一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，它由包括超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的原料制備而成，其中超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為40-70:30-60:2-8:1-4:1-4。本發(fā)明還提供一種建筑垃圾再生粉體的新用途，是將建筑垃圾再生粉體至少與活性激發(fā)劑一起制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。本發(fā)明不使用或只使用少量的硅酸鹽水泥熟料，充分利用了固體廢棄物和建筑垃圾，大幅提升建筑垃圾的使用價值，而且無需煅燒環(huán)節(jié)，節(jié)能減排，綠色環(huán)保，為建筑垃圾的資源化利用提供了新的途徑。
【專利說明】一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無機非金屬膠凝材料【技術(shù)領(lǐng)域】。具體而言，涉及一種無機非金屬地質(zhì)聚合物膠凝材料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)的發(fā)展，建筑垃圾已經(jīng)成為我國城市垃圾的主要組成部分，已占到城市垃圾總量的30%-40%。雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)將建筑垃圾加工成再生骨料的處置利用的報道，但該種手段利用率低，不能對建筑垃圾進行充分的消耗。因此，有效處理這些建筑垃圾，特別是廢舊磚建筑垃圾，提高其使用的有效性和比例等技術(shù)問題已經(jīng)成為建筑領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。將建筑垃圾破碎粉磨制成再生粉體，作為水泥混合材或混凝土礦物摻合料用于替代部分水泥，逐漸引起關(guān)注。但是，目前的建筑垃圾再生粉體制備技術(shù)只是將建筑垃圾磨至比表面積為300-500m2/kg的普通細度的粉體狀態(tài)，由此制備的再生粉體的活性系數(shù)僅為50%-70%， 介于活性與非活性混合材之間，無法更為有效地挖掘建筑垃圾再生粉體的利用途徑及潛在技術(shù)價值。
[0003]另一方面，我國經(jīng)濟和建設(shè)的飛速發(fā)展，又導致水泥和混凝土的巨量消耗。據(jù)統(tǒng)計，我國水泥年產(chǎn)量已經(jīng)超過20億噸，各類混凝土的年產(chǎn)量已經(jīng)超過50億立方米，由此也帶來了巨大的資源、能源和環(huán)境壓力。降低水泥的消耗量已經(jīng)成為我國目前工業(yè)節(jié)能減排的主要內(nèi)容之一。因此,尋求和開發(fā)具有良好膠凝性質(zhì)和力學強度的廢渣類粉體膠凝材料來替代傳統(tǒng)水泥，用于生產(chǎn)各類混凝土及相關(guān)建材制品，對于我國實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能減排意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于開辟建筑垃圾再生粉體材料的一種新的應(yīng)用途徑，從而提供一種用于替代傳統(tǒng)水泥的無機膠凝材料，為建筑垃圾資源化處置利用領(lǐng)域開辟一種新的應(yīng)用方向。
[0005]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種使用超細廢舊磚建筑垃圾再生粉體與超細礦渣粉復(fù)合制備的地質(zhì)聚合物膠凝材料，這種地質(zhì)聚合物膠凝材料不需要高溫煅燒即可獲得與傳統(tǒng)水泥相當?shù)膹姸群凸ぷ餍阅堋?br> [0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案包括:
[0007]提供一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，它由包括超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的原料制備而成，其中超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為40-70:30-60:2-8:1-4:1-4 ；優(yōu)選 55:37:3.5:2.5:2。
[0008]本發(fā)明優(yōu)選的超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，所述的原料中進一步含有硅酸鹽水泥熟料，且原料中超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為40-70:30-60:2-8:2-8:1-4:1-4 ;優(yōu)選46:40:6:4:2:2。[0009]本發(fā)明所述的復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料強度等級至少可達32.5級，28天抗壓強度不低于40MPa ;特別是在進一步添加硅酸鹽水泥熟料的情況下強度等級能夠達到42.5級，28天抗壓強度不低于50MPa。
