CN114057460A - 一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法。本发明先将废硅泥制备成多孔二氧化硅微球，利用γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷和十八烯酮基硅烷对多孔二氧化硅微球改性制得双表面能化多孔二氧化硅微球，加入聚乳酸‑氨基酸得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球，聚乳酸‑氨基酸与双表面能化多孔二氧化硅微球表面的羰基和环氧基形成共价键交联，在多孔二氧化硅微球表面交织形成网状结构，从而提高多孔二氧化硅微球的弹性。加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球表面的大量的亲水基团和混凝土浆料中游离的水分子形成大量氢键，减少了多孔二氧化硅微球团聚所形成的应力，从而使蒸压加气混凝土制品良好的抗压性能。

Description

一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法
技术领域
本发明涉及废弃物综合利用技术领域，具体为一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法。
背景技术
随着国家对建筑节能要求的日益提高，蒸压加气混凝土制品因绿色环保、保温隔热、质轻密度小、节约用材、施工方便等优点被广泛用作新型墙体材料，但是蒸压加气混凝土制品在制备过程中原材料资源紧张成为阻碍蒸压加气混凝土生产的一大难题。
与此同时，在太阳能光伏行业的硅片生产环节中，由于金刚线切片在单晶硅企业中广泛应用，金刚线在切割单晶硅、多晶硅过程中，会产生大量的废硅泥，其中，废硅泥中硅粉的尺寸较小，且含有水分和非硅的杂质，大多数企业对“硅泥”没有回收能力，成为太阳能光伏行业废硅泥处理的一大难题。
本发明关注到了这一现状，通过对废硅泥加工利用制得加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球，代替粉煤灰加入到蒸压加气混凝土制品中改善了这一现状同时解决了原材料资源紧张难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
(1)对废硅泥进行脱水干燥处理，将干燥处理后的废硅泥和氢氧化钠溶液进行搅拌混合，在强烈搅拌下逐滴加入盐酸溶液，在60℃下搅拌2h，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将苯甲醇混合液加入纳米二氧化硅溶胶，再加入结构导向剂脲醛树脂混合后通过真空旋蒸、抽滤、洗涤、干燥、灼烧得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球分散于盐酸溶液中，经过油浴回流、抽滤、洗涤、干燥得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球分散在无水甲苯中，110℃油浴回流后加入三乙胺和γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷继续回流、抽滤、洗涤、干燥后得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球分散在二甲基甲酰胺中，在4℃冰浴的条件下加入十八烯酮基硅烷，室温下反应1天后抽滤、洗涤、干燥得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)将双表面能化多孔二氧化硅微球与聚乳酸-氨基酸混合，加入生石灰、石膏、废硅泥、水泥搅拌混合后，进行浇筑、发泡养护、脱模、蒸压养护、烘干得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，所述一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
(1)在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为40％～45％的滤饼；将含水率为40％～45％的滤饼放入80℃～120℃烘箱烘12～18h，得到含水率为25％～30％的滤饼；用60～120目粉碎机对含水率为25％～30％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7～5.2倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在500～800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.1～0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量40～45倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量1.8～2.2倍的脲醛树脂混合，在400～600r/min转速下搅拌15～20min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80～90℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球加入到多孔二氧化硅微球质量10倍的质量分数为10％的盐酸溶液中，在36kHz超声频率下超声分散30～40min，随后在103～107℃、600～800r/min转速搅拌作用下，油浴回流8h后抽滤，再用去离子水洗涤至流出液PH值为6.8～7.2，用无水乙醇继续洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球加入酸化的多孔二氧化硅微球质量12.5～13倍的无水甲苯中，36kHz超声分散30～40min，然后伴随着600～800r/min转速搅拌，在氮气的保护下110℃油浴回流1h后，加入酸化的多孔二氧化硅微球质量0.26～0.27倍三乙胺和酸化的多孔二氧化硅微球质量1.5～1.6倍γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷，继续回流1h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量9.4～9.5倍的二甲基甲酰胺中，36kHz超声频率下超声分散30～40min，在4℃冰浴的条件下，加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量0.79～0.8倍十八烯酮基硅烷，室温下反应24h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)将双表面能化多孔二氧化硅微球加入双表面能化多孔二氧化硅微球质量1.5倍聚乳酸-氨基酸中，600～800r/min转速搅拌40～60分钟，得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球；随后按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、60～70℃温水混合，在60～80r/min转速下搅拌3～4min，浇筑到模具中在48～52℃下发泡养护3.5～4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后80～90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80～85％。
