CN109608106A - 一种余浆固废纳米发泡墙体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土建技术和设备领域,尤其是一种余浆固废纳米发泡墙体及其制备方法,发泡墙体包括:粒径为5‑10mm固废粗骨料12‑13.5份,粒径为0.5‑5mm的固废细骨料12‑13.5份,粒径小于0.5mmm的固废粉12‑13.5份,固废纤维3.2‑7.5份,减水剂1.8‑3.5份,水泥浆54‑58份,水泥浆中含有水泥44%‑50%;所述固废粗骨料、所述固废细骨料由凝固混凝土粉碎后,筛分制成,所述固废纤维由废草绳和/或废棉绳和/或秸秆粉碎后制成,本发明不仅可以有效的利用固废混凝土、草绳、棉绳等废弃物,降低了废弃物对环境的损害,还可变废为宝加以利用,减少了对于自然资源的消耗,尤为重要的是,还有效的提高了发泡墙体的性能,改善了发泡墙体的抗冻性、降低了发泡墙体在湿热环境下的强度损失率。

Description

一种余浆固废纳米发泡墙体及其制备方法
技术领域:
本发明涉及土建技术和设备领域,尤其是一种余浆固废纳米发泡墙体及其制备方法。
背景技术:
由于具有轻质、隔音、保温等优良性能,混凝土发泡产品在建筑领域应用较为广泛,例如保温墙体、隔热层、砌块等。目前,现有的混凝土发泡产品在生产时,多将水泥、沙石、水、减水剂等原材料搅拌发泡浇筑,其中,作为骨料的沙石,在进行开采时对于环境会造成一定损害,由于近年来国家对于环境保护力度的加大,沙石的需求缺口越来越大;而且,现有的混凝土发泡产品在高温、低温状态下,强度会变低,易于开裂,无法有效满足人们的需求。因此,急需对于现有的发泡墙体进行改进。
发明内容:
本发明提供了一种余浆固废纳米发泡墙体及其制备方法,不仅可以有效的利用固废混凝土、废草绳、废棉绳等废弃物,降低了废弃物对环境的损害,还可变废为宝加以利用,减少了对于自然资源的消耗,尤为重要的是,还有效的提高了发泡墙体的性能,改善了发泡墙体的抗冻性、韧性、降低了发泡墙体在湿热环境下的强度损失率,降低了其在生产、运输、施工安装中的破损率。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种余浆固废纳米发泡墙体,包括:粒径为4.75-16mm固废粗骨料12-13.5份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12-13.5份,粒径小于0.5mm的固废粉12-13.5份,固废纤维3.2-7.5份,减水剂1.8-3.5份,水泥浆54-58份,水泥浆中含有水泥44%-50%;
所述固废粗骨料、所述固废细骨料由凝固混凝土粉碎后,筛分制成,所述固废纤维由废草绳和/或废棉绳和/或秸秆粉碎后制成。
进一步的,所述固废粉选自石粉、尾矿粉、炉渣粉、粉煤灰或其任意组合。
进一步的,所述水泥浆如此配置,包括水泥余浆、水、水泥,所述水泥余浆选自搅拌机冲洗余浆、料斗冲洗余浆或其结合,所述水泥余浆中的含固量大于50%。
进一步的,所述水泥浆包括水泥余浆48-52份、水6-8.2份,所述水泥余浆中的含固量取自50%-56%。
进一步的,所述固废纤维的长度取自12~15mm。
进一步的,所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
进一步的,所述墙体包括粒径为4.75-16mm固废粗骨料13份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料13.5份,粒径小于0.5mm的固废粉12份,固废纤维7.5份,减水剂3.5份,水泥浆58份。
进一步的,所述墙体包括粒径为4.75-16mm固废粗骨料13份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料13份,粒径小于0.5mm的固废粉13份,固废纤维3份,减水剂2.5份,水泥浆57份。
本发明还提供了一种制备如上述的一种余浆固废纳米发泡墙体的方法,包括如下步骤:
S1、提供凝固混凝土,并粉碎凝固混凝土;
