專利名稱：一種pet塑料的回收利用方法及早強(qiáng)塑料砂漿和砂漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PET廢舊塑料的回收利用方法，將其制成塑料砂漿，可用于快速修補(bǔ)破損混凝土路面，還涉及該砂漿的制備方法，屬于塑料的回收利用和建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著飲料數(shù)量和品種的不斷增加，PET瓶的使用量不斷增長，現(xiàn)應(yīng)用于純凈水，礦泉水，茶飲料，啤酒，以及牛奶等飲料的包裝。目前全世界使用PET容器數(shù)量已達(dá)1500億個(gè)， 在中國僅在北京市范圍內(nèi)，2009年產(chǎn)生的廢棄PET瓶總量已達(dá)15萬噸，約為60億只廢舊 PET瓶，現(xiàn)仍以每年20%的速度遞增。由于沒有有效的生物降解方法，PET塑料瓶使用的迅猛增長而帶來的環(huán)境問題日益凸顯，存放如此之多的塑料瓶也會占據(jù)大量的土地資源。不適當(dāng)?shù)奶幚?，如燃燒還會對環(huán)境造成污染，因此廢舊PET飲料瓶的再生利用對于節(jié)約土地資源，材料資源以及保護(hù)環(huán)境具有重要意義?；炷谅访嬖谑褂眠^程中，由于荷載、環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工等因素影響，會出現(xiàn)路面局部破損。如果這些小范圍的局部病害得不到有效及時(shí)的修補(bǔ)，將導(dǎo)致破損范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，病害進(jìn)一步加劇，最終導(dǎo)致更為嚴(yán)重的破壞。在修補(bǔ)時(shí)， 材料的強(qiáng)度增長快慢制約著開放交通的時(shí)間。早強(qiáng)、耐久的快速修補(bǔ)材料可以縮短道路封閉時(shí)間，大大減少對交通的影響，具有良好的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。國內(nèi)也有很多關(guān)于道路快速修補(bǔ)的材料公開，例如，專利201010186653. 5公開了一種道路快速修補(bǔ)料，是由特種水泥1份；普通水泥0. 14 0. 13份；高分子聚合物0. 05 0. 08份；施工助劑0 0. 01份；膨脹劑0 0. 05份；摻合料0. 05份；砂1. 18 1. 12份配制而成，具有快速修補(bǔ)路面并在短時(shí)間內(nèi)開放交通，的優(yōu)點(diǎn)。專利200510061384. 9公開了一種路面快速修補(bǔ)填料，由浙青70 80份，焦油60 80份，二氧化硅450 500份， 沙石料350 450份。所述的沙石料中石子重量含量為40 6096，沙子重量含量為40 60%組成，具有操作簡單快速，修補(bǔ)后2 3分鐘即可通車的優(yōu)點(diǎn)。專利201010183541. 4 公開了一種超早強(qiáng)聚合物快速修補(bǔ)砂漿材料，由快硬水泥36% 50%、石英砂4 54%、聚合物增粘劑2% 10%、增稠劑0. 1% 0. 5%、早強(qiáng)劑0. 1% 0. 8%、調(diào)凝劑0. 15 0. 9%、減水劑0. 1% 0. 6%、消泡劑0. 02% 0. 1%、化學(xué)短纖維0. 01% 0. 08%組成，具有快硬而不速凝、防水抗?jié)B性能好、抗開裂能力強(qiáng)和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。這些材料雖然均能實(shí)現(xiàn)道路的快速修補(bǔ)，但是其組成成分多，配方復(fù)雜，且都沒有公開以廢舊塑料作為組成成分。Oklahoma 大學(xué) Niji Khoury 等人在《Soil Fused with Recycled Plastic Bottles for Various Geo-Engineering Application》提到將 PET 和土或者砂子在 275°C 的條件下加熱融化，形成均質(zhì)的塑料土材料，所采用的PET用量為PET 砂=1:1。在最優(yōu)PET 用量，砂子的級配以及浙青添加方面，Khoury沒有開展研究，而且Khoury所制成的塑料土主要用作開級配集料的粘結(jié)劑，用來制作透水性路面，沒有將塑料砂漿用于道路的快速修補(bǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有塑料材料回收及使用量大處理困難的問題，提供了一種PET塑料的回收利用方法，該方法節(jié)約了資源、保護(hù)了環(huán)境，具有良好的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。本發(fā)明還提供了以PET塑料為原料之一的早強(qiáng)塑料砂漿，該砂漿強(qiáng)度增長快，可用作混凝土路面快速修補(bǔ)砂漿，3h飛h即可通車，可以滿足道路快速修補(bǔ)材料的要求。本發(fā)明還提供了本早強(qiáng)塑料砂漿的制備方法，本方法工藝簡單，易于操作實(shí)施。