本發(fā)明屬于建筑材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤矸石建筑垃圾陶粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化、城市化進程的加速，建筑業(yè)也快速發(fā)展，與此相伴的是建筑垃圾日益增多，大量建筑垃圾不僅占用了土地，而且也給人類生活環(huán)境帶來了嚴重污染。據(jù)統(tǒng)計，我國每年會新增建筑垃圾4000多萬噸，建筑垃圾的數(shù)量已經(jīng)占到城市垃圾總量的1/3以上，其中混凝土建筑垃圾又占到了建筑垃圾的40％以上。這種現(xiàn)象已經(jīng)得到了全社會的廣泛關(guān)注。建筑垃圾的長期堆存不僅浪費土地資源，容易產(chǎn)生安全隱患，不利于資源的可持續(xù)發(fā)展和資源的回收再利用；而且建筑垃圾的堆放還會對水資源造成污染，影響到空氣質(zhì)量，進而直接影響到人類的生活環(huán)境。
與此同時，我國迅猛發(fā)展的高層框架結(jié)構(gòu)建筑不僅要求墻體材料高強輕質(zhì)，同時對承重的框架結(jié)構(gòu)也提出了輕質(zhì)高強的要求。陶粒作為一種輕質(zhì)高強的骨料，具有容重小、強度高、粒徑可分多級、孔洞豐富等特點，正符合現(xiàn)代建筑業(yè)的需要，它代替石子作為混凝土中的骨料，減輕了建筑物結(jié)構(gòu)重量的30％，改善了其它方面的經(jīng)濟技術(shù)指標，而且對于提高建筑物的抗震性具有重要意義，而目前使用的陶粒需經(jīng)過900-1100℃高溫煅燒，能耗高、環(huán)境負面效果顯著，因此，進一步尋求更理想的建筑用煤矸石建筑垃圾免燒陶粒成為現(xiàn)實所需。
專利CN201110352340.7公開了一種免燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒，免燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的配料按重量百分比由下列組分組成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾礦粉5～25％、建筑垃圾粉35～65％、紅色膨潤土粉1～15％、硅藻土尾礦粉1～15％和水泥5～25％；所述免燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的生產(chǎn)方法：(1)將免燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒的配料加入攪拌機中混合后輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在3～30毫米；(2)將造粒后的顆粒運到混凝土養(yǎng)護室內(nèi)進行水泥制品的常規(guī)養(yǎng)護28天，經(jīng)過篩分后包裝為免燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒。其主要膠凝材料為≥42.5等級的水泥，屬于傳統(tǒng)材料，不利于節(jié)能環(huán)保；燒圓球形凹凸棒建筑垃圾陶粒在造粒后需要28天的常規(guī)養(yǎng)護，生產(chǎn)過程中儲存、周轉(zhuǎn)周期太長。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種煤矸石建筑垃圾陶粒及其制備方法。
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾150-600份、硅灰5-10份、堿性激發(fā)劑1.5-8.0份、添加劑0.05-1.0份、水10-25份。
所述煤矸石比表面積≥350cm2/g。
所述堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏中的一種或一種以上。
所述添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。
所述建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿中的一種或一種以上。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌3-5min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度20-50℃、相對濕度70-90％環(huán)境中養(yǎng)護1-7天，制成陶粒。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明原料采用工業(yè)廢渣和建筑垃圾，固廢利用率高、生產(chǎn)成本低，能夠變廢為寶，不僅實現(xiàn)了建筑垃圾、煤矸石等固體廢棄物的資源化利用，提高了企業(yè)收益，同時還為固體廢棄物所帶來的環(huán)境污染問題尋找到了新的出路。煤矸石建筑垃圾陶粒成型工藝簡單，無需高溫煅燒，低碳、環(huán)保、能耗低。養(yǎng)護周期短，養(yǎng)護1-7天后就可使用，生產(chǎn)效率高。膠凝材料為堿激發(fā)煤矸石膠凝材料，區(qū)別于傳統(tǒng)的致密型水泥石結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部多為類沸石狀水化產(chǎn)物，質(zhì)輕多孔而且強度高。煤矸石建筑垃圾陶粒呈圓球形，表面粗糙而堅硬，內(nèi)部有細微氣孔，具有原料來源廣泛、質(zhì)量輕、表觀密度小、強度高、低收縮、抗碳化、耐久性好、耐高溫、保溫性能好、防水性能好等優(yōu)點。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾300份、硅灰8份、堿性激發(fā)劑4份、添加劑0.5份、水18份。煤矸石比表面積≥350cm2/g。堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏按照質(zhì)量比1:1:1配置而成。添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石、廢砂漿按照質(zhì)量比1:1:1:1配置而成。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌4min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度35℃、相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護6天，制成陶粒。
