利用廢棄物制備保溫泡沫混凝土的方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及混凝土材料技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種利用廢棄物制備保溫泡沫混凝土的方法。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)包括以下重量份數(shù)的原料組分：水泥56?72份、尾礦砂10?15份、秸稈0.15?0.3份、EPS顆粒0.2?0.4份、氫氧化鈉溶液1.5?2.0份、硅酸鈉溶液1.12?1.5份、乳膠粉0.1?0.2份、減水劑0.4?0.7份、發(fā)泡劑1.5?2.5份、穩(wěn)泡劑0.02?0.1份和水33?40份。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)原料經(jīng)濟(jì)易得、高效環(huán)保、具有較好的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。

Heat insulation foamed concrete prepared by using waste material and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of concrete materials, and discloses a heat insulating foamed concrete prepared by using waste material and a preparation method thereof. Raw materials of the invention comprises the following parts by weight: 56 cement 72, 10 tailings 15 copies, 0.3 copies, 0.15 straw EPS 0.2 particles 0.4 copies, 2 copies, 1.5 sodium hydroxide solution sodium silicate solution 1.12 1.5 copies, 0.2 copies of 0.1 latex powder, water reducing agent 0.4 0.7, foaming agent 1.5 2.5 copies, 0.1 copies of 0.02 foam stabilizer and water 33 40. The raw material of the invention is economical, efficient and environmental friendly, and has good compressive strength and flexural strength.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土及其制備方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及混凝土材料
，特別是涉及一種利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土及其制備方法。
技術(shù)介紹
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，其中糧食產(chǎn)量逐年遞增，在糧食收割以后產(chǎn)生大量的秸稈并普遍地被焚燒處理，這樣既造成了秸稈資源的大量浪費(fèi)，產(chǎn)生的焚燒煙塵也極度污染了生態(tài)環(huán)境。于此同時(shí)，全世界每年對(duì)聚苯乙烯產(chǎn)品的消耗量超過(guò)一百萬(wàn)噸，其中絕大部分被使用于制造墻體保溫材料EPS聚苯板。其產(chǎn)品在自然界中很難降解，還會(huì)對(duì)土壤水源等自然條件造成二次污染。在廢棄的聚苯乙烯產(chǎn)品逐年的增長(zhǎng)的同時(shí)，人類(lèi)對(duì)于它的回收利用率卻非常低。隨著中國(guó)在工業(yè)上的大力發(fā)展，我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)能連續(xù)多年位居世界前列，而煉鋼煉鐵產(chǎn)生的鐵尾礦廢砂石料則直接被遺棄堆積，目前已經(jīng)超過(guò)一百億噸，因回收率僅有14％左右，所以造成了大量的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。大量的尾礦不但會(huì)占用寶貴的土地資源，并且殘留在尾礦中因篩選礦物而加入的化學(xué)試劑亦會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，因此對(duì)于鐵尾礦砂的重新回收利用問(wèn)題也亟待解決。而對(duì)于建筑業(yè)，其所需的建筑材料需要消耗大量的水泥，石砂等資源，這些建筑材料在生產(chǎn)過(guò)程中也有大量的并且相當(dāng)嚴(yán)重的污染環(huán)節(jié)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)提供一種原料經(jīng)濟(jì)易得、高效環(huán)保、具有較好的抗壓強(qiáng)度的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土及其制備方法。解決的技術(shù)問(wèn)題是：秸稈、尾礦廢砂石料、EPS顆粒等廢棄物的難以消解、利用，帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，綜合利用其制備新型混凝土的研究不足。