S2、筛分所述粉碎后的混凝土,得到粒径为4.75-16mm固废粗骨料,粒径为0-4.75mm的固废细骨料;
S3、提供废草绳和/或废棉绳和/或秸秆,并粉碎得到固废纤维;
S4、配置水泥浆,并将固废粗骨料12-13.5份、固废细骨料12-13.5份、固废粉1.8-3.3份、固废纤维3.2-7.5份、减水剂1.8-3.5份、水泥浆54-58份加入搅拌机中;
S5、提供与所述搅拌机相连的发泡机,将所述搅拌机内的物料搅拌发泡后浇筑入模具内;
S6、养护后得到成品墙体。
进一步的,所述S4中配置水泥浆包括:
S41、提供水泥余浆,所述水泥余浆选自搅拌机冲洗余浆、料斗冲洗余浆或其结合;
S42、测量所述水泥余浆中的含固量b;
S43、设定所需水泥浆中含固量为a,如若a=b,则直接由水泥余浆获得水泥浆,若a<b,则向所述水泥余浆中加入水,以使得加入水后的水泥余浆中的含固量等于a,若a>b,则向所述水泥余浆中加入水泥,以使得加入水泥后的水泥余浆中的含固量等于a。
本发明的有益效果在于,,不仅可以有效的利用固废混凝土、废草绳、废棉绳等废弃物,降低了废弃物对环境的损害,还可变废为宝加以利用,减少了对于自然资源的消耗,尤为重要的是,还有效的提高了发泡墙体的性能,改善了发泡墙体的抗冻性、韧性、降低了发泡墙体在湿热环境下的强度损失率,降低了其在生产、运输、施工安装中的破损率。
具体实施方式:
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,对本发明进行详细阐述。
实施例1
粒径为4.75-16mm固废粗骨料12份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12份,粒径小于0.5mm的固废粉13份,固废纤维3.2份,减水剂1.8份,水泥浆54份,水泥浆中含有水泥50%。
实施例2
粒径为4.75-16mm固废粗骨料12份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料13份,粒径小于0.5mm的固废粉13份,固废纤维3份,减水剂2.5份,水泥浆57份,水泥浆中含有水泥45%。
实施例3
粒径为4.75-16mm固废粗骨料12.5份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12份,粒径小于0.5mm的固废粉13.5份,固废纤维1.8份,减水剂1.8份,水泥浆54份,水泥浆中含有水泥50%。
实施例4
粒径为4.75-16mm固废粗骨料13.5份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12份,粒径小于0.5mm的固废粉12.5份,固废纤维2份,减水剂1.8份,水泥浆55份,水泥浆中含有水泥48%。
实施例5
粒径为4.75-16mm固废粗骨料13份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料13.5份,粒径小于0.5mm的固废粉12份,固废纤维2份,减水剂1.8份,水泥浆55份,水泥浆中含有水泥48%。
实施例6
粒径为4.75-16mm固废粗骨料12.5份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12份,粒径小于0.5mm的固废粉12份,固废纤维3.3份,减水剂3.5份,水泥浆58份,水泥浆中含有水泥48%。
对于上述实施例中,优选的,所述固废粗骨料、所述固废细骨料由凝固混凝土粉碎后,筛分制成,所述固废纤维由废草绳、废棉绳、秸秆粉碎后制成。由此可以利用凝固的混凝土得到固废粗骨料、固废细骨料,凝固混凝土可来自工地上废弃的混凝土块、建筑垃圾等,从而可以利用固废物生产骨料,环保性高,还减少了对自然沙石的依赖性,经济性高。
其中,通过采用废草绳、废棉绳、秸秆粉碎后得到固废纤维,可以利用废旧资源,对于整个混凝土发泡墙体起到强度加强作用,其中,秸秆来源较为广泛,可保证物料的来源稳定。