进一步的，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.05～0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05～0.06倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在600～800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
进一步的，步骤(6)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃～190℃，压力为1MPa～1.3MPa。
进一步的，步骤(6)所述生石灰中氧化钙含量为92～94％。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明在利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品时，将废硅泥加工得到纳米二氧化硅溶胶，再将纳米二氧化硅溶胶制成多孔二氧化硅微球并进行酸化，最后再利用γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷和十八烯酮基硅烷制备得到双表面能化多孔二氧化硅微球，将在双表面能化多孔二氧化硅微球中加入聚乳酸-氨基酸得到的加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球进行制备蒸压加气混凝土制品，加入聚乳酸-氨基酸得到的加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球具有优异的分散性和弹性，增加了蒸压加气混凝土的抗压强度和弹性。
首先，多孔二氧化硅微球酸化后在多孔二氧化硅表面形成羟基，羟基和γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷的甲氧基反应将γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷接枝到多孔二氧化硅表面，同时十八烯酮基硅烷氯离子与酸化后多孔二氧化硅表面羟基脱氢将十八烯酮基硅烷接枝到多孔二氧化硅表面，得到双表面能化多孔二氧化硅微球；其中，γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷接枝多孔二氧化硅微球，使环氧基和醚键亲水基团牢固的附着在多孔二氧化硅微球外表面，亲水基团与水分子形成氢键，使多孔二氧化硅微球可以均匀分散在复合水泥浆料内；十八烯酮基硅烷上的碳碳双键与γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷碳碳双键在引发剂作用下发生聚合反应使十八烯酮基硅烷上的碳碳双键与γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷纠缠在多孔二氧化硅微球表面，将环氧基和醚键亲水基团暴露在多孔二氧化硅微球外表面，进一步提高了多孔二氧化硅微球的分散性，减少了多孔二氧化硅微球团聚所形成的应力，从而增加了蒸压加气混凝土的抗压强度；聚乳酸-氨基酸中羧基、氨基、羟基等亲水基团和混凝土浆料中游离的水分子形成大量氢键，减少了多孔二氧化硅微球团聚所形成的应力，进一步增加了蒸压加气混凝土的抗压强度。
其次，加入聚乳酸-氨基酸后，聚乳酸-氨基酸分子中的羧基和双表面能化多孔二氧化硅微球上的环氧基发生开环反应，同时和多孔二氧化硅微球表面使十八烯酮基硅烷上的羰基缩水聚合形成稳定的二胺桥键，将多孔二氧化硅微球表面的十八烯酮基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷紧密的连接在一起，在多孔二氧化硅微球表面交织形成细密的网状结构，从而提高了多孔二氧化硅微球的弹性，进而使得制备得到的蒸压加气混凝土具有一定的弹性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的各指标测试方法如下：
弹性模量：将实施例和对比例制备的蒸压加气混凝土制品按GB/T11969标准法进行测定弹性模量。
抗压强度：将实施例和对比例制备的蒸压加气混凝土制品按GB/T11968标准法进行测定抗压强度。
实施例1
一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
(1)在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为42％的滤饼；将含水率为42％的滤饼放入80℃烘箱烘12h，得到含水率为25％的滤饼；用120目粉碎机对含水率为25％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量44倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量2倍的脲醛树脂混合，在600r/min转速下搅拌15min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球加入到多孔二氧化硅微球质量10倍的质量分数为10％的盐酸溶液中，在36kHz超声频率下超声分散40min，随后在105℃、800r/min转速搅拌作用下，油浴回流8h后抽滤，再用去离子水洗涤至流出液PH值为7，用无水乙醇继续洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球加入酸化的多孔二氧化硅微球质量12.5倍的无水甲苯中，36kHz超声分散40min，然后伴随着800r/min转速搅拌，在氮气的保护下110℃油浴回流1h后，加入酸化的多孔二氧化硅微球质量0.26倍三乙胺和酸化的多孔二氧化硅微球质量1.5倍γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷，继续回流1h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量9.4倍的二甲基甲酰胺中，36kHz超声频率下超声分散40min，在4℃冰浴的条件下，加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量0.79倍十八烯酮基硅烷，室温下反应24h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)将双表面能化多孔二氧化硅微球加入双表面能化多孔二氧化硅微球质量1.5倍聚乳酸-氨基酸中，800r/min转速搅拌50分钟，得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球；随后按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、70℃温水混合，在80r/min转速下搅拌4min，浇筑到模具中在52℃下发泡养护4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80％。
进一步的，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