[0010]所述的超細廢舊磚再生粉體優(yōu)選比表面積不低于1000m2/kg，28天活性指數(shù)不低于90%的超細廢舊磚再生粉體。
[0011]所述的超細礦渣粉優(yōu)選比表面積不低于1000m2/kg，28天活性指數(shù)不低于110%的超細礦渣粉。
[0012]所述的硅酸鹽水泥熟料優(yōu)選28天抗壓強度在55MPa以上的常規(guī)硅酸鹽水泥熟料。
[0013]本發(fā)明所述的任意一種復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其制備方法都是將所述的各原料按所述的比例進行混合攪拌復(fù)合。
[0014]本發(fā)明還提供一種建筑垃圾再生粉體的新用途，是將建筑垃圾再生粉體至少與活性激發(fā)劑一起制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。
[0015]所述的建筑垃圾再生粉體優(yōu)選來自廢舊磚或礦渣中的任意一種或兩種的再生粉體；進一步優(yōu)選比表面積不低于1000mVkg的再生粉體。
[0016]所述的活性激發(fā)劑優(yōu)選包括脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀。
[0017]本發(fā)明所述的一種建筑垃圾再生粉體的新用途，優(yōu)選將比表面積不低于1000m2/kg的超細廢舊磚再生粉體、比表面積不低于1000mVkg的超細礦渣粉與脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀按以下重量比40-70:30-60:2-8:1-4:1-4制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。
[0018]本發(fā)明所述的另一種建筑垃圾再生粉體的新用途，優(yōu)選將比表面積不低于1000mVkg的超細廢舊磚再生粉體、比表面積不低于1000mVkg的超細礦渣粉與硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀按以下重量比40-70:30-60:2-8:2-8:1-4:1-4制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。
[0019]本發(fā)明人經(jīng)試驗研究發(fā)現(xiàn)，利用城市拆遷工程中產(chǎn)生的廢舊磚建筑垃圾經(jīng)過超細粉磨加工可以制得28天活性指數(shù)不低于90%的高活性再生粉體材料，這種高活性超細再生粉體材料可以與超細礦渣粉復(fù)合，在適當活性激發(fā)作用下配制地質(zhì)聚合物膠凝材料。所得到的地質(zhì)聚合物膠凝材料具有與P.042.5水泥相當?shù)墓ぷ餍阅芎土W性能，可以替代傳統(tǒng)水泥，用于制備常規(guī)混凝土材料。
[0020]本發(fā)明提出的建筑垃圾再生粉體的新的應(yīng)用途徑，就是將高活性超細廢舊磚建筑垃圾再生粉體與超細礦渣粉、激發(fā)劑和/或少量水泥熟料復(fù)合，制備一種地質(zhì)聚合物膠凝材料。
[0021]本發(fā)明提供的超細廢舊磚再生粉體與超細礦渣粉復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，為一種由超細廢舊磚再生粉體材料與超細?；郀t礦渣粉、適量復(fù)合活性激發(fā)劑和/或少量硅酸鹽水泥熟料組成的復(fù)合型無機膠凝材料。所用的復(fù)合活性激發(fā)劑為由適當比例的脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀組成的三元復(fù)合激發(fā)劑。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023](I)大幅度提升建筑垃圾的價值和使用價值。
[0024]將廢舊磚建筑垃圾破碎粉磨成具有高活性的超細再生粉體，再與超細礦渣粉和適量激發(fā)劑等材料復(fù)合，制備地質(zhì)聚合物膠凝材料，用于替代硅酸鹽水泥生產(chǎn)混凝土材料，既大幅度提升了建筑垃圾的價值和使用價值，又為進行建筑垃圾工業(yè)化的資源化處置利用提供了技術(shù)保證。
[0025](2)促進循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能減排，具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
[0026]本發(fā)明提供的地質(zhì)聚合物膠凝材料，將高活性超細廢舊磚建筑垃圾再生粉體和超細礦渣粉作為主要組成材料，不使用或只使用少量的硅酸鹽水泥熟料，充分利用了固體廢棄物和建筑垃圾，達到了變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟的目的。同時，生產(chǎn)過程中只需要進行適當破碎粉磨加工，省去了投資大、消耗能源高、溫室氣體排放高的高溫煅燒環(huán)節(jié)和設(shè)備，而且本發(fā)明提供的地質(zhì)聚合物膠凝材料，具有與32.5水泥和42.5水泥相當?shù)膹姸群褪褂眯阅?，可以代替水泥用于生產(chǎn)混凝土材料，從而大幅度降低常規(guī)水泥生產(chǎn)帶來的沉重的資源、能源和環(huán)境負荷，實現(xiàn)節(jié)能減排。因此，本發(fā)明具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
