CN109369215A

CN109369215A - 一种环保可再生建筑材料的制备方法

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Publication number: CN109369215A
Application number: CN201811606554.0A
Authority: CN
Inventors: 高群
Original assignee: Jinling Institute of Technology
Current assignee: Jinling Institute of Technology
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-02-22

Abstract

一种环保可再生建筑材料的制备方法，它涉及建筑材料技术领域。它由以下重量份数的原料组成：水泥膏21‑41份、再生骨料3‑14份、粘土2‑13份、高炉矿渣4‑13份、硅酸铝纤维棉2‑13份、松花石粉11‑17份、矿物掺和料2‑9份、交联剂1.1‑2.5份、增稠剂0.7‑2.3份、阻燃剂0.5‑1.1份、发泡剂为1～1.5份、水溶性高分子化合物水溶液6～15份；本发明有益效果为：它能够变废为宝，资源再生，成为循环经济中的一环，从而将废弃物纳入生态平衡体系中，是一种可持续发展的行为，缓解了资源的短缺问题。

Description

一种环保可再生建筑材料的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种环保可再生建筑材料的制备方法。

背景技术

随着大规模的城市建设和工业发展，建筑工程的拆迁和建设过程中所产生的建筑垃圾也在逐年大幅增加。所谓的建筑垃圾主要由碎混凝土、碎砖瓦、碎砂石土等无机物类构成。据资料介绍本世纪初期欧共体国家每年排出建筑垃圾约为2.42亿吨、美国约为2.17万吨、日本约为0.89亿吨，其他的国家也具有类似情况。而我国据统计目前每年产生的建筑垃圾约为3.2亿吨，其量相当惊人。

对于如此庞大的建筑垃圾，通常采用的处理方法有两种，第一种是收集填埋，该方法一般是在环境卫生部门指定的地点进行较长距离的运输填埋，采用该方法不仅花费大量的运输费用，而且还占用大量的土地，甚至造成土地资源的污染。面对目前全球资源日益紧缺的现状，人们采用了第二种方法：综合回收再利用，该方法变废为宝，从某种程度上缓解了建筑材料资源短缺的问题。但是目前的回收利用再生材料存在下列问题：

第一、大部分的建筑垃圾再生材料无法达到使用所需的机械性能，使用会造成安全隐患；

第二、回收建筑垃圾，使用其再生建筑材料时，均添加各种各样的助剂，进行重新再生混炼，添加的各种助剂的种类繁多，不但大大增加了回收再生成本，而且还会破坏本身材料所具有的优良特性，影响再生材料的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种环保可再生建筑材料的制备方法，它能够变废为宝，资源再生，成为循环经济中的一环，从而将废弃物纳入生态平衡体系中，是一种可持续发展的行为，缓解了资源的短缺问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种环保可再生建筑材料，由以下重量份数的原料组成：水泥膏21-41份、再生骨料3-14份、粘土2-13份、高炉矿渣4-13份、硅酸铝纤维棉2-13份、松花石粉11-17份、矿物掺和料2-9份、交联剂1.1-2.5份、增稠剂0.7-2.3份、阻燃剂0.5-1.1份、发泡剂为1～1.5份、水溶性高分子化合物水溶液6～15份，份所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或者三氧化二锑，所述的水泥为硅酸盐水泥，所述的再生骨料为由建筑垃圾粉碎成粒径小于4.75mm的固体颗粒。

再生骨料由以下工艺制备：

步骤一、预处理，用人工将楼房建筑物建筑垃圾的金属、木质材料和塑胶材料清除；步骤二、一级粉碎，将预处理后的建筑垃圾通过粉碎机粉碎成粒径为15.1mm的颗粒，并进一步去除颗粒中的金属材料、塑胶材料和木质材料；步骤三、二级粉碎，将一级粉碎后的颗粒粉碎并整形成粒径小于4.75mm的颗粒；步骤四、分筛，将二级粉碎的颗粒用筛级筛分出不同粒径的颗粒。

