本發(fā)明涉及一種利用廢棄混凝土制備抗凍環(huán)保磚的方法，屬于建筑材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，我國的建筑墻體材料一直以粘土磚為主，粘土磚的制作不僅毀掉了大量的良田，耗費(fèi)了大量的能源，而且不利于環(huán)境的治理和建筑業(yè)的發(fā)展，因此建筑墻體材料逐步從粘土磚向環(huán)保磚轉(zhuǎn)變。環(huán)保磚強(qiáng)度高、耐久性好、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、外形完整、色澤均一，具有古樸自然的外觀，可做清水墻也可以做任何外裝飾，但是環(huán)保磚也存在缺陷。環(huán)保磚的抗凍性是影響環(huán)保磚耐久性的一個(gè)重要因素。大多數(shù)環(huán)保磚暴露在大氣中，環(huán)保磚結(jié)構(gòu)中存在的孔隙在自然氣候條件下吸收自然降雨（雪）或空氣中的水分。在低溫條件下孔隙中的水份發(fā)生凍脹現(xiàn)象，使環(huán)保磚結(jié)構(gòu)局部破壞，從而影響環(huán)保磚的使用壽命，由于環(huán)保磚結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔隙和毛細(xì)孔的存在，環(huán)保磚結(jié)構(gòu)具有吸濕性和吸水性，從而使環(huán)保磚在大氣中具有一定的含水率。因此它的抗凍性差并不能在北方天寒地凍的地方以及冰庫等溫度極低的地方使用。

目前建筑工地上有很多廢棄的混凝土被直接丟棄在環(huán)境中，不僅浪費(fèi)了材料，而且丟棄的過程中造成粉塵飛揚(yáng)，對環(huán)境造成了極大的污染，如果不加以利用，任由其作為廢料拋棄，不僅浪費(fèi)資源而且也污染環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前常見的環(huán)保磚多存在低溫條件下孔隙中的水份發(fā)生凍脹現(xiàn)象，使環(huán)保磚結(jié)構(gòu)局部破壞，從而影響環(huán)保磚的使用壽命導(dǎo)致抗凍性差，無法在高寒地區(qū)使用的缺陷，提供了一種利用廢棄混凝土制備抗凍環(huán)保磚的方法。該方法首先將廢棄混凝土粉碎后用沼氣液浸泡，再液氮冷凍球磨得再生混凝土粉末，將其和無機(jī)鹽以及其他輔料復(fù)配后研磨制漿，注模后燒坯，再將坯體疏水改性后沉積致密碳酸鈣層，燒制后即得抗凍環(huán)保磚。本發(fā)明利用微生物和冰劈作用將混凝土粉碎再生，摻雜無機(jī)鹽制坯，對坯體孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化，降低坯體的凝固點(diǎn)，增加抗凍性，制坯后再用植物油和微生物對坯體進(jìn)行改性增加其表面疏水性酯基基團(tuán)，增加坯體的疏水性，最后沉積致密的碳酸鈣層進(jìn)一步增加環(huán)保磚的防水性，避免了環(huán)境中的水分浸入磚體孔隙中，發(fā)生凍脹破壞磚體結(jié)構(gòu)，提高了環(huán)保磚的抗凍性，有效解決了傳統(tǒng)粘土磚抗凍性差的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取5～10kg建筑工地上廢棄的混凝土先用碎石機(jī)粉碎后過10目篩，將過篩后的混凝土顆粒浸入其體積5～10倍的沼氣液中浸泡過夜，將浸泡后的混凝土顆粒立即取出并用液氮噴淋冷凍1～2min后放入球磨機(jī)中球磨1～2h并過200目篩，得到再生混凝土粉末；

（2）按重量份數(shù)計(jì)稱取12～15份上述制得的再生混凝土粉末、20～30份高嶺土、3～8份滑石粉、20～30份甘油、1～3份氯化鉀、1～2份聚乙烯醇、2～5份羧甲基纖維素鈉和3～5份水玻璃依次加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合60～80min得到制磚漿料；

（3）將上述得到的制磚漿料注入25cm×10cm×5cm的制磚模具中，以5～8MPa的壓力壓制成坯，將坯體先放入烘箱在105～110℃下干燥1～2h后裝入馬弗爐中，加熱升溫至1200～1300℃保溫?zé)?～3h，拆模后得到磚體內(nèi)芯；

（4）將上述得到的磚體內(nèi)芯平放在陶瓷罐底部，再向罐中加入蓖麻油直至將磚體內(nèi)芯浸沒，按接種量為10%向蓖麻油中接入綠膿桿菌，密封罐口后在30～35℃下保溫發(fā)酵改性2～3周，得到改性磚芯；