本實施例制備的陶粒堆積密度為233Kg/m3；筒壓強度：1.71MPa；吸水率：≤8％。
實施例2
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾150份、硅灰5份、堿性激發(fā)劑1.5份、添加劑0.05份、水10份。煤矸石比表面積≥350cm2/g。堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏按照質(zhì)量比1:1:1配置而成。添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石、廢砂漿按照質(zhì)量比1:1:1:1配置而成。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌3min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度20℃、相對濕度70％環(huán)境中養(yǎng)護1天，制成陶粒。
本實施例制備的陶粒堆積密度為234Kg/m3；筒壓強度：1.72MPa；吸水率：≤8％。
實施例3
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾600份、硅灰10份、堿性激發(fā)劑8.0份、添加劑1.0份、水25份。煤矸石比表面積≥350cm2/g。堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏按照質(zhì)量比1:1:1配置而成。添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石、廢砂漿按照質(zhì)量比1:1:1:1配置而成。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌5min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度50℃、相對濕度90％環(huán)境中養(yǎng)護7天，制成陶粒。
本實施例制備的陶粒堆積密度為241Kg/m3；筒壓強度：1.81MPa；吸水率：≤8％。
實施例4
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾300份、硅灰8份、櫸樹皮粉1份、堿性激發(fā)劑4份、添加劑0.5份、水18份。煤矸石比表面積≥350cm2/g。堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏按照質(zhì)量比1:1:1配置而成。添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石、廢砂漿按照質(zhì)量比1:1:1:1配置而成。所述櫸樹皮粉制備方法如下：收集櫸樹的莖葉，曬干，磨成粉末，過200目篩制成。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、櫸樹皮粉、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌4min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度35℃、相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護6天，制成陶粒。
本實施例制備的陶粒堆積密度為633Kg/m3；筒壓強度：5.61MPa；吸水率：≤8％。
實施例5
一種煤矸石建筑垃圾陶粒，由以下重量份數(shù)的物質(zhì)組成：煤矸石100份、建筑垃圾300份、硅灰8份、構(gòu)樹皮粉1份、堿性激發(fā)劑4份、添加劑0.5份、水18份。煤矸石比表面積≥350cm2/g。堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃、二水石膏按照質(zhì)量比1:1:1配置而成。添加劑為有機硅乳液和羥丙基甲基纖維素復(fù)合配制而成。建筑垃圾為廢混凝土、廢磚、廢大理石、廢砂漿按照質(zhì)量比1:1:1:1配置而成。所述構(gòu)樹皮粉制備方法如下：收集構(gòu)樹皮，曬干，磨成粉末，過200目篩制成。
上述煤矸石建筑垃圾陶粒的制備方法，按照如下步驟進行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機破碎至粒徑小于100毫米，然后用石料粉碎機進行粉碎至顆粒細度小于0.1mm；
(2)將物料按照水、構(gòu)樹皮粉、激發(fā)劑、添加劑、硅灰、煤矸石、建筑垃圾的順序依次加入攪拌機中攪拌4min；
(3)將攪拌后的混合材料輸入圓盤造粒機造粒，顆粒直徑控制在1～30mm；
(4)將造粒后的顆粒運到溫度35℃、相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護6天，制成陶粒。
本實施例制備的陶粒堆積密度為654Kg/m3；筒壓強度：5.31MPa；吸水率：≤8％。