CN1803691A - 建筑材料固化剂及其在建筑材料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种建筑材料固化剂。它由重量比为：硅酸盐13－18％，铝酸盐30－45％，铁铝酸四钙20－25％，硫酸盐8－13％，二氧化硅3－5％，硫铝酸盐16－21％和氯化物1－6％组成。本发明的建材材料固化剂由多种天然矿物材料与若干种无机物混配而成，生产过程只是简单的机械拌合、生产成本低廉。原材料均为满足粒度要求的粉末状固体且来源极其广泛。原材料成本为250元/吨－290元/吨，不含运输费。产品为灰白色，固体粉末状，细度为200目以上，无气味，无毒，易溶于水。

Description

建筑材料固化剂及其在建筑材料中的应用
(一)技术领域
本发明涉及的是一种固化剂，具体地说是一种将建筑垃圾、碎石、砂土、粘土等材料固化成建筑材料的固化剂，或作为改善浆液技术性能的水泥黏土浆液、水泥浆液的外加剂，或用作配制黏土固化浆液，用作注浆材料。
(二)背景技术
采用烧制等方法制造建筑材料，不仅要消耗大量的资源，而且还要消耗大量的能源。另外在建筑施工中所产生的建筑垃圾不仅是部分建筑材料被浪费，又给环境造成了一定的危害。现行水泥黏土浆液、水泥浆液等普通注浆材料由于性能上的缺陷，有时达不到防渗加固的目的，技术性能需要改善且要求外加剂造价低廉。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以使各种固体建筑垃圾、砂土、粘土、粉土、海土、淤泥、砂砾石、粉煤灰、尾矿等固化成建筑材料的建筑材料固化剂，或用作现行普通注浆材料的外加剂，或用作配制黏土固化浆液用作注浆材料。本发明的目的还在于提供一种这种固化剂的应用方法。
本发明的目的是这样实现的：它由重量比为：硅酸盐13-18％，铝酸盐30-45％，铁铝酸四钙20-25％，硫酸盐8-13％，二氧化硅3-5％，硫铝酸盐10-21％和氯化物1-6％组成。
所述的硅酸盐是硅酸二钙、硅酸三钙与硅酸镁的混合物，其混合比例为3∶(3-4)∶3。
所述的铝酸盐是铝酸一钙、铝酸三钙或七铝酸十二钙中的一种。
所述的硫酸盐是硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠的混合物，其混合比例为(3-4)∶3∶3。
所述的硫铝酸盐是硫铝酸钠与硫铝酸钙的混合物，其混合比例为3∶(6-7)。
所述的氯化物是氯化钠、氯化镁与三氯化铝的混合物，其混合比例为(4-5)∶2∶3。
将100kg建筑垃圾，掺4.2kg-7.2kg固化剂和可达到最大压实度的量的水，直接压制成型，自然养护10-15天，制成免烧制的建筑砌块、广场砖或埋地管道。
按重量比为：黏土或粉土80％-90％，固化剂10％-20％，水料比0.8-1的比例混合制成粘土固化浆液用于注浆材料。
本发明的建材材料固化剂由多种天然矿物材料与若干种无机物混配而成，生产过程只是简单的机械拌合、生产成本低廉。原材料均为满足粒度要求的粉末状固体且来源极其广泛。原材料成本为250元/吨-290元/吨，不含运输费。产品为灰白色，固体粉末状，细度为200目以上，无气味，无毒，易溶于水。
本发明的固化剂能够对各种固体建筑垃圾、砂土、粘土、粉土、海土、淤泥、砂砾石、粉煤灰、尾矿等实施高效固化作用，固化过程体积微膨胀，固化后的无侧限抗压强度一般为5Mpa-8Mpa、最大超过17Mpa，孔隙率小于1％，渗透系数小于1×10-6cm/s，在-52℃-+22℃温度条件下反复冻融25个循环的质量损失小于1％、无抗压强度损失，具有很强的抗崩解性、稳定性、耐久性。对以上各种材料的固化无需煅烧或蒸汽养护，只是在不低于22℃温度和75％以上湿度下自然养护10-15天。不仅能够生产免烧制的建筑砌块、广场砖、埋地管道等，而且还可用于公路和铁路的垫层与基层、桥基与墩台材料、隧道护壁及边坡、堤坝、路堤、渠道等护坡，以及配制粘土固化浆液用于注浆或高喷建造防渗加固帷幕，无环境污染、成本低廉、施工工艺简单、易于产业化推广。
(四)具体实施方式
下面举例对本发明做更详细地描述：
1、按照重量比为硅酸二钙、硅酸三钙与硅酸镁3∶(3-4)∶3的混合物13-18％，铝酸一钙、铝酸三钙或七铝酸十二钙任何一种30-45％，铁铝酸四钙20-25％，硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠(3-4)∶3∶3的混合物8-13％，二氧化硅3-5％，硫铝酸钠与硫铝酸钙3∶(6-7)的混合物10-21％和氯化钠、氯化镁与三氯化铝(4-5)∶2∶3的混合物1-6％的比例将个原料混合均匀制成建筑材料固化剂。
2、按照重量比为硅酸二钙、硅酸三钙与硅酸镁的3∶4∶3的混合物15％，铝酸一钙、铝酸三钙与七铝酸十二钙的2∶5∶3混合物35％，铁铝酸四钙20％，硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠4∶3∶3的混合物10％，二氧化硅3％，硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠的4∶3∶3的混合物16％和氯化钠、氯化镁和三氯化铝的5∶2∶3的混合物1％的比例将各原料混合均匀制成建筑材料固化剂。
用本发明的固化剂固化固体建筑垃圾生产免烧制的建筑砌块等。材料配比：100kg建筑垃圾，掺4.2kg-7.2kg固化剂，水的加量以达到最大压实度为准。直接压制成型，自然养护10-15天。垃圾无需分选，只进行简单的机械粉碎，粉碎的最大粒径为2cm-3cm。生产240×115×53mm规格实心砖的材料及生产成本为0.08-0.12元/块。
用本发明的固化剂配制粘土固化浆液用于注浆材料。材料配比：黏土或粉土80％-90％，固化剂10％-20％，水料比0.8-1。就地取用各种黏土、粉土、膨润土、黄土、淤泥、海土等造浆。浆液技术性能：无析水性、胶凝膨胀性、100％结石率，流动性与封堵性好、抗稀释性强、吸水性大，初始粘度大且可控、胶凝时间短且可控、早期强度上升快且可控，易渗入基岩裂隙、粗粒土、回填土、翻松土中且快速固化；结石体抗震性强、抗冻性好、耐久性长，密实且强度大，抗压强度可达8-9MPa、渗透系数为10-6-10-7cm/s量级；在较高地下水流速与动水压力和较大地层孔隙条件下成功注浆建帷，降低加固体渗透系数至10-5cm/s量级以下；可很好固化各种土、粉煤灰、固体建筑垃圾等，还能解决现行胶凝材料加固土壤无法解决的一些特殊问题；适合于工程防渗加固和土壤固化的多种工法。施工简便，造价低廉，无环境污染。造价约为普通水泥浆液造价的1/2-1/3。