（5）將上述得到的改性磚芯放入烘箱，在150～160℃下保溫加熱處理1～2h，加熱結(jié)束后立即取出得到高溫改性磚芯并立即將其浸入其體積8～10倍的質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈣溶液中，使碳酸氫鈣受熱在改性磚芯表面沉積一層致密的碳酸鈣層，取出后放入馬弗爐中在200～300℃下燒制1～3h，待其冷卻至室溫后即得抗凍環(huán)保磚。

本發(fā)明的原理是：本發(fā)明利用微生物和冰劈作用將混凝土粉碎再生，摻雜無機(jī)鹽制坯，對坯體孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化，降低坯體的凝固點(diǎn)，增加抗凍性，制坯后再用植物油和微生物對坯體進(jìn)行改性增加其表面疏水性酯基基團(tuán)，增加坯體的疏水性，最后沉積致密的碳酸鈣層進(jìn)一步增加環(huán)保磚的防水性，避免了環(huán)境中的水分浸入磚體孔隙中，發(fā)生凍脹破壞磚體結(jié)構(gòu)，提高了環(huán)保磚的抗凍性，有效解決了傳統(tǒng)粘土磚抗凍性差的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚抗凍性強(qiáng)、不會在低溫下變脆破壞磚體結(jié)構(gòu)；

（2）本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚充分利用了廢棄混凝土材料，變廢為寶，避免浪費(fèi)資源的同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境。

（3）本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度可達(dá)85～100MPa，經(jīng)過30～40次凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度損失率低于15%，具有極佳的抗凍性。

具體實(shí)施方式

稱取5～10kg建筑工地上廢棄的混凝土先用碎石機(jī)粉碎后過10目篩，將過篩后的混凝土顆粒浸入其體積5～10倍的沼氣液中浸泡過夜，將浸泡后的混凝土顆粒立即取出并用液氮噴淋冷凍1～2min后放入球磨機(jī)中球磨1～2h并過200目篩，得到再生混凝土粉末；按重量份數(shù)計(jì)稱取12～15份上述制得的再生混凝土粉末、20～30份高嶺土、3～8份滑石粉、20～30份甘油、1～3份氯化鉀、1～2份聚乙烯醇、2～5份羧甲基纖維素鈉和3～5份水玻璃依次加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合60～80min得到制磚漿料；將上述得到的制磚漿料注入25cm×10cm×5cm的制磚模具中，以5～8MPa的壓力壓制成坯，將坯體先放入烘箱在105～110℃下干燥1～2h后裝入馬弗爐中，加熱升溫至1200～1300℃保溫?zé)?～3h，拆模后得到磚體內(nèi)芯；將上述得到的磚體內(nèi)芯平放在陶瓷罐底部，再向罐中加入蓖麻油直至將磚體內(nèi)芯浸沒，按接種量為10%向蓖麻油中接入綠膿桿菌，密封罐口后在30～35℃下保溫發(fā)酵改性2～3周，得到改性磚芯；將上述得到的改性磚芯放入烘箱，在150～160℃下保溫加熱處理1～2h，加熱結(jié)束后立即取出得到高溫改性磚芯并立即將其浸入其體積8～10倍的質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈣溶液中，使碳酸氫鈣受熱在改性磚芯表面沉積一層致密的碳酸鈣層，取出后放入馬弗爐中在200～300℃下燒制1～3h，待其冷卻至室溫后即得抗凍環(huán)保磚。

實(shí)例1

稱取5kg建筑工地上廢棄的混凝土先用碎石機(jī)粉碎后過10目篩，將過篩后的混凝土顆粒浸入其體積5倍的沼氣液中浸泡過夜，將浸泡后的混凝土顆粒立即取出并用液氮噴淋冷凍1min后放入球磨機(jī)中球磨1h并過200目篩，得到再生混凝土粉末；按重量份數(shù)計(jì)稱取12份上述制得的再生混凝土粉末、20份高嶺土、3份滑石粉、20份甘油、1份氯化鉀、1份聚乙烯醇、2份羧甲基纖維素鈉和3份水玻璃依次加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合60min得到制磚漿料；將上述得到的制磚漿料注入25cm×10cm×5cm的制磚模具中，以5MPa的壓力壓制成坯，將坯體先放入烘箱在105℃下干燥1h后裝入馬弗爐中，加熱升溫至1200℃保溫?zé)?h，拆模后得到磚體內(nèi)芯；將上述得到的磚體內(nèi)芯平放在陶瓷罐底部，再向罐中加入蓖麻油直至將磚體內(nèi)芯浸沒，按接種量為10%向蓖麻油中接入綠膿桿菌，密封罐口后在30℃下保溫發(fā)酵改性2周，得到改性磚芯；將上述得到的改性磚芯放入烘箱，在150℃下保溫加熱處理1h，加熱結(jié)束后立即取出得到高溫改性磚芯并立即將其浸入其體積8倍的質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈣溶液中，使碳酸氫鈣受熱在改性磚芯表面沉積一層致密的碳酸鈣層，取出后放入馬弗爐中在200℃下燒制1h，待其冷卻至室溫后即得抗凍環(huán)保磚。