优选的,固废纤维的长度取自12~15mm,上诉实施例中,减水剂选用聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
其中,对于固废细骨料,为了维持固废细骨料的基体骨料作用,可优选的选用0.75-4.75mm级别的固废细骨料。
上述实施例中,采用如下加工方法:
S1、提供凝固混凝土,并粉碎凝固混凝土;
S2、筛分所述粉碎后的混凝土,得到粒径为4.75-16mm固废粗骨料,粒径为0-4.75mm的固废细骨料;
S3、提供废草绳和/或废棉绳和/或秸秆,并粉碎得到固废纤维;
S4、配置水泥浆,并将固废粗骨料12-13.5份、固废细骨料12-13.5份、固废粉1.8-3.3份、固废纤维3.2-7.5份、减水剂1.8-3.5份、水泥浆54-58份加入搅拌机中;
S5、提供与所述搅拌机相连的发泡机,将所述搅拌机内的物料搅拌发泡后浇筑入模具内;
S6、养护后得到成品墙体。
其中,在一些优选的实施例中,所述S4中配置水泥浆包括:
S41、提供水泥余浆,所述水泥余浆选自搅拌机冲洗余浆、料斗冲洗余浆或其结合;
S42、测量所述水泥余浆中的含固量b;
S43、设定所需水泥浆中含固量为a,如若a=b,则直接由水泥余浆获得水泥浆,若a<b,则向所述水泥余浆中加入水,以使得加入水后的水泥余浆中的含固量等于a,若a>b,则向所述水泥余浆中加入水泥,以使得加入水泥后的水泥余浆中的含固量等于a。
由此可以利用搅拌机、料斗中残余的水泥,提高物料的利用效率。优选的,在对搅拌机、料斗冲洗余浆时,通过控制冲洗水量,使得水泥余浆中含固量大于50%。
或者,也可对于其他的水泥用料设备中获得水泥余浆,例如,水泥余浆可采用在预制空心桩离心成型工艺析出的析出余浆。
当然,对于水泥浆的制备,也可采用水泥和水混合搅拌获得。
为了体现本发明的性能优点,现提供现有的混凝土发泡墙体作为对比例。
对比例7
10-20目的河沙12份,5-8目的河沙8份,水泥33份,粉煤灰10份,水33份,减水剂5份。
将本发明的余浆固废纳米发泡墙体和对比例中的发泡墙体进行性能测试,其中在性能测试中,依据JGT144测试抗拉强度,依据GB/T5486-2008测试抗压强度,依据JG/T283测试抗冻性,质量损失率和抗压强度损失率的单位均为%,依据JCT2298-2014测试湿热强度损失率,依据GB/T10294测试导热系数。测试结果如下表。
由性能测试表中可看出,本发明实施例中,相较于对比实施例,本发明各实施例中,明显改善了抗拉强度,还提升了抗冻性、韧性、湿热强度、导热系数,由此不难看出,本发明的发泡墙体,不仅可以有效的利用固废混凝土、废草绳、废棉绳等废弃物,降低了废弃物对环境的损害,还可变废为宝加以利用,减少了对于河沙等自然资源的消耗,尤为重要的是,还有效的提高了发泡墙体的性能,改善了发泡墙体的抗冻性、韧性、降低了发泡墙体在湿热环境下的强度损失率,而且,由于本发明的发泡墙体密度相对较小、强度较高,还降低了其在生产、运输、安装中的破损率,使得本发明的发泡墙体尤其适用于作为隔热板、保温墙板等墙体部件。
其中,值得一提的是,在本发明的一些实施例中,在加工保温板、隔热板时,采用了纳米技术进行发泡,通过机械式的空气发泡机,将空气和水混合成纳米级别的气泡,通入混合的物料中,在搅拌的同时,使得气泡与物料之间混合、接触,使得最终形成了蓬松、具有众多微小间隙的料浆,使得本发明的发泡墙体具有良好的保温隔热效果。其中,由于,本发明中还采用了粒径小于0.5mm的固废粉,使得在搅拌发泡时,通过固废粉提高对于各物料之间的填充均匀性,同时可进一步的减小混凝土内的间隙,使得搅拌后的物料具有较好的流动性,便于浇筑,还改善固废粗骨料与水泥之间、固废细骨料与水泥时间的界面结构,提高发泡墙体的强度、抗渗性、均匀性。