进一步的，步骤(6)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃，压力为1.3MPa。
进一步的，步骤(6)所述生石灰中氧化钙含量为92％。
实施例2
一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为42％的滤饼；将含水率为42％的滤饼放入80℃烘箱烘12h，得到含水率为25％的滤饼；用120目粉碎机对含水率为25％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量44倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量2倍的脲醛树脂混合，在600r/min转速下搅拌15min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；(3)将多孔二氧化硅微球加入多孔二氧化硅微球质量1.5倍聚乳酸-氨基酸中，800r/min转速搅拌50分钟，得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球；随后按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、70℃温水混合，在80r/min转速下搅拌4min，浇筑到模具中在52℃下发泡养护4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80％。
进一步的，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
进一步的，步骤(3)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃，压力为1.3MPa。
进一步的，步骤(3)所述生石灰中氧化钙含量为92％。
实施例3
一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
(1)在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为42％的滤饼；将含水率为42％的滤饼放入80℃烘箱烘12h，得到含水率为25％的滤饼；用120目粉碎机对含水率为25％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量44倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量2倍的脲醛树脂混合，在600r/min转速下搅拌15min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球加入到多孔二氧化硅微球质量10倍的质量分数为10％的盐酸溶液中，在36kHz超声频率下超声分散40min，随后在105℃、800r/min转速搅拌作用下，油浴回流8h后抽滤，再用去离子水洗涤至流出液PH值为7，用无水乙醇继续洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球加入酸化的多孔二氧化硅微球质量12.5倍的无水甲苯中，36kHz超声分散40min，然后伴随着800r/min转速搅拌，在氮气的保护下110℃油浴回流1h后，加入酸化的多孔二氧化硅微球质量0.26倍三乙胺和酸化的多孔二氧化硅微球质量1.5倍γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷，继续回流1h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量9.4倍的二甲基甲酰胺中，36kHz超声频率下超声分散40min，在4℃冰浴的条件下，加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量0.79倍十八烯酮基硅烷，室温下反应24h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80℃、10Pa下真空干燥24h得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、70℃温水混合，在80r/min转速下搅拌4min，浇筑到模具中在52℃下发泡养护4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80％。
进一步的，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
进一步的，步骤(6)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃，压力为1.3MPa。
进一步的，步骤(6)所述生石灰中氧化钙含量为92％。
对比例
一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，主要包括以下制备步骤：
(1)在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为42％的滤饼；将含水率为42％的滤饼放入80℃烘箱烘12h，得到含水率为25％的滤饼；用120目粉碎机对含水率为25％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量44倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量2倍的脲醛树脂混合，在600r/min转速下搅拌15min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；
(3)按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、70℃温水混合，在80r/min转速下搅拌4min，浇筑到模具中在52℃下发泡养护4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
进一步的，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80％。
进一步的，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
进一步的，步骤(3)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃，压力为1.3MPa。
进一步的，步骤(3)所述生石灰中氧化钙含量为92％。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例的蒸压加气混凝土制品的性能分析结果。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
抗压强度(MPa) 7.93 5.92 6.37 5.21
弹性模量(GPa) 1.63 2.07 2.22 2.43
