CN110734256A - 一种掺再生砖粉的泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

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刘淼
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杨俊�
赵学涛
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Abstract

本发明公开了一种掺再生砖粉的泡沫混凝土及其制备方法，所述再生砖粉泡沫混凝土的组分为：水泥，再生砖粉，粉煤灰，纤维，发泡剂，稳泡剂，速凝剂，水；所述再生砖粉由废粘土砖破碎研磨而成，将其作为辅助胶凝材料代替部分水泥制备泡沫混凝土。本发明制得的再生砖粉泡沫混凝土具有良好的力学性能和抗收缩性能，为实现建筑固废中废弃粘土砖的回收再利用提供新的途径，降低生产成本的同时也可以减轻资源和环境的压力，具有重要的经济和社会效应。

Description

一种掺再生砖粉的泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种掺再生砖粉的泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土因其独特的理化性能受到了广泛的关注。首先它具有质量轻的特点，即当泡沫混凝土用作墙体材料时可以减轻建筑物自重，其次泡沫混凝土具有保温隔热性能好、耐火性能好、隔音效果好以及不易燃烧等特性，当其代替有机保温建材作为墙体保温系统时，能有效遏制有机保温材料易燃、引燃等原因造成的火灾。
旧建筑在拆除时将产生大量的废弃粘土砖，而粘土砖的堆积不仅占用良田，更为重要的是污染环境。如何有效处理和循环利用废弃粘土砖成为十分迫切的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种掺再生砖粉的泡沫混凝土及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种掺再生砖粉的泡沫混凝土，包括以下重量份的各组分：
较佳的，所述的水泥是42.5级普通硅酸盐水泥。
较佳的，所述的再生砖粉是将废弃粘土砖经过颚式破碎机破碎为粒径小于10mm的粗骨料，放入烘箱中105℃烘干至恒重，使用水泥试验磨初磨40～90min，再使用行星球磨机精磨20～40min，获得粒径≤150μm的粉体。
具体的，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU20；或者，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU25；或者，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU30。
较佳的，再生砖粉的粒径≤75μm。
更佳的，再生砖粉的粒径≤45μm。
较佳的，粉煤灰为Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰任意一种。
较佳的，纤维为聚乙烯醇单丝纤维。
较佳的，发泡剂为双氧水，其浓度为30％，技术指标满足标准GB/T 6684-2002《化学试剂30％过氧化氢》。
较佳的，稳泡剂为硬脂酸钙。
较佳的，速凝剂为硫酸铝溶液，其浓度为50％。
上述掺再生砖粉的泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：将纤维在90％的水中分散后，再与混合均匀的水泥、再生砖粉、粉煤灰和稳泡剂进行第一次搅拌，再加入速凝剂进行第二次搅拌，得到料浆，将剩余10％的水和发泡剂混合均匀后加入上述料浆中进行第三次搅拌，最后浇筑、静停发泡成型，切割并养护得到所述的再生砖粉泡沫混凝土。
较佳的，将纤维在90％的水中分散后，再与混合均匀的水泥、再生砖粉、粉煤灰和稳泡剂进行第一次搅拌，使各组分材料分散均匀，有利于制备均质性较好的泡沫混凝土，第一次搅拌时间为90s。
较佳的，再加入速凝剂进行第二次搅拌，得到料浆，使硫酸铝溶液均匀的分散在料浆中，有利于双氧水加入后达到较好的发泡效果，第二次搅拌时间为60s。
较佳的，将剩余10％的水和发泡剂混合均匀后加入上述料浆中进行第三次搅拌，使其在短时间内充分分散有利于均匀发泡，以此解决双氧水分散不均从而导致后期发泡不良的问题，第三次搅拌时间为15s。
较佳的，水为自来水，水温为35℃～45℃。
相比现有技术，本发明的有益效果是：
(1)本发明在制备粉体时采用深度研磨方式，以物理方式激发粉体的潜在活性，提高废弃粘土砖的利用率。将再生砖粉等量取代水泥，作为辅助胶凝材料制备泡沫混凝土，不仅可以发挥泡沫混凝土保温隔热性能及耐火性能还可以节约成本，为建筑固废中废弃粘土砖提供新的利用途径。
(2)本发明采用的发泡方式为化学发泡法，结果表明，所制备的再生砖粉与发泡剂有较好的适用性，再生砖粉的掺入对泡沫混凝土的发泡行为基本没有影响。
(3)采用该方法制备的再生砖粉泡沫混凝土，经试验可知，再生砖粉掺量为30％时，泡沫混凝土28d抗压强度仍符合JC/T266-2011《泡沫混凝土》中A03抗压强度大于0.3MPa的要求。
(4)再生砖粉的掺入有利于泡沫混凝土抗收缩性能，缓解泡沫混凝土因较大水胶比所产生的干燥收缩开裂问题。
附图说明
图1为本发明再生砖粉泡沫混凝土制备流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
本发明考虑到泡沫混凝土优良的性能，采用深度研磨的方式，将废弃粘土砖经过颚式破碎机破碎后放入水泥试验磨中初磨再使用行星球磨机精磨，从而获得高细度的再生砖粉，使其作为辅助胶凝材料取代部分水泥制备泡沫混凝土，以此满足低碳环保的建筑材料理念。水泥试验磨初磨后再通过行星球磨机精磨，进一步地提升再生砖粉的活性，实现再生砖粉的高利用率，同时提高再生砖粉泡沫混凝土的品质。制得的再生砖粉泡沫混凝土具有良好的力学性能，并且有利于抵抗干燥收缩。
对照例1
42.5级普通硅酸盐水泥280，再生砖粉0，粉煤灰0，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.2，硫酸铝溶液24.5，双氧水11，水210；
制备方法为：将纤维在90％的水中分散后，再与混合均匀的水泥和硬脂酸钙混合料进行一次搅拌，时间为90s，再加入硫酸铝溶液进行二次搅拌，时间为60s，最后将剩余的10％水和双氧水混合均匀后加入料浆中进行三次搅拌，时间为15s。最后浇筑、静停发泡成型，切割并养护得到再生砖粉泡沫混凝土。
实施例1
