煤灰、泡沫玻璃、石膏混合均匀，与步骤(3)得到的混合浆液、步骤(4)得到的助剂、步骤(4)得到的发泡产物以及其他剩余成分混合均匀，搅拌反应5-15分钟，然后浇注、振捣；
(7)浇注后在5-25℃的潮湿环境中进行养护7-9天，即得。
优选的，一种利用废物的轻质保温混凝土的制备方法，所述废弃纤维的长度为8-15mm。
本发明的有益效果：
本发明通过掺入石膏和助剂共同作为激发剂活化再生微粉和粉煤灰的潜在活性并配以萘系减水剂和硬脂酸钙作为憎水剂，既减少了水泥用量，又保持了保温混凝土的优良性能，同时，易于成型且无坍塌、混凝土凝结时间明显缩短且吸水率大幅下降，使用效果得到改善，能够很好满足实际施工要求；通过掺入加热煮过的、长短不同组合的椰壳纤维和废弃纤维，同时掺入泡沫玻璃，提高了保温混凝土的抗折、抗拉强度，解决了保温混凝土的开裂、韧性较差等缺陷，又充分利用了废物，同时提高了保温混凝土的强度；通过掺入断续级配的废弃泡沫颗粒，采用复合发泡剂，提高了保温混凝土的保温性能和防水防渗性能，减轻了保温混凝土的重量。本发明通过大量使用废弃物资，节能环保、成本低、性能好。
具体实施方式
一种利用废物的轻质保温混凝土，由下列质量份(公斤)的原料制成：再生微粉65、水泥305、粉煤灰65、泡沫玻璃25、石膏17.5、椰壳纤维0.25、废弃纤维0.25、发泡剂15、羟丙基甲基纤维素1.5、乳胶粉1.5、微硅粉2.5、助剂25、碳酸锂2.5、硬脂酸钙8.5、萘系减水剂8、水300，废弃泡沫颗粒用量为体积占水的体积300％-350％；废弃泡沫颗粒中，以体积比，废弃泡沫颗粒A:废弃泡沫颗粒B:废弃泡沫颗粒C＝4:7:4；发泡剂中，以重量比，十二烷基硫酸钠:动物蛋白类发泡剂＝4:10。
所述水泥强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成：碳酸锂2.5、亚硝酸钠2、硅酸钠2.5、磷酸二氢钙2.5、铝酸钠4、过硼酸钠0.15、硫铝酸钙3.5。
所述椰壳纤维直径为100-200μm，长度3-7mm。
一种利用废物的轻质保温混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将废弃砖或废弃混凝土块破碎、研磨得到细度80um筛余不大于10％的再生微粉；
将废弃泡沫材料破碎并筛选为粒径0.01-3mm的废弃泡沫颗粒A、粒径3-6mm的废弃泡沫颗粒B、粒径6-10mm的废弃泡沫颗粒C；
将废弃地毯经过人工拆分、祛除杂质、剪切成段、机械打松后制成长度为8-15mm的废弃纤维；
所述废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫材料为聚苯材料或挤塑泡沫材料。
(2)将椰壳纤维和废弃纤维混合后加水、加热到75℃煮15min，捞出自然冷却备用；
(3)将羟丙基甲基纤维素、乳胶粉、微硅粉、橡胶颗粒、废弃泡沫颗粒以及步骤(2)得到的椰壳纤维和废弃纤维加水搅拌成泥状，研磨12分钟，再与水混合，搅拌均匀，得到混合浆液，静置15min；
(4)将水、碳酸锂、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钙、铝酸钠、过硼酸钠、硫铝酸钙混合，加热至92℃，加入过硼酸钠搅拌反应12分钟，再加入碳酸锂、亚硝酸钠，搅拌反应25分钟，即得助剂；
(5)将发泡剂和水以1：55比例采用机械发泡机物理发泡得发泡产物；
(6)将再生微粉、水泥、粉煤灰、泡沫玻璃、石膏混合均匀，与步骤(3)得到的混合浆液、步骤(4)得到的助剂和步骤(5)得到的发泡产物以及其他剩余成分混合均匀，搅拌反应10分钟，然后浇注、振捣；
(7)浇注后在15-20℃的潮湿环境中进行养护8天，即得。
实验数据：
该实施例的轻质保温混凝土的表干密度626.24kg/m3，吸水率22.93％，28d立方体抗压强度5.73MPa，导热系数0.127W/(m·K)，达到JG/T266-2011泡沫混凝土行业标准规定的强度等级A 5.0和密度等级B 06的要求。

Claims (8)

