專利名稱：一種利用疏浚砂制備的建筑材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，具體地說，是涉及用疏浚砂制備的建筑材料及其制備 方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，建筑中常用的碎石、磚(包括灰砂磚)、砌塊、板材等建筑材料，其抗壓強度 高、抗拉強度低，抗拉強度僅為抗壓強度的10%左右，導致其抗壓能力強的優(yōu)勢不能充分發(fā) 揮，制約了其應(yīng)用。另一方面，濱海區(qū)域每年因港口建設(shè)、航道疏浚而產(chǎn)生大量的疏浚砂，目前對這些 疏浚砂沒有較好的處理方法，大都外拋。外拋所需成本較高，每方大約需要8-15元，且會產(chǎn) 生大量的碳排放，環(huán)境污染嚴重。對于很多濱海少山地區(qū)，所需碎石、磚、砌塊等建筑材料， 若從外地遠運而來，距離遠、成本高，經(jīng)濟性較差，且遠距離運輸又會產(chǎn)生大量碳排放而污 染環(huán)境，社會效益較差?；诖耍绾纬浞掷檬杩U棄物制備常用的建筑材料，就地取材，實現(xiàn)廢物利 用，則是本發(fā)明的研究主旨所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種利用疏浚砂制備的建筑材料，該建筑材料采用海、 河中的疏浚泥、貝殼等廢棄物，混合無機纖維材料，按特定的重量比例制備而成，具有較高 的抗拉強度。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)—種建筑材料，其采用下述重量份比例的原料制備而成疏浚砂60_85份生石灰5-7份粉煤灰2-9份貝殼2-4份無機纖維 0.2-2. 2份性能調(diào)節(jié)劑 0.1-0. 4份如上所述的建筑材料，為進一步增加制備的建筑材料的強度，同時考慮到制備成 本，所述原料中還包括有水泥，其重量份不大于4份。如上所述的建筑材料，為保證建筑材料中的氯離子滿足使用要求，所述原料中還 包括有0. 1-0. 4份的除氯劑。如上所述的建筑材料，所述貝殼優(yōu)選牡蠣殼；所述性能調(diào)節(jié)劑為增塑劑、減水劑、 粘結(jié)劑、蒸養(yǎng)劑、防銹劑中的一種或多種。本發(fā)明的目的之二是提供一種建筑材料的制備方法，該方法采用海、河中的疏浚 泥、貝殼等廢棄物，混合無機纖維材料，按特定的重量比例制備建筑材料，能夠獲得具有較高抗拉強度的建筑材料，實現(xiàn)了廢物利用。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種建筑材料的制備方法，所述方法包括下述步驟(1)、按重量比例計，以60-85份的疏浚砂、5-7份的生石灰、2-9份的粉煤灰、2-4份 的貝殼、0. 2-2. 2份的無機纖維及0. 1-0. 4份的性能調(diào)節(jié)劑為原料，將原料粉碎至180目以 上，然后混合攪拌；(2)、對攪拌后的原料邊施加30_70MPa的成型壓力，邊振動成型；(3)、成型后的產(chǎn)物在0. 3-0. 6MPa的壓力下蒸壓養(yǎng)護。如上所述的建筑材料的制備方法，對攪拌后的原料振動時的振動頻率為0. 2-3Hz。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1、用成本低、且為海、河廢棄物的疏浚砂代替普通砂，摻入部分成本低的貝殼，混 合以無機纖維材料制備建筑材料，通過混合無機纖維材料提高抗拉能力，在基本不改變建 筑材料抗壓強度的前提下，能將其抗拉強度提高到抗壓強度的40%左右，以較低的成本獲 得了性能較高的產(chǎn)品，且實現(xiàn)了廢物利用，減少了因處理廢棄物、運輸原料造成的能源浪費 和碳排放，提高了環(huán)保節(jié)能效果。2、在制備建筑材料時，因混合有無機纖維而增加了混合原料的抗拉強度、且疏浚 砂的粒徑處于易液化范圍以及在成型時采用邊振動邊加壓的振密技術(shù)，從而可以采用較低 的成型壓力，簡化了制備過程的復雜度，降低了制備成本。


圖1是本發(fā)明所述建筑材料制備方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。本發(fā)明以港口建設(shè)、航道疏浚產(chǎn)生的疏浚砂為主要原料，采用成本低廉的貝殼，混 合無機纖維，并添加粉煤灰及性能調(diào)節(jié)劑，將各原料按一定的比例混合，制成了抗拉優(yōu)良的 建筑材料。選用不同的成型模具，所制備的建筑材料可以為碎石、磚、砌塊或板材等。各原 料的具體比例按重量份計為疏浚砂60-85份，生石灰5-7份，粉煤灰2-9份，貝殼2_4份， 無機纖維0. 2-2. 2份，性能調(diào)節(jié)劑0. 1-0. 4份。在上述各原料中，貝殼優(yōu)選牡蠣殼；無機纖維可以是碳纖維、玻璃纖維、石英玻璃 纖維、硼纖維、陶瓷纖維、金屬纖維等各種無機纖維；性能調(diào)節(jié)劑可根據(jù)實際需要選擇為增 塑劑、減水劑、粘結(jié)劑、蒸養(yǎng)劑及防銹劑中的一種或多種。本發(fā)明通過混合無機纖維材料，在基本不改變建筑材料抗壓強度的前提下，能將 其抗拉強度提高到抗壓強度的40%左右，以較低的成本獲得了性能較高的產(chǎn)品，且實現(xiàn)了 廢物利用，減少了因處理廢棄物、運輸原料造成的能源浪費和碳排放，提高了環(huán)保節(jié)能效^ ο為進一步增加所制備的建筑材料的強度，可以在原料中再添加上水泥；但同時考 慮到原料成本，若水泥越多成本會越高，添加的水泥的重量份以不大于4份為宜。