本發(fā)明屬于建筑墻體材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用建筑垃圾分選料制備的蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法,該砌塊原料中主要為建筑垃圾分選料(廢舊粘土磚85%以上)。
背景技術(shù):
我國正處于城市化全面發(fā)展的階段,每年因?yàn)榕f房拆遷及建造新房而產(chǎn)生大量的建筑垃圾,大部分垃圾都是直接露天堆放或只是簡單的填埋處理,對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。以鄭州為例,據(jù)鄭州市城管局固體廢棄物管理處相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,2013年鄭州市到該管理處辦證運(yùn)輸?shù)慕ㄖ疬w總量在1000多萬立方,但這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不包括港區(qū)、高新區(qū)、鄭東新區(qū),也不包括三環(huán)以外以及城中村改造產(chǎn)生的建筑垃圾。巨大的建筑垃圾產(chǎn)出量導(dǎo)致各地均出現(xiàn)垃圾圍城的局面,嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)丶爸苓叺纳罴碍h(huán)境安全,必須采取措施加以處理。
目前,建筑垃圾的資源化方式多為破碎成骨料,鋪路墊基,也有一些生產(chǎn)免燒磚等,但建筑垃圾的附加值較低,企業(yè)多靠政府扶持來生存。隨著中國城市化建設(shè)的逐步推進(jìn),新型墻體材料的需求量急劇增加,作為墻體主體材料的蒸壓加氣混凝土砌塊,多以粉煤灰和河砂為主要原材料(見中國專利CN201310563202.2、 CN201310563180.X等),因而使得粉煤灰逐漸變得緊俏,河砂開采受限制。然而建筑垃圾卻因無法實(shí)現(xiàn)磚混分離而導(dǎo)致其高附加值利用變得困難重重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,該蒸壓加氣混凝土砌塊以建筑垃圾分選料(廢舊粘土磚85%以上)代替日漸緊俏的粉煤灰和開采受限的河砂,并通過適當(dāng)?shù)耐饧觿┨岣弋a(chǎn)品性能,使其滿足國標(biāo)要求。
本發(fā)明還提供了上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成;所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料40~70%,普通水泥0~20%,生石灰10~30%,電石渣0~15%,脫硫石膏1~8%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括鋁粉膏或干鋁粉、以及燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,其中,鋁粉膏占干料重量的0.08~0.27%或干鋁粉占干料重量的0.051~0.19%,燒堿占干料重量的0~0.25%,穩(wěn)泡劑占干料重量的 0.005~0.050%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0~0.050%,硬脂酸鈣占干料重量的0~0.050%。
具體的,所述建筑垃圾分選料是由建筑垃圾經(jīng)磚混分離技術(shù)處理所得的分選料,其中廢舊粘土磚占比90%(質(zhì)量百分比)以上,且建筑垃圾分選料中SiO2含量在45%以上,Al2O3含量在10%以上,含泥量在5%以內(nèi)。
建筑垃圾指人們在從事拆遷、建設(shè)、裝修、修繕等建筑業(yè)的生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的渣土、廢舊混凝土、廢舊磚石及其他廢棄物的統(tǒng)稱。所述建筑垃圾分選料具體由建筑垃圾經(jīng)下述磚混分離技術(shù)處理獲得:建筑垃圾先破碎至粒徑在150mm以下,風(fēng)選去除輕物質(zhì),并過10mm篩,篩上物料粒徑在150-10mm,再篩分成粒徑在150-50mm、50-20mm、20-10mm的三種物料,然后選用三臺不同的分選機(jī)進(jìn)行分選,所得的分選料劃分為廢舊粘土磚和廢舊混凝土兩類,純度均在90%以上;本發(fā)明中選用廢舊粘土磚純度90%以上的建筑垃圾分選料,且建筑垃圾分選料中SiO2含量在45%以上,Al2O3含量在10%以上,含泥量在5%以內(nèi)。本發(fā)明采用先進(jìn)磚混分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的分選,且所得建筑垃圾分選料中廢舊粘土磚占比90%以上。因此,利用建筑垃圾分選料替代粉煤灰、河砂應(yīng)用到蒸壓加氣混凝土砌塊具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
具體的,所述電石渣是指電石水解獲取乙炔氣后的以氫氧化鈣為主要成分的廢渣。所述脫硫石膏為電廠脫硫石膏,其能有效抑制生石灰的消解和料漿的凝結(jié)稠化,使之與鋁粉發(fā)氣相匹配。 穩(wěn)泡劑是由體積比為 1:2.5:35 的油酸、三乙醇胺和水在常溫下混合配制而成,用以降低氣泡表面張力,加固氣泡膜機(jī)械強(qiáng)度,使其澆注穩(wěn)定。物理發(fā)泡劑具體可選用泡沫混凝土發(fā)泡劑,此為普通市售產(chǎn)品。
上述蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法,其包括以下步驟:
1)將建筑垃圾分選料磨(干粉或濕法均可,優(yōu)先選擇濕法球磨)至0.45mm方孔篩篩余不大于20%,將生石灰磨至0.08mm 方孔篩篩余不大于 10% 的粉體;
2)將步驟1)磨過的建筑垃圾分選料加水混合攪拌,攪拌過程中加入電石渣、脫硫石膏、廢料和燒堿,控制漿體擴(kuò)散度在32~40mm,比重在1.42-1.54,攪拌速率在 120~140r/min,攪拌2h以上;