[0027](3)為建筑垃圾資源化處置利用開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0028]建筑垃圾可以經(jīng)過加工制備再生骨料和再生粉體，但通常用于各類小型混凝土制品、混凝土和砂漿等建筑材料中。本發(fā)明提供的以高活性超細建筑垃圾再生粉體為主要組成材料的新型復(fù)合無機膠凝材料，為建筑垃圾再生粉體的利用開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域，將更進一步推進建筑垃圾資源化處置和利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
【具體實施方式】
[0029]1、高活性超細廢舊磚再生粉體的制備及性能測試
[0030]首先對廢舊磚建筑垃圾進行破碎、除鐵、除泥、除雜物等清潔處理，然后將潔凈的廢舊磚破碎成小顆粒，送入超細粉磨設(shè)備中對廢舊磚進行超細粉磨。對制備的超細廢舊磚再生粉體進行了性能測試，測試結(jié)果見表1。其中，燒失量、三氧化硫含量和游離氧化鈣含量參照GB/T176進行；安定性試驗參照GB/T1346進行；比表面積測試參照GB/T8074進行；活性指數(shù)按照GB/T17671的方法參照粉煤灰的活性指數(shù)試驗進行。性能測試分析結(jié)果表明，超細廢舊磚再生粉體具有很高的比表面積，活性高，安定性好，燒失量較小，整體的性能品質(zhì)良好。
[0031]表1超細廢舊磚再生粉體的性能
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其特征在于:它由包括超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的原料制備而成，其中超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為40-70:30-60:2-8:1-4:1-4ο
2.權(quán)利要求1所述的超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其特征在于:所述的超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為55:37:3.5:2.5:2。
3.權(quán)利要求1所述的超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其特征在于:所述的原料中進一步含有硅酸鹽水泥熟料，且原料中超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為40-70:30-60:2-8:2-8:1_4:1_4。
4.權(quán)利要求3所述的超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其特征在于:所述的超細廢舊磚再生粉體、超細礦渣粉、硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀的重量比為 46:40:6:4:2:2。
5.權(quán)利要求1或3所述的任意一種超細再生粉體復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料，其特征在于:所述的超細廢舊磚再生粉體為比表面積不低于1000m2/kg、28天活性指數(shù)不低于90%的超細廢舊磚再生粉體；所述的超細礦渣粉為比表面積不低于1000m2/kg、28天活性指數(shù)不低于110%的超細礦渣粉。
6.一種建筑垃圾再生粉體的新用途，是將建筑垃圾再生粉體至少與活性激發(fā)劑一起制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料；所述的建筑垃圾再生粉體來自廢舊磚或礦渣中的任意一種或兩種的再生粉體且比表面積不低于1000mVkg ;所述的活性激發(fā)劑包括脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀。
7.權(quán)利要求6所述的新用途，其特征在于:將比表面積不低于1000mVkg的超細廢舊磚再生粉體、比表面積不低于1000mVkg的超細礦渣粉與脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀按以下重量比40-70:30-60:2-8:1-4:1-4制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。
8.權(quán)利要求6所述的新用途，其特征在于:將比表面積不低于1000mVkg的超細廢舊磚再生粉體、比表面積不低于1000mVkg的超細礦渣粉與硅酸鹽水泥熟料、脫硫石膏、偏硅酸鈉和氫氧化鉀按以下重量比40-70:30-60:2-8:2-8:1-4:1-4制備成復(fù)合地質(zhì)聚合物膠凝材料。
【文檔編號】C04B7/24GK103787602SQ201410023136
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】李建勇, 尚百雨, 馬雪英, 程東惠 申請人:北京奧潤開元環(huán)?？萍佳芯吭河邢薰?br>