專利名稱：：摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，主要涉及對(duì)工業(yè)廢料的再利用，具體涉及一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板及其制備方法。
背景技術(shù)：
：建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來(lái)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是隨之產(chǎn)生的建筑垃圾也越來(lái)越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年我國(guó)總的廢棄混凝土量(混凝土生產(chǎn)過(guò)程、建筑施工過(guò)程以及建筑拆除過(guò)程中的廢棄混凝土之和)將達(dá)12000萬(wàn)噸以上。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的進(jìn)一步加快，廢棄混凝土的總量還將增多。如此巨量的廢棄混凝土，將會(huì)引發(fā)極大的環(huán)境問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題甚至社會(huì)問(wèn)題。嚴(yán)重背離了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。目前，國(guó)內(nèi)所用的外墻建筑類型有多種，其中磚混結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最為廣泛，歷史也比較悠久，但是由于保護(hù)環(huán)境及節(jié)約耕地的需要，國(guó)家已立法規(guī)定逐步淘汰并禁止使用粘土磚，因而磚混結(jié)構(gòu)即將淘汰。現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)等建筑施工速度慢，工期長(zhǎng)，建筑工業(yè)化水平低。為適應(yīng)我國(guó)"建筑節(jié)能與綠色建筑"中提出的重點(diǎn)研究開發(fā)節(jié)能建材與綠色建材的政策，發(fā)明人致力研制在外墻掛板中大量摻加建筑垃圾的應(yīng)用，經(jīng)檢索至今沒有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。本發(fā)明的研究意義在于一方面建筑垃圾來(lái)源廣泛，廢物利用，摻入外墻掛板中可以降低生產(chǎn)成本；另一方面建筑垃圾資源化再利用，不但可以解決建筑業(yè)發(fā)展而帶來(lái)的環(huán)保難題，建筑垃圾的循環(huán)再用，讓建筑垃圾變廢為寶，實(shí)現(xiàn)效益和環(huán)保的雙贏。因而以建筑垃圾配制外墻掛板技術(shù)是一種迫切需要的具有節(jié)能利廢和降低產(chǎn)品成本等優(yōu)點(diǎn)的新型建筑垃圾外墻掛板配制技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種可以用建筑垃圾為原料配制的環(huán)保型外墻掛板，在利用廢棄資源，減少部分水泥、河砂用量的同時(shí)，還能協(xié)同其它外墻掛板配料發(fā)揮作用，提高外墻掛板性能。為降低外墻掛板生產(chǎn)的成本，解決建筑垃圾所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，是在專用外墻掛板生產(chǎn)的基礎(chǔ)上添加建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。具體來(lái)講，所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-175份，水泥75-100份，砂0-150份，減水劑0_1份，增稠劑0_1份，冷拔鋼絲2-18份，水19.5-30份。所述水泥優(yōu)選為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。所述建筑垃圾優(yōu)選為混凝土生產(chǎn)過(guò)程、建筑施工過(guò)程以及建筑拆除過(guò)程中的廢棄混凝土，粒徑優(yōu)選為5mm以下，O.15mm以上，粒徑分布較為均勻的碎粒。所述砂優(yōu)選為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂或人工砂。所述冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26咖2，抗拉強(qiáng)度約190kg/mn^，屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種環(huán)保型外墻掛板的制備方法。本發(fā)明所提供的環(huán)保型外墻掛板的制備方法，可包括以下步驟1)冷拔鋼絲布置成型軌道兩端分別有一垂直于成型軌道的固定架，將數(shù)根冷拔鋼絲縱向平行固定于兩固定架之間；2)按下述重量份數(shù)配比取料混合建筑垃圾25-175份，水泥75-100份，砂0-150份，外加劑(其中減水劑0-1份，增稠劑0-1份)，水19.5-30份，將上述原料攪拌混合均勻；3)成型混合后的原材料填入專用成型車中，濕料隨著成型車前行在成型軌道(已布置冷拔鋼絲)上擠壓成型出外墻掛板坯體。4)養(yǎng)護(hù)掛板坯體在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，切成1.2米(或0.6米)的板材，浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)。得到環(huán)保型外墻掛板。本發(fā)明提供了一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。該材料是采用廢棄建筑垃圾替代專用外墻掛板中的部分河砂，將其與水泥、砂、外加劑、水等按一定比例均勻混合，通過(guò)專用擠壓成型設(shè)備在固定好冷拔鋼絲的成型軌道上成型出外墻掛板坯體，再經(jīng)切割、養(yǎng)護(hù)得到的環(huán)保型外墻掛板。實(shí)驗(yàn)證明，該材料中添加的建筑垃圾不僅可以提高外墻掛板的強(qiáng)度等性能指標(biāo)，還可以消耗大量建筑垃圾，減少部分水泥、砂用量，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。具體實(shí)施例方式本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，是在專用外墻掛板生產(chǎn)的基礎(chǔ)上添加有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。該環(huán)保型外墻掛板的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-175份，水泥75-100份，砂0-150份，外加劑(其中減水劑0-1份，增稠劑0-1份)，冷拔鋼絲2-18份，水19.5-30份。其中:所用水泥為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。所用建筑垃圾優(yōu)選為混凝土生產(chǎn)過(guò)程、建筑施工過(guò)程以及建筑拆除過(guò)程中的廢棄混凝土，將建筑垃圾機(jī)械破碎后，選用粒徑為5mm以下，O.15mm以上的碎粒，且選用的碎粒的粒徑分布較為均勻(分布均勻是指大、小碎粒都要有)。