Claims (9)

1、一种建筑材料固化剂，其特征是：它的重量比组成为：硅酸盐13-18％，铝酸盐30-45％，铁铝酸四钙20-25％，硫酸盐8-13％，二氧化硅3-5％，硫铝酸盐10-21％和氯化物1-6％。
2、根据权利要求1所述的建筑材料固化剂，其特征是：所述的所述的硅酸盐是硅酸二钙、硅酸三钙与硅酸镁的混合物，其混合比例为3∶(3-4)∶3。
3、根据权利要求2所述的建筑材料固化剂，其特征是：所述的铝酸盐是铝酸一钙、铝酸三钙或七铝酸十二钙中的一种。
4、根据权利要求3所述的建筑材料固化剂，其特征是：所述的硫酸盐是硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠的混合物，其混合比例为(3-4)∶3∶3。
5、根据权利要求4所述的建筑材料固化剂，其特征是：所述的硫铝酸盐是硫铝酸钠与硫铝酸钙的混合物，其混合比例为3∶(6-7)。
6、根据权利要求5所述的建筑材料固化剂，其特征是：所述的氯化物是氯化钠、氯化镁与三氯化铝的混合物，其混合比例为(4-5)∶2∶3。
7、根据权利要求1-6任何一项所述的建筑材料固化剂，其特征是：它的重量比为：硅酸二钙、硅酸三钙与硅酸镁的3∶4∶3的混合物15％，铝酸一钙、铝酸三钙与七铝酸十二钙的2∶5∶3混合物35％，铁铝酸四钙20％，硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠4∶3∶3的混合物10％，二氧化硅3％，硫酸铝、硫酸钙与硫酸钠的4∶3∶3的混合物16％和氯化钠、氯化镁和三氯化铝的5∶2∶3的混合物1％。
8、一种建筑材料固化剂在固化固体建筑垃圾生产免烧制的建筑砌块中的应用，其特征是：将100kg建筑垃圾，掺4.2kg-7.2kg固化剂和可达到最大压实度的量的水，直接压制成型，自然养护10-15天，制成免烧制的建筑砌块、广场砖或埋地管道。
9、一种建筑材料固化剂在配制粘土固化浆液用于注浆材料中的应用，其特征是：按重量比为：黏土或粉土80％-90％，固化剂10％-20％，水料比0.8-1的比例混合制成粘土固化浆液用于注浆材料。
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