所述交联剂的制备方法为：

步骤一、将间苯二酚溶解于乙醇，配置成乙醇溶液，在乙醇溶液中间苯二酚的浓度为40-45％；步骤二、将苯酚加热熔融后与所述步骤一的乙醇溶液混合搅拌，所述乙醇溶液与苯酚的质量比为1：11-14；步骤三、将六次甲基四胺、腐植酸钠、木质素磺酸盐和还原剂混拌之后，加入苯酚与乙醇溶液的混合物进行反应即可，所述六次甲基四胺、腐植酸钠、木质素磺酸盐和还原剂的质量比为2-15:3-13:2-17:0.2-0.7。

所述的还原剂为无水亚硫酸钠、硫代硫酸钠或硫脲。

一种环保可再生建筑材料的制备方法，它的制备方法包括以下步骤：步骤1、人工将建筑垃圾中的金属、木质材料和塑胶材料清除；步骤2、将步骤1处理后的建筑垃圾通过粉碎机粉碎成粒径为12-18mm的颗粒，并进一步去除颗粒中的金属材料、塑胶材料和木质材料；步骤3、将步骤2处理后的建筑垃圾与水泥膏、粘土、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、松花石粉、矿物掺和料混合，混合后加入适量水，并投入反应釜中加热，温度达到90以上时持续加热1-2h，加热完毕后冷却至室温；步骤4、向所述步骤3产物中加入交联剂、增稠剂、阻燃剂、水溶性高分子化合物水溶液、发泡剂，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为22-30min，搅拌速率为70-90r/min，搅拌完成后静置12-20h，得到混合物料；步骤5：将步骤4中的混合物料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可。

所述的步骤5的烘干温度为70-80℃。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它能够变废为宝，资源再生，成为循环经济中的一环，从而将废弃物纳入生态平衡体系中，是一种可持续发展的行为，缓解了资源的短缺问题。

具体实施方式

实施例1

本具体实施方式采用的技术方案是：一种环保可再生建筑材料，由以下重量份数的原料组成：水泥膏25份、再生骨料6份、粘土5份、高炉矿渣6份、硅酸铝纤维棉5份、松花石粉13份、矿物掺和料5份、交联剂1.5份、增稠剂1.3份、阻燃剂0.8份、发泡剂为1份、水溶性高分子化合物水溶液6份，步骤1、人工将建筑垃圾中的金属、木质材料和塑胶材料清除；步骤2、将步骤1处理后的建筑垃圾通过粉碎机粉碎成粒径为12-18mm的颗粒，并进一步去除颗粒中的金属材料、塑胶材料和木质材料；步骤3、将步骤2处理后的建筑垃圾与水泥膏、粘土、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、松花石粉、矿物掺和料混合，混合后加入适量水，并投入反应釜中加热，温度达到90以上时持续加热1-2h，加热完毕后冷却至室温；步骤4、向所述步骤3产物中加入交联剂、增稠剂、阻燃剂，水溶性高分子化合物水溶液、发泡剂，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为22-30min，搅拌速率为70-90r/min，搅拌完成后静置12-20h，得到混合物料；步骤5：将步骤4中的混合物料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可。

阻燃剂赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂，主要是针对高分子材料的阻燃设计的；阻燃剂有多种类型，按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂，添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂，卤系阻燃剂（有机氯化物和有机溴化物）和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其优点是对聚合物材料使用性能影响较小，阻燃性持久。

水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；② 阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。所以水溶性高分子分为阳离子型，阴离子型及非离子型水溶性高分子三类。

在水泥净浆、砂浆或混凝土拌制前或拌制过程中加入的、可以减少水泥用量并改善新拌和硬化混凝土性能的矿物类物质。主要有粉煤灰、矿渣、硅粉等。其掺量一般较大。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于：它由以下重量份数的原料组成：水泥膏28份、再生骨料8份、粘土7份、高炉矿渣9份、硅酸铝纤维棉6份、松花石粉15份、矿物掺和料8份、交联剂1.8份、增稠剂1.5份、阻燃剂1.2份、发泡剂为1.2份、水溶性高分子化合物水溶液8份。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于：它由以下重量份数的原料组成：水泥膏28份、再生骨料8份、粘土7份、高炉矿渣9份、硅酸铝纤维棉6份、松花石粉15份、矿物掺和料8份、交联剂1.8份、增稠剂1.5份、阻燃剂1.2份。发泡剂为1.5份、水溶性高分子化合物水溶液15份。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种环保可再生建筑材料，其特征在于：一种环保可再生建筑材料，由以下重量份数的原料组成：水泥膏21-41份、再生骨料3-14份、粘土2-13份、高炉矿渣4-13份、硅酸铝纤维棉2-13份、松花石粉11-17份、矿物掺和料2-9份、交联剂1.1-2.5份、增稠剂0.7-2.3份、阻燃剂0.5-1.1份、发泡剂为1～1.5份、水溶性高分子化合物水溶液6～15份，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或者三氧化二锑，所述的水泥为硅酸盐水泥，所述的再生骨料为由建筑垃圾粉碎成粒径小于4.75mm的固体颗粒。