所用砂為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.0、含泥量為0-2.0%的自然砂或人工砂。所用冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26mm、抗拉強(qiáng)度約190kg/mm2，屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。所用外加劑中減水劑可選用國(guó)標(biāo)規(guī)定的"高效減水劑"("高效減水劑"為行業(yè)規(guī)范產(chǎn)品名稱)，如UNF、SM;增稠劑可選用以纖維素醚、淀粉醚等為主要成分的添加劑，如ABW。外加劑均商購(gòu)。發(fā)明人在研究實(shí)踐中總結(jié)出從機(jī)理上講，1)一是建筑垃圾活性的影響建筑垃圾為建筑拆除后的混凝土經(jīng)機(jī)械破碎處理而成，由于混凝土的凝結(jié)硬化是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程，即使經(jīng)過(guò)20年的時(shí)間，其水泥的水化還沒有完全結(jié)束，由測(cè)試得出建筑垃圾的活性指數(shù)為66%，也證明建筑垃圾本身具有一定的活性，當(dāng)循環(huán)再利用時(shí)，會(huì)利于水泥的進(jìn)一步水化，對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展有利。2)建筑垃圾界面結(jié)合的影響摻有建筑垃圾的水泥基材料中，由于建筑垃圾的親水性強(qiáng)，能很快被水濕潤(rùn)，建筑垃圾表面粗糙不平整會(huì)吸附新的水泥砂漿，即在建筑垃圾表面包裹著水泥砂漿，致使建筑垃圾與新的水泥砂漿之間彈性模量相差很小，且接觸區(qū)的水化更加完全，界面結(jié)合得到加強(qiáng)。3)加工過(guò)程的影響由于建筑垃圾為建筑拆除后的混凝土經(jīng)機(jī)械破碎處理而成，在破碎過(guò)程中可以通過(guò)充分破碎來(lái)改善粒形和粒徑分布，也為建筑垃圾配制的水泥基材料強(qiáng)度發(fā)展提供了有利條件。因此，使用建筑垃圾不僅體現(xiàn)在廢物利用方面，還具有提升外墻掛板品質(zhì)方面的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的制備及其性能檢測(cè)用下述方法制備建筑垃圾外墻掛板，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲布置冷拔鋼絲(直徑2mm)2kg，固定于二固定架之間；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)75kg，普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號(hào)，購(gòu)自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)100kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為2.5)75kg，減水劑(UNF高效減水劑，河北久強(qiáng)建材有限公司產(chǎn))lkg，增稠劑(ABW增稠粉，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院產(chǎn))0.5kg，水26kg，將上述原料混合均勻成濕料；3)成型將濕料填入專用成型車中，在成型軌道上擠壓成型出外墻掛板坯體；4)養(yǎng)護(hù)在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，切成1.2米(或0.6米)的板材，后浸水泡養(yǎng)護(hù)；得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。按照《混凝土外墻掛板》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-01-2008(表1)中的性能檢測(cè)方法對(duì)本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如表2所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板不僅符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗折力達(dá)892N，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表1《混凝土外墻掛板》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-01-2008中規(guī)定性能指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2按Q/CBMA-01-2008標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施例1產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目單位檢驗(yàn)結(jié)果外觀質(zhì)量—表面平整，邊角整齊，色澤一致，沒有裂紋、分層、孔洞、鼓泡、毛邊等缺陷容重kg/nV12264抗折力N.892抗沖擊力—5kg砂袋距板面lm處，自由向下沖擊3次，板正面無(wú)裂紋抗凍性外觀質(zhì)量—無(wú)裂紋、分層、孔洞、鼓泡、毛邊等缺陷損失%0實(shí)施例2、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的制備及其性能檢測(cè)用下述方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲布置冷拔鋼絲(直徑3mm)4.4kg，固定于二固定架之間；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)100kg，硫鋁酸鹽水泥(R-SAC42.5型號(hào)，購(gòu)自唐山六九水泥有限公司)90kg，人工砂(細(xì)度模數(shù)為3.0)60kg，減水劑(SM高效減水劑，蘇州市興邦化學(xué)建材有限公司產(chǎn))0.3kg，增稠劑(ABW增稠粉，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院產(chǎn))0.4kg，水30kg，將上述原料混合均勻；3)成型將濕料填入專用成型車中，在成型軌道上擠壓成型出外墻掛板坯體；4)養(yǎng)護(hù)在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，切成1.2米(或0.6米)的板材，后淋水養(yǎng)護(hù)。得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。