1.一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，包括下列重量份的原料制成：再生微粉60-70份、水泥290-320份、粉煤灰60-70份、泡沫玻璃20-30份、石膏15-20份、椰壳纤维0.2-0.3份、废弃纤维0.2-0.3份、发泡剂10-20份、羟丙基甲基纤维素1-2份、乳胶粉1-2份、微硅粉2-3份、助剂20-30份、碳酸锂2-3份、硬脂酸钙8-9份、萘系减水剂7-9份、水250-350份，废弃泡沫颗粒用量为体积占水的体积250％-350％。
2.如权利要求1所述的一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，所述助剂包括下列重量份的原料制成：碳酸锂2-3份、亚硝酸钠1.5-2.5份、硅酸钠2-3份、磷酸二氢钙2-3份、铝酸钠3-5份、过硼酸钠0.1-0.2份、硫铝酸钙3-4份。
3.如权利要求1所述的一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，所述椰壳纤维为将椰子壳经过浸泡、脱脂、机械打松、挑选而成，椰壳纤维直径为100-400μm，长度3-10mm。
4.如权利要求3所述的一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，所述椰壳纤维直径为100-200μm，长度3-7mm。
5.如权利要求1所述的一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，所述废弃泡沫颗粒由粒径0.01-3mm的废弃泡沫颗粒A、粒径3-6mm的废弃泡沫颗粒B和粒径6-10mm的废弃泡沫颗粒C组成，以体积比，废弃泡沫颗粒A:废弃泡沫颗粒B:废弃泡沫颗粒C＝(3-5):(6-8):(3-5)。
6.如权利要求1所述的一种利用废物的轻质保温混凝土，其特征在于，所述发泡剂由十二烷基硫酸钠、动物蛋白类发泡剂组成，以重量比，十二烷基硫酸钠:动物蛋白类发泡剂＝(3-5):(8-12)。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种利用废物的轻质保温混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将废弃砖或废弃混凝土块破碎、研磨得到细度80um筛余不大于10％的再生微粉；
将废弃泡沫材料破碎并筛选为粒径0.01-3mm的废弃泡沫颗粒A、粒径3-6mm的废弃泡沫颗粒B、粒径6-10mm的废弃泡沫颗粒C；
将废弃地毯经过人工拆分、祛除杂质、剪切成段、机械打松后制成长度为8-15mm的废弃纤维；
所述废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫材料为聚苯材料或挤塑泡沫材料。
(2)将椰壳纤维和废弃纤维混合后加水、加热到70-80℃煮10-20min，捞出自然冷却备用；
(3)将羟丙基甲基纤维素、乳胶粉、微硅粉、橡胶颗粒、废弃泡沫颗粒以及步骤(2)得到的椰壳纤维和废弃纤维加水搅拌成泥状，研磨10-15分钟，再与水混合，搅拌均匀，得到混合浆液，静置10-20min；
(4)将水、碳酸锂、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸二氢钙、铝酸钠、过硼酸钠、硫铝酸钙混合，加热至90-95℃，加入过硼酸钠搅拌反应10-15分钟，再加入碳酸锂、亚硝酸钠，搅拌反应20-30分钟，即得助剂；
(5)将发泡剂和水以1：(50-60)比例采用机械发泡机物理发泡得发泡产物；
(6)将再生微粉、水泥、粉煤灰、泡沫玻璃、石膏混合均匀，与步骤(3)得到的混合浆液、步骤(4)得到的助剂和步骤(5)得到的发泡产物以及其他剩余成分混合均匀，搅拌反应5-15分钟，然后浇注、振捣；
(7)浇注后在5-25℃的潮湿环境中进行养护7-9天，即得。
8.如权利要求7所述的一种利用废物的轻质保温混凝土的制备方法，其特征在于，所述废弃纤维的长度为8-15mm。
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