3)將干鋁粉或鋁粉膏加入鋁粉攪拌罐中攪拌均勻,攪拌速率為200~250 r/min,備用;
4)將普通水泥、生石灰、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣加入到步驟 2)所得物料中攪拌混勻,控制漿體擴(kuò)散度在23~30cm,溫度在38~50℃,攪拌速率 600~700 r/min;然后再加入步驟 3)所得物料攪拌20~50s 即進(jìn)行澆注,澆注后送進(jìn)溫度 45~55℃、濕度 55~70% 的靜停室中靜停養(yǎng)護(hù) 1-3h,使其稠化;
5)靜停養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、切割得到所要求規(guī)格尺寸的坯體;然后將坯體移送至蒸壓釜中進(jìn)行蒸養(yǎng);在升溫升壓前,預(yù)先排空蒸壓釜內(nèi)的氣體,蒸壓釜中的養(yǎng)護(hù)制度為:在 1.5~2.5 h 內(nèi)進(jìn)氣升壓升溫至 0.9~1.2 MPa、180~191℃,恒壓恒溫保持6~8 h 后,于1.5~2h內(nèi)排氣降溫降壓;出釜后檢驗(yàn)、打包入庫,自然養(yǎng)護(hù) 7 天得成品。
和現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明蒸壓加氣混凝土砌塊的優(yōu)點(diǎn)在于:利用廢舊粘土磚含量90%以上的建筑垃圾分選料替代粉煤灰、河砂,變廢為寶,降低了生產(chǎn)成本,并通過合適的外加劑制備出滿足國標(biāo)要求的蒸壓加氣混凝土產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
下述實(shí)施例中,所用建筑垃圾分選料是由建筑垃圾經(jīng)磚混分離技術(shù)處理所得的分選料,其中廢舊粘土磚占比90%以上;具體由建筑垃圾經(jīng)下述磚混分離技術(shù)處理獲得:建筑垃圾先破碎至粒徑在150mm以下,風(fēng)選去除輕物質(zhì),并過10mm篩,篩上物料粒徑在150-10mm,再篩分成粒徑在150-50mm、50-20mm、20-10mm的三種物料,然后選用三臺不同的分選機(jī)進(jìn)行分選,所得的分選料劃分為廢舊粘土磚和廢舊混凝土兩類,純度均在90%以上;本發(fā)明中選用廢舊粘土磚純度90%以上的建筑垃圾分選料,且建筑垃圾分選料中SiO2含量在45%以上,Al2O3含量在10%以上,含泥量在5%以內(nèi)。
普通水泥為P·O 42.5水泥。生石灰:要求A-CaO 80%以上,消解時間約12min-20min,消解溫度約80℃。脫硫石膏為電廠脫硫石膏,SO3含量約為41%。鋁粉膏為GLS-65水劑型鋁粉膏。干鋁粉:要求5min內(nèi)發(fā)氣率達(dá)99%。燒堿:工業(yè)級,片狀、純度99%。所用穩(wěn)泡劑是由體積比為 1:2.5:35 的油酸、三乙醇胺和水在常溫下混合配制而成。物理發(fā)泡劑選用泡沫混凝土發(fā)泡劑。所用原料均為普通市售產(chǎn)品。
實(shí)施例1
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成,
所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料60%,普通水泥15%,生石灰20%,電石渣0%,脫硫石膏3%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括鋁粉膏、燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,鋁粉膏占干料重量的0.11%,燒堿占干料重量的0%,穩(wěn)泡劑占干料重量的 0.015%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0%,硬脂酸鈣占干料重量的0.050%。
上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法,其包括以下步驟:
1)將建筑垃圾分選料濕法球磨至0.45mm方孔篩篩余不大于20%,將生石灰磨至0.08mm 方孔篩篩余不大于 10% 的粉體;
2)將步驟1)磨過的建筑垃圾分選料加水混合攪拌,攪拌過程中加入電石渣、脫硫石膏、廢料和燒堿,控制漿體擴(kuò)散度在32~40mm,比重在1.42-1.54,攪拌速率約 130r/min,攪拌3h;
3)將鋁粉膏加入鋁粉攪拌罐中攪拌均勻,攪拌速率約220 r/min,備用;
4)將普通水泥、生石灰、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣加入到步驟 2)所得物料中攪拌混勻,控制漿體擴(kuò)散度在23~30cm,溫度約45℃,攪拌速率 600~700 r/min ;然后再加入步驟 3)所得物料攪拌35s 即進(jìn)行澆注,澆注后送進(jìn)溫度 45~55℃、濕度 55~70% 的靜停室中靜停養(yǎng)護(hù) 2h,使其稠化;
5)靜停養(yǎng)護(hù)結(jié)束后進(jìn)行脫模、切割得到所要求規(guī)格尺寸的坯體 ;然后將坯體移送至蒸壓釜中進(jìn)行蒸養(yǎng);在升溫升壓前,預(yù)先抽真空(30~50min)使釜內(nèi)真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 Mpa,蒸壓釜中的養(yǎng)護(hù)制度為:在 2 h 內(nèi)進(jìn)氣升壓升溫至 0.9~1.2 MPa、180~191℃,恒壓恒溫保持7 h 后,于2h內(nèi)排氣降溫降壓;出釜后檢驗(yàn)、打包入庫,自然養(yǎng)護(hù) 7 天得成品。
參照GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》及 GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護(hù)熱板法》測試實(shí)施例1所得蒸壓加氣混凝土砌塊的干密度為 520 kg/m3,抗壓強(qiáng)度為 3.0 MPa,干燥收縮值為0.45 mm/m,抗凍性質(zhì)量損失為1 .6%,導(dǎo)熱系數(shù)為0.1302W/(m·k)。