按照《混凝土外墻掛板》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-01-2008(表1)中的性能檢測(cè)方法對(duì)本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如表3所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗折力達(dá)885N，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表3按Q/CBMA-01-2008標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)施例2產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目單位檢驗(yàn)結(jié)果外觀質(zhì)量—表面平整，邊角整齊，色澤一致，沒有裂紋、分層、孔洞、鼓泡、毛邊等缺陷容重kg/m32260抗折力N885抗沖擊力一5kg砂袋距板面lm處，自由向下沖擊3次，板正面無(wú)裂紋抗凍性夕卜觀質(zhì)量—無(wú)裂紋、分層、孔洞、鼓泡、毛邊等缺陷;鉄%06實(shí)施例3、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的制備及其性能檢測(cè)用下述方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，具體方法包括以下步驟1)冷拔鋼絲布置冷拔鋼絲(直徑6.0mm)18kg，固定于二固定架之間；2)稱重取料建筑垃圾(粒徑0.15mm5mm)150kg，普通硅酸鹽水泥(P.042.5型號(hào)，購(gòu)自河北省冀東水泥集團(tuán)有限責(zé)任公司)75kg，河砂(細(xì)度模數(shù)為2.3)25kg，增稠劑(ABW增稠粉，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院產(chǎn))0.8kg，水27kg，將上述原料混合均勻；3)成型將濕料填入專用成型車中，在成型軌道上擠壓成型出外墻掛板坯體；4)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，切成1.2米(或0.6米)的板材，后自然養(yǎng)護(hù)；得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。按照《混凝土外墻掛板》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-01-2008(表1)中的性能檢測(cè)方法對(duì)本發(fā)明摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如表4所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗折力達(dá)857N，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表4按Q/CBMA-01-2008標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)施例3產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例46、摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的制備及其性能檢測(cè)按表5配比取料，用與實(shí)施例1-3相同的方法制備摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，按照《混凝土外墻掛板》標(biāo)準(zhǔn)Q/CBMA-01-2008(表1)中的性能檢測(cè)方法對(duì)獲得的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示，表明用本發(fā)明方法制備的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板符合標(biāo)準(zhǔn)，并具有較好的性能，抗折力均^850N，高于標(biāo)準(zhǔn)要求。表5實(shí)施例46的原料配比及產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，是在專用外墻掛板的基礎(chǔ)上添加有建筑垃圾制成的外墻掛板。2.根據(jù)權(quán)利1所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的原料配方包括以下重量份數(shù)比的組分建筑垃圾25-175份，水泥75-100份，砂0-150份，減水劑0-1份，增稠劑0-1份，冷拔鋼絲2-18份，水19.5-30份。3.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述建筑垃圾優(yōu)選為混凝土生產(chǎn)過(guò)程、建筑施工過(guò)程以及建筑拆除過(guò)程中的廢棄混凝土經(jīng)破碎后的碎粒，粒徑優(yōu)選為5mm以下，O.15mm以上，粒徑分布較為均勻。4.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述水泥為硅酸鹽系列水泥或硫鋁酸鹽水泥。5.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述砂為細(xì)度模數(shù)為2.3-3.O，含泥量為0-2.0%自然砂或人工砂。6.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述冷拔鋼絲優(yōu)選為鋼絲直徑2-6mm，理論重量0.024-0.220kg/m，橫截面積3.14-28.26mm2，抗拉強(qiáng)度約190kg/mm、屈服強(qiáng)度約150kg/mm2的鋼絲。7.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述減水劑為高效減水劑。8.根據(jù)權(quán)利2所述的摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板，其特征在于所述增稠劑為以纖維素醚、淀粉醚為主要成分的添加劑。9.一種制備權(quán)利要求1至8任一所述摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板的方法，包括以下步驟1)冷拔鋼絲布置成型軌道兩端分別有一垂直于成型軌道的固定架，將數(shù)根冷拔鋼絲縱向平行固定于兩固定架之間；2)將原料攪拌混合均勻成濕料；3)成型混合后的原料填入專用成型車中，濕料隨著成型車前行在已布置冷拔鋼絲的成型軌道上被擠壓成型出外墻掛板坯體；4)養(yǎng)護(hù)掛板坯體在不淋水的情況下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后，切成1.2米或0.6米的板材，浸水、淋水或自然養(yǎng)護(hù)，得到摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板。全文摘要本發(fā)明公開了一種摻有建筑垃圾的環(huán)保型外墻掛板及其制備方法。所述環(huán)保型外墻掛板由建筑垃圾25-175份，水泥75-100份，砂0-150份，減水劑0-1份，增稠劑0-1份，冷拔鋼絲2-18份，水19.5-30份混合制備而成。實(shí)驗(yàn)證明，該外墻掛板中添加的建筑垃圾不僅提高外墻掛板的抗折力等性能指標(biāo)，還可以消耗大量建筑垃圾，減少部分水泥、砂用量，利用了廢棄物，節(jié)約了資源并保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明將在建筑領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，市場(chǎng)前景廣闊。文檔編號(hào)E04F13/14GK101787779SQ20101011520公開日2010年7月28日申請(qǐng)日期2010年2月26日優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日發(fā)明者吳雨紅,孫蓓,崔琪,李清海,翁端衡申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院