从表中实施例1与对比例1的实验数据比较发现，用γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷和十八烯酮基硅烷对废硅泥加工得到的多孔二氧化硅微球进行改性，得到双表面能化多孔二氧化硅微球，在双表面能化多孔二氧化硅微球中加入聚乳酸-氨基酸，得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球，将加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球进行制备得到蒸压加气混凝土制品，可有效提高蒸压加气混凝土制品的弹性和抗压强度；从实施例1和实施例2的实验数据比较可发现，当多孔二氧化硅微球缺少γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷和十八烯酮基硅烷的改性时，多孔二氧化硅微球表面没有亲水基团的附着，在混合蒸压加气混凝土浆料时容易团聚，增加了多孔二氧化硅微球团聚所形成的应力，从而降低了蒸压加气混凝土制品的抗压强度；从实施例1和实施例3的实验数据比较可发现，当双表面能化多孔二氧化硅微球缺少聚乳酸-氨基酸加强下，多孔二氧化硅微球表面缺少了聚乳酸-氨基酸分子、十八烯酮基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷在多孔二氧化硅微球表面交织形成的细密的网状结构，使蒸压加气混凝土制品的弹性模量增加，从而降低了蒸压加气混凝土制品弹性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)对废硅泥进行脱水干燥处理，将干燥处理后的废硅泥和氢氧化钠溶液进行搅拌混合，在强烈搅拌下逐滴加入盐酸溶液，在60℃下搅拌2h，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将苯甲醇混合液加入纳米二氧化硅溶胶，再加入结构导向剂脲醛树脂混合后通过真空旋蒸、抽滤、洗涤、干燥、灼烧得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球分散于盐酸溶液中，经过油浴回流、抽滤、洗涤、干燥得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球分散在无水甲苯中，110℃油浴回流后加入三乙胺和γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷继续回流、抽滤、洗涤、干燥后得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球分散在二甲基甲酰胺中，在4℃冰浴的条件下加入十八烯酮基硅烷，室温下反应1天后抽滤、洗涤、干燥得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)将双表面能化多孔二氧化硅微球与聚乳酸-氨基酸混合，加入生石灰、石膏、废硅泥、水泥搅拌混合后，进行浇筑、发泡养护、脱模、蒸压养护、烘干得到蒸压加气混凝土制品。
2.根据权利要求1所述的一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)在0.6MPa的过滤压力下利用板框压滤机对废硅泥进行压滤脱水，得到含水率为40％～45％的滤饼；将含水率为40％～45％的滤饼放入80℃～120℃烘箱烘12～18h，得到含水率为25％～30％的滤饼；用60～120目粉碎机对含水率为25％～30％的滤饼粉碎处理得到废硅泥坯料；将废硅泥坯料和废硅泥坯料质量4.7～5.2倍的质量分数为25％的氢氧化钠溶液在500～800r/min转速下搅拌反应1min，以60滴/min滴加废硅泥坯料质量0.1～0.2倍的质量分数为20％盐酸溶液，继续在60℃下搅拌2h，搅拌反应完毕后，冷却至室温，得到纳米二氧化硅溶胶；
(2)将纳米二氧化硅溶胶、纳米二氧化硅溶胶质量40～45倍的苯甲醇混合液和纳米二氧化硅溶胶质量1.8～2.2倍的脲醛树脂混合，在400～600r/min转速下搅拌15～20min得到悬浮乳液，将悬浮乳液放入真空旋蒸器中升温到60℃，160r/min真空旋蒸，旋蒸出水量为纳米二氧化硅溶胶质量0.3倍时取出，再用乙醇洗涤、抽滤，继续依次用乙醇、去离子水洗涤3次后，进行80～90℃真空干燥24h，放入坩埚在马弗炉中升温至600℃灼烧3h，得到多孔二氧化硅微球；
(3)将多孔二氧化硅微球加入到多孔二氧化硅微球质量10倍的质量分数为10％的盐酸溶液中，在36kHz超声频率下超声分散30～40min，随后在103～107℃、600～800r/min转速搅拌作用下，油浴回流8h后抽滤，再用去离子水洗涤至流出液PH值为6.8～7.2，用无水乙醇继续洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到酸化的多孔二氧化硅微球；
(4)将酸化的多孔二氧化硅微球加入酸化的多孔二氧化硅微球质量12.5～13倍的无水甲苯中，36kHz超声分散30～40min，然后伴随着600～800r/min转速搅拌，在氮气的保护下110℃油浴回流1h后，加入酸化的多孔二氧化硅微球质量0.26～0.27倍三乙胺和酸化的多孔二氧化硅微球质量1.5～1.6倍γ-(2,3-环氧丙氧)丙烯基三甲氧基硅烷，继续回流1h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到环氧基修饰的多孔二氧化硅微球；
(5)将环氧基修饰的多孔二氧化硅微球加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量9.4～9.5倍的二甲基甲酰胺中，36kHz超声频率下超声分散30～40min，在4℃冰浴的条件下，加入环氧基修饰的多孔二氧化硅微球质量0.79～0.8倍十八烯酮基硅烷，室温下反应24h后抽滤，依次用乙醇和去离子水洗涤3次，在80～90℃、10Pa下真空干燥24h得到双表面能化多孔二氧化硅微球；
(6)将双表面能化多孔二氧化硅微球加入双表面能化多孔二氧化硅微球质量1.5倍聚乳酸-氨基酸中，600～800r/min转速搅拌40～60分钟，得到加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球；随后按质量比1：1.5：0.3：3：2.5：5.3将加强后的双表面能化多孔二氧化硅微球、生石灰、石膏、废硅泥、水泥、60～70℃温水混合，在60～80r/min转速下搅拌3～4min，浇筑到模具中在48～52℃下发泡养护3.5～4.5h，发泡养护完成后脱模，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护完成后80～90℃烘干24h，得到蒸压加气混凝土制品。
3.根据权利要求2所述的一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，步骤(1)所述废硅泥中硅含量为80～85％。
4.根据权利要求2所述的一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，步骤(2)所述苯甲醇混合液是由苯甲醇、苯甲醇质量0.05～0.06倍的质量分数为1.4％的甲基纤维素溶液、苯甲醇质量0.05～0.06倍的质量分数为1.4％的聚氧乙烯辛基苯酚醚在600～800r/min转速下搅拌至溶液澄清制得。
5.根据权利要求2所述的一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，步骤(6)所述蒸压养护的时间为8h，蒸压釜内部温度为180℃～190℃，压力为1MPa～1.3MPa。
6.根据权利要求2所述的一种利用废硅泥制备蒸压加气混凝土制品的方法，其特征在于，步骤(6)所述生石灰中氧化钙含量为92～94％。
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