實(shí)施例 2
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成,
所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料60%,普通水泥15%,生石灰15%,電石渣3%,脫硫石膏3%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括干鋁粉、燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,干鋁粉占干料重量的0.075%,燒堿占干料重量的0.15%,穩(wěn)泡劑占干料重量的 0.020%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0.010%,硬脂酸鈣占干料重量的0%。
上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法參照實(shí)施例1。
參照GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》及 GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護(hù)熱板法》測試實(shí)施例2所得蒸壓加氣混凝土砌塊的干密度為506kg/m3,抗壓強(qiáng)度為3.1 MPa,干燥收縮值為0.40 mm/m,抗凍性質(zhì)量損失為1.8%,導(dǎo)熱系數(shù)為0.1262W/(m·k)。
實(shí)施例 3
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成,
所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料70%,普通水泥0%,生石灰20%,電石渣5%,脫硫石膏2%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括鋁粉膏、燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,鋁粉膏占干料重量的0.25%,燒堿占干料重量的0%,穩(wěn)泡劑占干料重量的 0.005%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0%,硬脂酸鈣占干料重量的0%。
上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法參照實(shí)施例1。
參照 GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》及 GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法》測試實(shí)施例 3所得蒸壓加氣混凝土砌塊的干密度為 721 kg/ m3,抗壓強(qiáng)度為 7.5MPa,干燥收縮值為 0.37mm/m,導(dǎo)熱系數(shù)為 0.16W/(m·k)。
實(shí)施例 4
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成,
所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料50%,普通水泥15%,生石灰15%,電石渣10%,脫硫石膏3%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括干鋁粉、燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,干鋁粉占干料重量的0.19%,燒堿占干料重量的0.25%,穩(wěn)泡劑占干料重量的0.050%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0.030%,硬脂酸鈣占干料重量的0.020%。
上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法參照實(shí)施例1。
參照 GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》及 GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法》測試實(shí)施例 4 所得蒸壓加氣混凝土砌塊的干密度為 298 kg / m3,抗壓強(qiáng)度為1.1MPa,干燥收縮值為 0 .37mm/m,導(dǎo)熱系數(shù)為0 .08 W/(m·k)。
實(shí)施例 5
一種硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊,其由干料和輔料制成,
所述干料由下述重量百分比的組分組成:建筑垃圾分選料55%,普通水泥10%,生石灰10%,電石渣15%,脫硫石膏3%,余量為廢料,所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;
所述輔料包括干鋁粉、燒堿、穩(wěn)泡劑、物理發(fā)泡劑和硬脂酸鈣,干鋁粉占干料重量的0.10%,燒堿占干料重量的0.05%,穩(wěn)泡劑占干料重量的 0.040%,物理發(fā)泡劑占干料重量的0.020%,硬脂酸鈣占干料重量的0.020%。
上述硅質(zhì)材料全為建筑垃圾分選料的蒸壓加氣混凝土砌塊的制備方法參照實(shí)施例1。
參照 GB/T11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》及GB/T10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法》測試實(shí)施例 5 所得蒸壓加氣混凝土砌塊的干密度為420 kg/m3,抗壓強(qiáng)度為2.1MPa,干燥收縮值為0.35mm/m,導(dǎo)熱系數(shù)為0.1053W/(m·k)。