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，發(fā)明人對廢舊PET塑料在早強(qiáng)砂漿中的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，研究表明，若控制好PET塑料的加入量，該回收方法是可行的。根據(jù)Khoury所描述的試驗(yàn)工藝，發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，結(jié)果采用優(yōu)化級配的砂子，并使用國內(nèi)PET塑料，在PET 砂=1:1的條件下所制成的塑料砂漿抗壓強(qiáng)度為19.6MPa。而改變PET的摻加量，所得砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度都有了顯著的提高，具體實(shí)施方式
如下
本發(fā)明提供了一種PET塑料的回收利用方法，其特征是將廢舊PET塑料切成碎片，作為砂漿的粘結(jié)劑。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供了一種早強(qiáng)塑料砂漿，包括骨料和粘結(jié)劑，其特征是所述骨料為砂和礦粉，所述粘結(jié)劑為廢舊PET塑料，其中，骨料和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為2. 8^3. 2:1。上述砂漿中，粘結(jié)劑中還包括浙青，浙青與廢舊PET塑料的質(zhì)量比為 0. 05 0. 15:1。上述砂漿中，所述骨料由砂和礦粉通過級配得到，不同粒徑的骨料占總骨料的重量百分?jǐn)?shù)為
粒徑 4. 75-9. 5mm0--10%粒徑 2. 36-4. 75mm25--35%粒徑 1. 18-2. 36mm15--25%粒徑 0. 6-1. 18mm10--20%粒徑 0. 3-0. 6mm5--15%粒徑 0. 15-0. 3mm5--10%粒徑 0. 075-0. 15mm0-10%粒徑 <0. 075mm5--15%。 上述砂漿中，所述骨料由砂和礦粉通過級配得到，不同粒徑的骨料占總骨料的優(yōu)
選重量百分?jǐn)?shù)為
粒徑 4. 75-9. 5mm5% ；粒徑 2. 36-4. 75mm30% ；粒徑 1. 18-2. 36mm20% ；粒徑 0. 6-1. 18mm15% ；粒徑 0. 3-0. 6mm10% ；粒徑 0. 15-0. 3mm7. 5%粒徑 0. 075-0. 15mm5% ；粒徑 <0. 075mm7. 5%ο 本發(fā)明還提供了早強(qiáng)塑料砂漿的制備方法，其特征是按要求稱取骨料和廢舊 PET塑料粘結(jié)劑，將它們混合后在27(T290°C加熱，混合物料成為流動狀態(tài)時(shí)即得。
上述制備方法中，將骨料和粘結(jié)劑在27(T290°C下加熱30-50min。在砂漿原料中加入浙青后，其制備方法為按要求稱取骨料和廢舊PET塑料、浙青粘結(jié)劑，先將骨料和廢舊PET塑料混合，在270l90°C加熱至混合料成為流動狀態(tài)，一般加熱30-50min，然后加入浙青，攪拌均勻后即得。本發(fā)明以廢舊PET塑料用于砂漿的粘結(jié)劑，不僅解決了廢舊塑料的回收、處理問題，還節(jié)約了砂漿成本，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的雙重意義。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明改進(jìn)了廢舊塑料與骨料的用量比例，優(yōu)化了骨料的級配，得到的砂漿與Mji Khoury提出的 PET:砂=1:1制得的砂漿在抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度上均有了很大的提高，其中，抗壓強(qiáng)度提高了 60%以上。為了更好的早強(qiáng)砂漿的性能，在不影響其早強(qiáng)性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高砂漿的力學(xué)性能，本發(fā)明進(jìn)一步的在粘結(jié)劑中加入浙青，以PET和浙青同時(shí)作為粘結(jié)劑，這種改進(jìn)有效的提高了砂漿的抗壓強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度，其抗壓強(qiáng)度較只使用PET作為粘接劑的情況提高了 10%以上，其抗折強(qiáng)度較只使用PET作為膠結(jié)料提高了 60%以上。且摻入浙青后沒有影響塑料砂漿早期強(qiáng)度的增長，使該砂漿的應(yīng)用更加廣泛，更加合適于混凝土路面的快速修補(bǔ)。本發(fā)明通過優(yōu)化PET的用量以及骨料的級配，有效的提高了塑料砂漿的抗壓強(qiáng)度以及抗折強(qiáng)度，并在塑料砂漿中加入少量浙青，且沒有影響塑料砂漿早期強(qiáng)度的增長，所得砂漿可應(yīng)用于道路快速修補(bǔ)技術(shù)中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)提供了廢舊PET塑料的一種回收利用方法，為再生利用廢舊PET塑料提供了一種新的途徑，所制成的砂漿應(yīng)用廣泛，可用于道路快速修補(bǔ)材料，且可以有效改善PET塑料瓶造成的環(huán)境污染。(2)以廢舊PET塑料制得的砂漿成本低廉，制作工藝簡單，抗壓、抗折等性能滿足要求，而且強(qiáng)度增長較快，用作路面快速修補(bǔ)砂漿時(shí)，強(qiáng)度增長快，3h^6h即可通車，可以滿足道路快速修補(bǔ)材料的要求。