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥252，再生砖粉20，粉煤灰8，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.2，硫酸铝溶液24.5，双氧水11，水210；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
制备方法为：将纤维在90％的水中分散后，再与混合均匀的水泥、再生砖粉、粉煤灰和硬脂酸钙混合料进行一次搅拌，时间为90s，再加入硫酸铝溶液进行二次搅拌，时间为60s，最后将剩余的10％水和双氧水混合均匀后加入料浆中进行三次搅拌，时间为15s。最后浇筑、静停发泡成型，切割并养护得到再生砖粉泡沫混凝土。
实施例2
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥224，再生砖粉48，粉煤灰8，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.2，硫酸铝溶液24.5，双氧水11，水210；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
实施例3
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥168，再生砖粉104，粉煤灰8，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.2，硫酸铝溶液24.5，双氧水11，水210；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
实施例4
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥168，再生砖粉104，粉煤灰8，聚乙烯醇纤维1，硬脂酸钙2.2，硫酸铝溶液24.5，双氧水11，水210；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
实施例5
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥436.5，再生砖粉37，粉煤灰11.5，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.9，硫酸铝溶液27.6，双氧水7.5，水339.5；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
实施例6
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥339.5，再生砖粉134，粉煤灰11.5，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.9，硫酸铝溶液27.6，双氧水7.5，水339.5；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
实施例7
结合图1，本实施例中再生砖粉泡沫混凝土的材料组分及其配合比按照重量份如下所示：
42.5级普通硅酸盐水泥339.5，再生砖粉72.7，粉煤灰72.7，聚乙烯醇纤维2，硬脂酸钙2.9，硫酸铝溶液27.6，双氧水7.5，水339.5；
其中，所述再生砖粉为抗压强度等级不低于MU30的废弃粘土砖经颚式破碎机破碎为粒径小于10mm骨料后，水泥试验磨初磨再使用行星球磨机研磨，最终获得粉体粒径≤45μm。
本实施例中具体制备步骤和实施例1相同。
将上述实施例制备的泡沫混凝土按照标准《泡沫混凝土》的要求测试其相关性能。结果见表1。
表1再生砖粉泡沫混凝土的各项性能参数
Figure BDA0002274809070000061
本发明制备的再生砖粉泡沫混凝土，符合JC/T266-2011《泡沫混凝土》A03与A05等级泡沫混凝土抗压强度要求，并且随着再生砖粉掺量的增加，其收缩值减小。再生砖粉的掺入节约了水泥的用量，实现了建筑固废中废弃粘土砖的回收再利用，降低生产成本的同时也可以减轻资源和环境的压力，具有重要的经济和社会效应。

Claims (10)

1.一种掺再生砖粉的泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
水泥 168~436.5份；
再生砖粉 20~134份；
粉煤灰 8~72.7份；
纤维 1~2份；
发泡剂 7.5~11份；
稳泡剂 2.2~2.9份；
速凝剂 24.5~27.6份；
水 210~339.5份。
2.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，所述的水泥是42.5级普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，所述的再生砖粉是将废弃粘土砖经过颚式破碎机破碎为粒径小于10mm的粗骨料，放入烘箱中105℃烘干至恒重，使用水泥试验磨初磨40~90min，再使用行星球磨机精磨20~40min，获得粒径≤150μm的粉体。
4.如权利要求1或3所述的泡沫混凝土，其特征在于，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU20；或者，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU25；或者，用于制备再生砖粉的废弃粘土砖的抗压强度≥MU30。
5.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，再生砖粉的粒径≤75μm，更优选粒径≤45μm。
6.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，粉煤灰为Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰任意一种。
7.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，纤维为聚乙烯醇单丝纤维。
8.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，发泡剂为双氧水，其浓度为30wt%。
9.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，稳泡剂为硬脂酸钙。
10.如权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，速凝剂为硫酸铝溶液，其浓度为50%。
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