CN112645656A - 一种装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法。本发明提供了一种装修废弃物基高强泡沫混凝土，按质量份数计，包括以下组分：装修废弃物30～50份，矿物外加剂15～30份，水泥30～55份，防水剂0.2～0.4份，增强剂0.2～1.0份，减水剂0.25～0.4份和发泡剂0.17～0.3份。本发明利用装修废弃物资源化处理后的底料结合水泥等胶凝材料制备高强泡沫混凝土，具有质轻、高强和防水效果好的特点，同时推动了装修废弃物资源化处理工作，提高了产品附加值，节约大量天然砂和水泥等资源。

Description

一种装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

装修废弃物是由建筑装修工程中产生的金属、混凝土、砖瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料、废旧家具、石膏、涂料和泥粉等废弃物组成，其来源和成分具有不稳定性、复杂性和污染性。装修废弃物中的小颗粒混合物包含砂石粒、泥粉、石膏和玻璃陶瓷碎屑等成分，资源化利用相对更难。

泡沫混凝土是将空气、氧气和二氧化碳等气体通过一定的方法引入到由钙质材料、硅质材料、外加剂以及水制成的料浆中，经混搅、成型和养护后所制得的一种多孔建筑保温材料。泡沫混凝土具有保温隔热、耐火耐久、质轻减震、吸音隔声等优良性能，在许多基础设施领域得到了广泛应用，既提高了工程质量，又加快了工程进度，受到了广泛的关注。

目前，市场上生产的主要是水泥基泡沫混凝土，与之性能相似的还有以砂子、粉煤灰为硅质材料，水泥、石灰为钙质材料生产制备泡沫混凝土。水泥和石灰的生产是一种高能耗、高碳排放的过程，成本较高。而河砂的大量开采不仅破坏了生态环境，还严重影响了公共设施安全。因此减少资源能耗，降低生产成本，实现废弃物的资源化利用势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法。所述装修废弃物基高强泡沫混凝土生产成本低，能够实现废弃物的资源化利用，同时所述装修废弃物基高强泡沫混凝土还具有容重小和强度高的特点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种装修废弃物基高强泡沫混凝土，按质量份数计，包括以下组分：

优选的，所述装修废弃物的粒径≤4.75mm，含水率≤5％。

优选的，所述矿物外加剂包括矿粉、粉煤灰和硅灰中的一种或几种；

所述矿粉为S95矿粉或S105矿粉；

所述粉煤灰的等级≥Ⅱ级。

优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥；

所述普通硅酸盐水泥的强度等级≥42.5R。

优选的，所述增强剂为可分散性乳胶粉和/或丙烯酸钙。

优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

优选的，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂。

优选的，所述防水剂为工业硬脂酸钙或工业硬脂酸锌。

本发明还提供了上述技术方案所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将装修废弃物、水泥、矿物外加剂、防水剂和增强剂混合，得到干混料；

将所述干混料、减水剂和水混合，得到料浆；

将发泡剂进行稀释后，发泡，得到泡沫；

将所述泡沫与料浆混合后，浇筑，得到所述装修废弃物基高强泡沫混凝土。

本发明提供了一种装修废弃物基高强泡沫混凝土，按质量份数计，包括以下组分：装修废弃物30～50份，矿物外加剂15～30份，水泥30～55份，防水剂0.2～0.4份，增强剂0.2～1.0份，减水剂0.25～0.4份和发泡剂0.17～0.3份。本发明利用装修废弃物资源化处理后的底料结合水泥等胶凝材料作为高强泡沫混凝土的组分，具有质轻、高强和防水效果好等特点，同时推动了装修废弃物资源化处理工作，提高了产品附加值，节约大量天然砂和水泥等资源。

具体实施方式

本发明提供了一种装修废弃物基高强泡沫混凝土，按质量份数计，包括以下组分：

在本发明中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。

按质量份数计，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括30～50份的装修废弃物，优选为35～45份，更优选为38～42份。在本发明中，所述装修废弃物的粒径优选≤4.75mm，含水率优选≤5％。在本发明中，所述装修废弃物来自建筑装修工程中产生的混凝土、砖瓦、陶瓷、玻璃、石膏、泥粉等混合废弃物。在本发明中，所述装修废弃物本身含有较多的砂石，可以在泡沫混凝土中做为骨架，有助于提高混凝土力学性能。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括15～30份的矿物外加剂，优选为18～26份，更优选为20～23份。在本发明中，所述矿物外加剂优选包括矿粉、粉煤灰和硅灰中的一种或几种；所述矿粉优选为S95矿粉或S105矿粉；所述粉煤灰的等级优选≥Ⅱ级。所述硅灰的活性指数优选≥95％；当所述矿物外加剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对上述具体物质的配比没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明的具体实施例中，所述矿物外加剂具体为质量比为2:1的矿粉和硅灰的混合物，质量比为3:1的矿粉和粉煤灰的混合物和质量比为4:1的矿粉和硅灰的混合物。

在本发明中，所述矿物外加剂的作用是一方面改善泡沫混凝土综合性能，另一方面可以降低生产成本。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括30～55份的水泥，优选为35～50份，更优选为40～45份。在本发明中，所述水泥优选为普通硅酸盐水泥；所述普通硅酸盐水泥的强度等级优选≥42.5R。