圖1為實(shí)施例3所制砂漿的抗壓強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)時(shí)間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該明白的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限制。實(shí)施例1
本發(fā)明所用的骨料為砂和礦粉，所用的砂為普通河砂，其粒徑在9. 5mm以下。在取用砂時(shí)，其級配根據(jù)《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》中砂粒式AC-5進(jìn)行級配設(shè)計(jì)，得出骨料采用下述級配比例可以增強(qiáng)砂漿的力學(xué)性能。本發(fā)明骨料的級配要求范圍如表1所示，對于小于0. 075mm部分的骨料用料，選用礦粉進(jìn)行替代。
權(quán)利要求
1.一種PET塑料的回收利用方法，其特征是將廢舊PET塑料切成碎片，作為砂漿的粘結(jié)劑。
2.一種早強(qiáng)塑料砂漿，包括骨料和粘結(jié)劑，其特征是所述骨料為砂和礦粉，所述粘結(jié)劑為廢舊PET塑料，其中，骨料和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為2. 8^3. 2:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的砂漿，其特征是粘結(jié)劑中還包括浙青，浙青與廢舊PET塑料的質(zhì)量比為0. 05 0. 15:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的砂漿，其特征是所述骨料由砂和礦粉通過級配得到，不同粒徑的骨料占總骨料的重量百分?jǐn)?shù)為粒徑 4. 75-9. 5mm0-10% ；粒徑 2. 36-4. 75mm25-35% ；粒徑 1. 18-2. 36mm15-25% ；粒徑 0. 6-1. 18mm10-20% ；粒徑 0. 3-0. 6mm5-15% ；粒徑 0. 15-0. 3mm5-10% ；粒徑 0. 075-0. 15mm0-10% ；粒徑 <0. 075mm5-15%ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的砂漿，其特征是所述骨料由砂和礦粉通過級配得到，不同粒徑的骨料占總骨料的重量百分?jǐn)?shù)為粒徑 4. 75-9. 5mm5% ；粒徑 2. 36-4. 75mm30% ；粒徑 1. 18-2. 36mm20% ；粒徑 0. 6-1. 18mm15% ；粒徑 0. 3-0. 6mm10% ；粒徑 0. 15-0. 3mm7. 5%粒徑 0. 075-0. 15mm5% ；粒徑 <0. 075mm7. 5%ο
6.一種權(quán)利要求2所述的早強(qiáng)塑料砂漿的制備方法，其特征是按要求稱取骨料和廢舊PET塑料粘結(jié)劑，將它們混合后在27(T290°C加熱，混合物料成為流動狀態(tài)時(shí)即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是將骨料和粘結(jié)劑在27(T290°C下加熱 30_50mino
8.—種權(quán)利要求3所述的早強(qiáng)塑料砂漿的制備方法，其特征是按要求稱取骨料和廢舊PET塑料、浙青粘結(jié)劑，先將骨料和廢舊PET塑料混合，在27(T290°C加熱至混合料成為流動狀態(tài)，然后加入浙青，攪拌均勻后即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征是將骨料和廢舊PET塑料在270l90°C下加熱 30-50min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PET塑料的回收利用方法，將廢舊PET塑料切成碎片，作為砂漿的粘結(jié)劑。本發(fā)明還公開以PET為原料的早強(qiáng)塑料砂漿及其制備方法，該砂漿以砂和礦粉為骨料，以廢舊PET塑料為粘結(jié)劑，骨料和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為2.8~3.2:1。本發(fā)明為再生利用廢舊PET塑料提供了一種新的途徑，可以有效改善PET塑料瓶造成的環(huán)境污染。以廢舊PET塑料制得的砂漿成本低廉，制作工藝簡單，抗壓、抗折等性能滿足要求，而且強(qiáng)度增長較快，可用于道路快速修補(bǔ)材料。
文檔編號C04B26/10GK102311244SQ201110174970
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者張堃, 李鵬程, 葛智 申請人:葛智