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，包括以下重量份數(shù)的原料組分：包括以下重量份數(shù)的原料組分：水泥56-72份、尾礦砂10-15份、秸稈0.15-0.3份、EPS顆粒0.2-0.4份、氫氧化鈉溶液1.5-2.0份、硅酸鈉溶液1.12-1.5份、乳膠粉0.1-0.2份、減水劑0.4-0.7份、發(fā)泡劑1.5-2.5份、穩(wěn)泡劑0.02-0.1份和水33-40份。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，進(jìn)一步的，所述減水劑為聚羧酸高性能減水劑，所述秸稈為玉米秸稈。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑為雙氧水溶液，所述雙氧水溶液的質(zhì)量濃度為30-50％，所述穩(wěn)泡劑為明膠或黃膠。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，進(jìn)一步的，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為3.5％，硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為1.0％。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，進(jìn)一步的，所述秸稈的摻入量為混凝土體積的3％，所述EPS顆粒的摻入量為混凝土體積的50％。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，進(jìn)一步的，所述尾礦砂為鐵尾礦砂，其細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0，所述EPS顆粒的粒徑范圍為2-4mm，堆積密度約為8kg/m3。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟：步驟一、備料：按照以下重量份數(shù)的組分原料進(jìn)行備料：水泥56-72份、尾礦砂10-15份、秸稈0.15-0.3份、EPS顆粒0.2-0.4份、氫氧化鈉溶液1.5-2.0份、硅酸鈉溶液1.12-1.5份、乳膠粉0.1-0.2份、減水劑0.4-0.7份、發(fā)泡劑1.5-2.5份、穩(wěn)泡劑0.02-0.1份和水33-40份；其中所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為3.5％，硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為1.0％；步驟二、秸稈預(yù)處理：將秸稈風(fēng)干、除塵、打碎，整理至段狀；步驟三、秸稈表面改性處理：將步驟二所得秸稈置于氫氧化鈉溶液中浸泡8-16h，過(guò)濾后自然干燥，然后于秸稈表面均勻噴灑硅酸鈉溶液；步驟四、EPS顆粒表面改性處理：將水泥、EPS顆粒、乳膠粉和水按質(zhì)量比6：2：1：3混合攪拌均勻，待EPS顆粒表面的混凝土干燥后使用；步驟五、混合劑處理：取用水總質(zhì)量的8-10％的水，加入減水劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑，混合均勻；步驟六、混合：將剩余的水泥與尾礦砂混合攪拌均勻，再加入步驟三制得的改性秸稈、步驟四制得的改性EPS顆粒以及剩余的水，翻拌均勻，然后加入步驟五制得的混合劑，拌合均勻，即得保溫泡沫混凝土材料；步驟七、成型：將步驟六得到的保溫泡沫混凝土材料澆筑于模具中，在標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)，待混凝土凝固硬化，達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后脫模，即得到保溫泡沫混凝土。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法，進(jìn)一步的，步驟二中秸稈的長(zhǎng)度為8-12mm。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法，進(jìn)一步的，步驟四中EPS顆粒的改性處理的具體混合方法如下：按照質(zhì)量比，先將水泥和乳膠粉混合攪拌均勻，然后加入水均勻攪拌至粘稠狀，加入EPS顆粒攪拌均勻。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法，進(jìn)一步的，步驟六中所述混合劑均勻分成兩份，分別加入，連續(xù)攪拌5-8min，直至混凝土砂漿拌合均勻且發(fā)泡成型穩(wěn)定后為止。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土以秸稈、回收的EPS顆粒以及鐵尾礦砂為主要原料代替了大部分的骨料，不僅降低了混凝土的制備成本，而且將這些污染環(huán)境的廢棄物進(jìn)行了再生利用，可以大量、綜合的消耗以上三種廢棄物，有效的避免了上述三種廢棄物污染環(huán)境的問(wèn)題，特別是可以回收利用大量的鐵尾礦，降低了鐵礦產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)區(qū)的除廢壓力，從材料的研制上符合建筑節(jié)能環(huán)保的要求，對(duì)人類(lèi)生活環(huán)境的保護(hù)與改善、對(duì)建筑業(yè)的高速發(fā)展有著重大的意義。本專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn)原料易得，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，制備過(guò)程中所需的外加劑種類(lèi)較少，而且基本無(wú)毒無(wú)害，可以達(dá)到不污染環(huán)境的目的，避免了一般廢棄物處理的過(guò)程中所添加的處理劑造成環(huán)境二次污染的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均滿(mǎn)足一般混凝土材料的基本性能要求，可以作為一般混凝土承重構(gòu)件的材料。