2.一种环保可再生建筑材料的制备方法，它的制备方法包括以下步骤：步骤1、人工将建筑垃圾中的金属、木质材料和塑胶材料清除；步骤2、将步骤1处理后的建筑垃圾通过粉碎机粉碎成粒径为12-18mm的颗粒，并进一步去除颗粒中的金属材料、塑胶材料和木质材料；步骤3、将步骤2处理后的建筑垃圾与水泥膏、粘土、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、松花石粉、矿物掺和料混合，混合后加入适量水，并投入反应釜中加热，温度达到90以上时持续加热1-2h，加热完毕后冷却至室温；步骤4、向所述步骤3产物中加入交联剂、增稠剂、阻燃剂，水溶性高分子化合物水溶液、发泡剂，在常温下条件下进行搅拌混合，搅拌时间为22-30min，搅拌速率为70-90r/min，搅拌完成后静置12-20h，得到混合物料；步骤5：将步骤4中的混合物料置于模具成型机成型，烘干，脱模后即可。

3.根据权利要求1所述的一种环保可再生建筑材料，其特征在于再生骨料由以下工艺制备：步骤一、预处理，用人工将楼房建筑物建筑垃圾的金属、木质材料和塑胶材料清除；步骤二、一级粉碎，将预处理后的建筑垃圾通过粉碎机粉碎成粒径为15.1mm的颗粒，并进一步去除颗粒中的金属材料、塑胶材料和木质材料；步骤三、二级粉碎，将一级粉碎后的颗粒粉碎并整形成粒径小于4.75mm的颗粒；步骤四、分筛，将二级粉碎的颗粒用筛级筛分出不同粒径的颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种环保可再生建筑材料，其特征在于所述交联剂的制备方法为：步骤一、将间苯二酚溶解于乙醇，配置成乙醇溶液，在乙醇溶液中间苯二酚的浓度为40-45％；步骤二、将苯酚加热熔融后与所述步骤一的乙醇溶液混合搅拌，所述乙醇溶液与苯酚的质量比为1：11-14；步骤三、将六次甲基四胺、腐植酸钠、木质素磺酸盐和还原剂混拌之后，加入苯酚与乙醇溶液的混合物进行反应即可，所述六次甲基四胺、腐植酸钠、木质素磺酸盐和还原剂的质量比为2-15:3-13:2-17:0.2-0.7。

5.根据权利要求1所述的一种环保可再生建筑材料，其特征在于由以下重量份数的原料组成：水泥膏28份、再生骨料8份、粘土7份、高炉矿渣9份、硅酸铝纤维棉6份、松花石粉15份、矿物掺和料8份、交联剂1.8份、增稠剂1.5份、阻燃剂1.2份、发泡剂为1.2份、水溶性高分子化合物水溶液8份。

6.根据权利要求1所述的一种环保可再生建筑材料，其特征在于由以下重量份数的原料组成：水泥膏28份、再生骨料8份、粘土7份、高炉矿渣9份、硅酸铝纤维棉6份、松花石粉15份、矿物掺和料8份、交联剂1.8份、增稠剂1.5份、阻燃剂1.2份、发泡剂为1.5份、水溶性高分子化合物水溶液15份。

7.根据权利要求1所述的一种环保可再生建筑材料，其特征在于：所述的还原剂为无水亚硫酸钠、硫代硫酸钠或硫脲。

8.根据权利要求2所述的一种环保可再生建筑材料的制备方法，所述的步骤5的烘干温度为70-80℃。