此外,由于本发明中,还采用了废草绳、废棉绳、秸秆粉碎后制成的固废纤维,使得本发明中添加的固废纤维具有较好的天然的吸水性、吸附性,能够在搅拌发泡时较好的与其他物料结合,尤其是可以较好的与水泥结合,在通过发泡机向物料内产出纳米级别的气泡时,还可在固废纤维与其他物料之间具有较小的气泡间隙,由此在固废纤维与其他物料具有良好结合度的同时,可进一步的提高整个发泡墙体的蓬松度,不仅降低重量,还可提高保温、隔音、隔热性能,改善发泡墙体的韧性、强度。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制,对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于,包括:粒径为4.75-16mm固废粗骨料12-13.5份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12-13.5份,粒径小于0.5mm的固废粉12-13.5份,固废纤维3.2-7.5份,减水剂1.8-3.5份,水泥浆54-58份,水泥浆中含有水泥44%-50%;
所述固废粗骨料、所述固废细骨料由凝固混凝土粉碎后,筛分制成,所述固废纤维由废草绳和/或废棉绳和/或秸秆粉碎后制成。
2.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述固废粉选自石粉、尾矿粉、炉渣粉、粉煤灰或其任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述水泥浆如此配置,包括水泥余浆、水、水泥,所述水泥余浆选自搅拌机冲洗余浆、料斗冲洗余浆或其结合。
4.根据权利要求3所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述水泥浆包括水泥余浆48-52份、水6-8.2份,所述水泥余浆中的含固量取自50%-56%。
5.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述固废纤维的长度取自12~15mm。
6.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
7.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述墙体包括粒径为4.75-16mm固废粗骨料12份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料12份,粒径小于0.5mm的固废粉13份,固废纤维3.2份,减水剂1.8份,水泥浆54份。
8.根据权利要求1所述的一种余浆固废纳米发泡墙体,其特征在于:所述墙体包括粒径为4.75-16mm固废粗骨料13份,粒径为0-4.75mm的固废细骨料13.5份,粒径小于0.5mm的固废粉12份,固废纤维7.5份,减水剂3.5份,水泥浆58份。
9.一种制备如权利要求1-8任一项所述一种余浆固废纳米发泡墙体的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、提供凝固混凝土,并粉碎凝固混凝土;
S2、筛分所述粉碎后的混凝土,得到粒径为4.75-16mm固废粗骨料,粒径为0-4.75mm的固废细骨料;
S3、提供废草绳和/或废棉绳和/或秸秆,并粉碎得到固废纤维;
S4、配置水泥浆,并将固废粗骨料12-13.5份、固废细骨料12-13.5份、固废粉1.8-3.3份、固废纤维3.2-7.5份、减水剂1.8-3.5份、水泥浆54-58份加入搅拌机中;
S5、提供与所述搅拌机相连的发泡机,将所述搅拌机内的物料搅拌发泡后浇筑入模具内;
S6、养护后得到成品墙体。
10.根据权利要求9所述的一种制备余浆固废纳米发泡墙体的方法,其特征在于:所述S4中配置水泥浆包括:
S41、提供水泥余浆,所述水泥余浆选自搅拌机冲洗余浆、料斗冲洗余浆或其结合;
S42、测量所述水泥余浆中的含固量b;
S43、设定所需水泥浆中含固量为a,如若a=b,则直接由水泥余浆获得水泥浆,若a<b,则向所述水泥余浆中加入水,以使得加入水后的水泥余浆中的含固量等于a,若a>b,则向所述水泥余浆中加入水泥,以使得加入水泥后的水泥余浆中的含固量等于a。
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