本專(zhuān)利技術(shù)采用質(zhì)量濃度為3.5％的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為1.0％的硅酸鈉溶液對(duì)秸稈進(jìn)行表面改性處理，以改善纖維的結(jié)構(gòu)和性能，同時(shí)增大玉米秸稈表面與混凝土界面之間的粘結(jié)力，從而增強(qiáng)復(fù)合混凝土的力學(xué)性能；并提升了秸稈的抗腐蝕能力，以防止隨著時(shí)間的推移秸稈在混凝土中氧化腐爛、對(duì)混凝土和混凝土中鋼筋的力學(xué)性能產(chǎn)生影響，延長(zhǎng)了混凝土材料的使用壽命。本專(zhuān)利技術(shù)以秸稈和EPS顆粒添加到混凝土結(jié)構(gòu)中，形成具有大量封閉氣孔的保溫泡沫混凝土，保溫隔熱效果好，對(duì)居住者的身體健康有益，是一種天然環(huán)保建材，真正的實(shí)現(xiàn)了建材生產(chǎn)的低耗高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。本專(zhuān)利技術(shù)制得的混凝土材料本體的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.9-1.2W/(m*K)，基本可達(dá)到基本保溫處理后的現(xiàn)有混凝土材料的保溫效果，避免了傳統(tǒng)建筑墻體的外掛保溫板，內(nèi)置夾心保溫板的各種弊端，可以真正實(shí)現(xiàn)只依靠混凝土實(shí)體達(dá)到結(jié)構(gòu)保溫一體化的要求。本專(zhuān)利技術(shù)制得的混凝土材料質(zhì)量輕，密度可達(dá)1800kg/m3，能大大減輕建筑基礎(chǔ)的縱向承載力，便于高層施工或吊裝施工。下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法的工藝流程圖。具體實(shí)施方式制備實(shí)施例本專(zhuān)利技術(shù)按照以下方法制備混凝土材料：步驟一、備料：按照表1所示重量份數(shù)的組分原料進(jìn)行備料：其中所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為3.5％，硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為1.0％；原料中，EPS顆粒的粒徑范圍為2-4mm，堆積密度約為8k本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：包括以下重量份數(shù)的原料組分：水泥56?72份、尾礦砂10?15份、秸稈0.15?0.3份、EPS顆粒0.2?0.4份、氫氧化鈉溶液1.5?2.0份、硅酸鈉溶液1.12?1.5份、乳膠粉0.1?0.2份、減水劑0.4?0.7份、發(fā)泡劑1.5?2.5份、穩(wěn)泡劑0.02?0.1份和水33?40份。

【技術(shù)特征摘要】
1.利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：包括以下重量份數(shù)的原料組分：水泥56-72份、尾礦砂10-15份、秸稈0.15-0.3份、EPS顆粒0.2-0.4份、氫氧化鈉溶液1.5-2.0份、硅酸鈉溶液1.12-1.5份、乳膠粉0.1-0.2份、減水劑0.4-0.7份、發(fā)泡劑1.5-2.5份、穩(wěn)泡劑0.02-0.1份和水33-40份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：所述減水劑為聚羧酸高性能減水劑，所述秸稈為玉米秸稈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：所述發(fā)泡劑為雙氧水溶液，所述雙氧水溶液的質(zhì)量濃度為30-50％，所述穩(wěn)泡劑為明膠或黃膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為3.5％，硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為1.0％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：所述秸稈的摻入量為混凝土體積的3％，所述EPS顆粒的摻入量為混凝土體積的50％。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土，其特征在于：所述EPS顆粒的粒徑范圍為2-4mm，堆積密度約為8kg/m3，所述尾礦砂為鐵尾礦砂，其細(xì)度模數(shù)為2.5-3.0。7.權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的利用廢棄物制備的保溫泡沫混凝土的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一、備料：按照以下重量份數(shù)的組分原料進(jìn)行備料：水泥56-72份、尾礦砂10-15份、秸稈0.15-0.3份、EPS顆粒0.2-0.4份、氫氧化鈉溶液1.5-2.0份、硅酸鈉溶液1.12-1.5份、乳膠粉0.1-0.2份、減水劑...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：麻建鎖，麻海棟，蔡煥琴，馮拴，劉永偉，王麗楠，劉琦，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：河北建筑工程學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：河北,13