由于從海水中獲得疏浚砂在處理后有時氯離子含量會比較高，若建筑材料中氯離子超標，容易銹蝕鋼筋，因此，為保證建筑材料中的氯離子滿足使用要求，原料中還可以根 據(jù)需要添加0. 1-0. 4份的除氯劑，以濾除原料中過量的氯離子。圖1示出了本發(fā)明所述建筑材料制備方法的工藝流程圖。下面結(jié)合圖1的工藝流 程圖對建筑材料制備方法的實施例進行詳細說明。實施例一 按重量比例計，以85Kg疏浚砂、7Kg生石灰、3Kg粉煤灰、4Kg牡蠣殼、IKg碳纖維、 0. 2Kg增塑劑、0. IKg除氯劑、2Kg水泥為原料，將各原料粉碎至190目，然后混合攪拌。將攪拌后的原料放入磚成型模具中，邊施加65MPa的成型壓力，邊振動成型，振動 頻率為2Hz。成型后的產(chǎn)物在0. 6MPa的壓力下蒸壓養(yǎng)護，獲得疏浚砂磚建筑材料。經(jīng)測量，該 疏浚砂磚的抗壓強度為52MPa，抗拉強度為20MPa。實施例二 按重量比例計，以60Kg疏浚砂、7Kg生石灰、9Kg粉煤灰、3Kg扇貝殼、1. 2Kg玻璃纖 維、0. 3Kg防銹劑、0. IKg除氯劑、2Kg水泥為原料，將各原料粉碎至200目，然后混合攪拌。將攪拌后的原料放入板材成型模具中，邊施加50MPa的成型壓力，邊振動成型，振 動頻率為2Hz。成型后的產(chǎn)物在0. 3MPa的壓力下蒸壓養(yǎng)護，獲得疏浚砂板材建筑材料。經(jīng)測量， 該疏浚砂板材的抗壓強度為38MPa，抗拉強度為16MPa。實施例三按重量比例計，以75Kg疏浚砂、5Kg生石灰、2Kg粉煤灰、3Kg牡蠣殼、2Kg陶瓷纖 維、0. 3Kg蒸養(yǎng)劑、0. IKg除氯劑為原料，將各原料粉碎至200目，然后混合攪拌。將攪拌后的原料放入砌塊成型模具中，邊施加50MPa的成型壓力，邊振動成型，振 動頻率為1. 2Hz。成型后的產(chǎn)物在0. 5MPa的壓力下蒸壓養(yǎng)護，獲得疏浚砂砌塊建筑材料。經(jīng)測量， 該疏浚砂砌塊的抗壓強度為40MPa，抗拉強度為15MPa。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實 施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施 例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替 換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種利用疏浚砂制備的建筑材料，其特征在于，采用下述重量份比例的原料制備而成疏浚砂60-85份生石灰5-7份粉煤灰2-9份貝殼 2-4份無機纖維 0.2-2.2份性能調(diào)節(jié)劑0.1-0.4份
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述原料中還包括有水泥，其重量份 不大于4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述原料中還包括有0.1-0.4份的除氯劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的建筑材料，其特征在于，所述貝殼為牡蠣殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的建筑材料，其特征在于，所述性能調(diào)節(jié)劑為增塑 齊U、減水劑、粘結(jié)劑、蒸養(yǎng)劑、防銹劑中的一種或多種。
6.一種建筑材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟(1)、按重量比例計，以60-85份的疏浚砂、5-7份的生石灰、2-9份的粉煤灰、2-4份的貝 殼、0. 2-2. 2份的無機纖維及0. 1-0. 4份的性能調(diào)節(jié)劑為原料，將原料粉碎至180目以上，然 后混合攪拌；(2)、對攪拌后的原料邊施加30-70MPa的成型壓力，邊振動成型；(3)、成型后的產(chǎn)物在0.3-0. 6MPa的壓力下蒸壓養(yǎng)護。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，對攪拌后的原料振動時的振動頻率 為 0. 2-3Hz。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述原料中還包括有水泥，其重 量份不大于4份。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述原料中還包括有0.1-0. 4份 的除氯劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述貝殼為牡蠣殼；所述性能 調(diào)節(jié)劑為增塑劑、減水劑、粘結(jié)劑、蒸養(yǎng)劑、防銹劑中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用疏浚砂制備的建筑材料及其制備方法，所述建筑材料是采用下述重量份比例的原料制備而成疏浚砂60-85份，生石灰5-7份，粉煤灰2-9份，貝殼2-4份，無機纖維0.2-2.2份，性能調(diào)節(jié)劑0.1-0.4份。本發(fā)明所述的建筑材料采用海、河中的疏浚泥、貝殼等廢棄物，混合無機纖維材料，按特定的重量比例制備而成，具有較高的抗拉強度，且實現(xiàn)了廢物利用，原料成本較低。
文檔編號C04B14/38GK101838133SQ20101018006
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者周洋, 焦雙健, 肖承楠, 魏巍 申請人:中國海洋大學