在本发明中，所述水泥为胶凝材料，是所述装修废弃物基高强泡沫混凝土的主要提供者。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括0.2～0.4份的防水剂，优选为0.25～0.35份，更优选为0.28～0.32份。在本发明中，所述防水剂优选为工业硬脂酸钙。

在本发明中，所述防水剂可以降低泡沫混凝土的吸水率，同时还有稳泡的作用。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括0.2～1.0份的增强剂，优选为0.3～0.8份，更优选为0.4～0.6份。在本发明中，所述增强剂优选为可分散性乳胶粉和/或丙烯酸钙；当所述增强剂为可分散性乳胶粉和丙烯酸钙的混合物时，本发明对所述可分散性乳胶粉和丙烯酸钙的配比没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明的实施例中，当所述增强剂为可分散性乳胶粉和丙烯酸钙的混合物时，所述可分散性乳胶粉和丙烯酸钙的质量比为0.7:0.17、0.2:0.25、0.3:0.25或0.5:0.2。

在本发明中，所述增强剂一可以提高泡沫混凝土的强度，二提高料浆黏聚性有稳泡的作用。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括0.25～0.4份的减水剂，优选为0.3～0.35份。在本发明中，所述减水剂优选为聚羧酸减水剂。在本发明中，所述减水剂的减水率优选为30％。

在本发明中，所述减水剂可以降低泡沫混凝土用水量，降低水料比，有助于增强泡沫混凝土力学性能。

以所述装修废弃物的质量份数为基准，本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土包括0.17～0.3份的发泡剂，优选为0.23～0.26份。在本发明中，所述发泡剂优选为动物蛋白发泡剂。

在本发明中，所述动物蛋白发泡剂发泡率高、泡沫稳定性好，其作用是提供均匀的气孔，且在泡沫混凝土中均为闭孔，有助于提升泡沫混凝土的保温效果。

本发明还提供了上述技术方案所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将装修废弃物、水泥、矿物外加剂、防水剂和增强剂混合，得到干混料；

将所述干混料、减水剂和水混合，得到料浆；

将发泡剂进行稀释后，发泡，得到泡沫；

将所述泡沫与料浆混合后，浇筑，得到所述装修废弃物基高强泡沫混凝土。

本发明所述制备方法包括将装修废弃物、水泥、矿物外加剂、防水剂和增强剂混合，得到干混料。本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。

本发明所述制备方法还包括将所述干混料、减水剂和水混合，得到料浆。在本发明中，所述浆料的水料比优选为0.2～0.3，更优选为0.21～0.22。在本发明中，所述水料比可以理解为所述水料比为水的质量与所述装修废弃物、矿物外加剂、水泥、防水剂和增强剂的总质量的比值。

本发明所述制备方法还包括将发泡剂用水稀释后，发泡，得到泡沫。所述稀释倍数优选为30倍～50倍，更优选为30倍。本发明对所述发泡没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。在本发明中，所述发泡优选在发泡机中进行。

得到泡沫和浆料后，本发明将所述泡沫与料浆混合后，浇筑，得到所述装修废弃物基高强泡沫混凝土。在本发明中，所述浇筑的过程优选为：将所述混合得到的混合料倒入模具中，依次进行成型和硬化。

下面结合实施例对本发明提供的装修废弃物基高强泡沫混凝土及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

注：实施例1～5中的质量份可以理解为下述原料的用量不受单位级别的限制，即可以为实验室级别的“g”或“kg”等，也可以为工业生产级别的“t”等；

实施例1～5所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土的制备方法：

将装修废弃物(粒径≤4.75mm)、42.5R普通硅酸盐水泥、矿物外加剂、硬脂酸钙和增强剂混合，得到干混料；

将所述干混料、聚羧酸减水剂和水混合，得到料浆；

将发泡剂稀释30倍后，加入发泡机中发泡，得到泡沫；

将所述泡沫与料浆混合后，倒入模具中，依次进行成型和硬化，得到所述装修废弃物基高强泡沫混凝土；

其中，实施例1～5中各原料的用量如表1所示：

表1实施例1～5中各原料的重量份

将实施例1～5制备得到的装修废弃物基高强泡沫混凝土在标准条件下养护28天，按照JC/T 266-2011《泡沫混凝土》标准进行测试，测试结果如表2所示：

表2实施例1～5所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土的性能

由表2可知，本发明所述的装修废弃物高强泡沫混凝土具有容重小和强度高的特点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

2.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述装修废弃物的粒径≤4.75mm，含水率≤5％。

3.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述矿物外加剂包括矿粉、粉煤灰和硅灰中的一种或几种；

所述矿粉为S95矿粉或S105矿粉；

所述粉煤灰的等级≥Ⅱ级。

4.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥；

所述普通硅酸盐水泥的强度等级≥42.5R。

5.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述增强剂为可分散性乳胶粉和/或丙烯酸钙。

6.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

7.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述发泡剂为动物蛋白发泡剂。

8.如权利要求1所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土，其特征在于，所述防水剂为工业硬脂酸钙或工业硬脂酸锌。

9.权利要求1～8任一项所述的装修废弃物基高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将装修废弃物、水泥、矿物外加剂、防水剂和增强剂混合，得到干混料；

将所述干混料、减水剂和水混合，得到料浆；

将发泡剂进行稀释后，发泡，得到泡沫；

将所述泡沫与料浆混合后，浇筑，得到所述装修废弃物基高强泡沫混凝土。