本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度可達(dá)85MPa，經(jīng)過30次凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度損失率低于14%，具有極佳的抗凍性。

實(shí)例2

稱取8kg建筑工地上廢棄的混凝土先用碎石機(jī)粉碎后過10目篩，將過篩后的混凝土顆粒浸入其體積8倍的沼氣液中浸泡過夜，將浸泡后的混凝土顆粒立即取出并用液氮噴淋冷凍2min后放入球磨機(jī)中球磨2h并過200目篩，得到再生混凝土粉末；按重量份數(shù)計(jì)稱取14份上述制得的再生混凝土粉末、25份高嶺土、5份滑石粉、25份甘油、2份氯化鉀、1份聚乙烯醇、4份羧甲基纖維素鈉和4份水玻璃依次加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合70min得到制磚漿料；將上述得到的制磚漿料注入25cm×10cm×5cm的制磚模具中，以7MPa的壓力壓制成坯，將坯體先放入烘箱在108℃下干燥1h后裝入馬弗爐中，加熱升溫至1250℃保溫?zé)?h，拆模后得到磚體內(nèi)芯；將上述得到的磚體內(nèi)芯平放在陶瓷罐底部，再向罐中加入蓖麻油直至將磚體內(nèi)芯浸沒，按接種量為10%向蓖麻油中接入綠膿桿菌，密封罐口后在33℃下保溫發(fā)酵改性3周，得到改性磚芯；將上述得到的改性磚芯放入烘箱，在155℃下保溫加熱處理2h，加熱結(jié)束后立即取出得到高溫改性磚芯并立即將其浸入其體積9倍的質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈣溶液中，使碳酸氫鈣受熱在改性磚芯表面沉積一層致密的碳酸鈣層，取出后放入馬弗爐中在250℃下燒制2h，待其冷卻至室溫后即得抗凍環(huán)保磚。

本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度可達(dá)95MPa，經(jīng)過35次凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度損失率低于12%，具有極佳的抗凍性。

實(shí)例3

稱取10kg建筑工地上廢棄的混凝土先用碎石機(jī)粉碎后過10目篩，將過篩后的混凝土顆粒浸入其體積10倍的沼氣液中浸泡過夜，將浸泡后的混凝土顆粒立即取出并用液氮噴淋冷凍2min后放入球磨機(jī)中球磨2h并過200目篩，得到再生混凝土粉末；按重量份數(shù)計(jì)稱取15份上述制得的再生混凝土粉末、30份高嶺土、8份滑石粉、30份甘油、3份氯化鉀、2份聚乙烯醇、5份羧甲基纖維素鈉和5份水玻璃依次加入到球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合80min得到制磚漿料；將上述得到的制磚漿料注入25cm×10cm×5cm的制磚模具中，以8MPa的壓力壓制成坯，將坯體先放入烘箱在110℃下干燥2h后裝入馬弗爐中，加熱升溫至1300℃保溫?zé)?h，拆模后得到磚體內(nèi)芯；將上述得到的磚體內(nèi)芯平放在陶瓷罐底部，再向罐中加入蓖麻油直至將磚體內(nèi)芯浸沒，按接種量為10%向蓖麻油中接入綠膿桿菌，密封罐口后在35℃下保溫發(fā)酵改性3周，得到改性磚芯；將上述得到的改性磚芯放入烘箱，在160℃下保溫加熱處理2h，加熱結(jié)束后立即取出得到高溫改性磚芯并立即將其浸入其體積10倍的質(zhì)量濃度為10%碳酸氫鈣溶液中，使碳酸氫鈣受熱在改性磚芯表面沉積一層致密的碳酸鈣層，取出后放入馬弗爐中在300℃下燒制3h，待其冷卻至室溫后即得抗凍環(huán)保磚。

本發(fā)明制得的抗凍環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度可達(dá)100MPa，經(jīng)過40次凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度損失率低于12%，具有極佳的抗凍性。