一种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰砌块及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰砌块，主要由以下原料制成：橡胶粉0.1?20份，生石灰10?30份，粉煤灰30?60份，砂30?60份，陶粒20?50份，以及上述原料总质量1％?5％的外掺石膏。本发明还公开了所述砌块的制备方法。本发明砌块性能得到如下改善：(1)橡胶粉和陶粒质量较轻，可以有效减轻砌块的重量；(2)有效提高砌块强度；(3)保温绝热效果优异；(4)橡胶颗粒具有较低的弹性模量和较高的阻尼，可以有效地减小粉煤灰砌块的脆性，减少裂缝的产生和发展；(5)橡胶颗粒的添加，可以提高蒸压砌块的吸水速率，增强与砌体的粘结力；(6)橡胶颗粒的添加，可以提高砌块的抗冻性能。
【专利说明】
-种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰棚块及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰搁块及其制备方法，属于建筑材料 领域。
【背景技术】
[0002] 目前，我国能源结构仍然W传统化石燃料为主、新型能源为辅。其中煤炭消耗占能 源消耗的一半W上（如2010年，煤炭消耗占71.9%)，与其他国家相比，我国煤炭消耗量巨 大。我国燃煤电厂等排放的粉煤灰总量约3亿t，粉煤灰的综合利用率仅为30%左右。然而， 我国现行政策要求粉煤灰应达到60% W上的综合利用率。因此，如何有效地综合利用粉煤 灰资源尤为迫切。目前，粉煤灰已经广泛用于市政、建工、建材、水力等工程领域，其中，在建 材领域，粉煤灰搁块等新型墙体材料的研发是粉煤灰再利用的重要研究方向之一。
[0003] 随着社会现代化脚步的进程越来越快，是世界上的车辆数也随之剧烈增加，随之 而来的大量废旧轮胎成为了一大环境问题。大量的废旧轮胎的堆积，不仅占地面积大，浪费 ±地资源，而且还造成环境污染，±质恶化。因此，废旧轮胎的重复利用被人们真正地重视 起来，合理的利用废旧轮胎制成橡胶粉，不仅利用了资源，保护了环境，而且能有效的改善 很多方面的性能。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种利用橡胶和陶粒 制成的粉煤灰搁块及其制备方法。
[0005] 技术方案:为实现上述目的，本发明提供了一种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰搁 块，主要由W下原料制成：
[0006] 橡胶粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料总质量1 %-5 %的外渗石膏。
[0007] 作为优选，所述的粉煤灰搁块主要由W下原料制成：
[000引橡胶粉0.5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料总质量1 %-5 %的外渗石膏。
[0009] 作为另一种优选，所述的粉煤灰搁块主要由W下原料制成：
[0010] 橡胶粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料总质量5% 的外渗石膏。
[0011] 作为另一种优选，所述的粉煤灰搁块主要由W下原料制成：
[001^ 橡胶粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料总质量 5%的外渗石膏。
[0013] 作为另一种优选，所述橡胶粉是由硅烷和橡胶所形成的橡胶融合物。
[0014] 本发明还提供了所述粉煤灰搁块的制备方法，包括W下步骤：
[0015] (1)橡胶粉的制备：
[0016] 将橡胶制品洗净、粉碎，制成橡胶粉，用10 %NaO田容液浸泡，洗净惊干后，在微波环 境下作用，随后与硅烷酒精溶液混合，揽拌，W硅烷:橡胶粉=(0.5-2): 100的比例进行融 合，挥去酒精，最后得橡胶融合物，即为处理后的橡胶粉；
[0017] (2)生石灰处理:将生石灰进行研磨，然后加水进行消化，得熟石灰；
[0018] (3)粉煤灰处理:将粉煤灰置于水中，充分浸泡；
[0019] (4)粉煤灰搁块的制作、成型和养护：
[0020] a)将处理后的熟石灰、粉煤灰W及橡胶粉与陶粒、砂、石膏W及水投料，揽拌混合；
[0021] b)轮娠，压制成所需要的搁块型式；
[0022] C)采用自然养护、蒸汽养护或者蒸压养护进行养护，即得。
[0023] 作为优选，所述粉煤灰搁块的制备方法，包括W下步骤：
[0024] (1)橡胶粉的制备：
[0025] a)将废弃的橡胶轮胎或橡胶制品，洗净整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡胶 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小时，惊干，用清水洗净，再惊干，之后在微波环境下作用1-2 小时，W备取用；
[00%] b)将硅烷与酒精按质量比1:5-1:15配置，密闭条件下，充分均匀分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后处于密闭状态，开启后立即取用；
[0027] C)将所述硅烷酒精溶液与所述橡胶粉W硅烷:橡胶粉=(0.5-2): 100的比例进行 融合，并在高速揽拌机上揽拌15minW上，使硅烷酒精溶液与橡胶粉充分融合，形成橡胶融 合物，W增强与无机物的结合力，提高力学性能，之后敞口摊开放置30minW上，使酒精充分 挥发，W备取用；
[002引 （2)生石灰处理：
[0029] a)首先，将生石灰放入粉粹机中粉粹，然后放入球磨机中，进行研磨，使其达到一 定的细度要求；
[0030] b)将磨细的生石灰粉，放入一定量的水，在消化仓进行消化；
[0031] (3)粉煤灰处理:将粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在揽拌过程中粉料 结团，揽拌不均匀；
[0032] (4)粉煤灰搁块的制作、成型和养护：
[0033] a)将处理后的熟石灰、粉煤灰W及橡胶粉与陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 进行计量，投料，揽拌混合;水的计量应W便于成型即可，可根据经验确定。
[0034] b)轮娠，压制成所需要的搁块型式；
[0035] C)采用下述Ξ种养护方式中的一种进行养护：
[0036] I、自然养护:将成型后的搁块，在20°C±2°C，湿度95%条件下养护28天；
[0037] II、蒸汽养护:将成型后的搁块，通入90-100°C水蒸气，蒸养24小时，之后自然条件 下静置28天；
[0038] III、蒸压养护:将成型后的搁块，放入蒸压蓋中进行蒸压养护，蒸压养护条件:2小 时升压、2小时降压，保证18(TC饱和蒸馈水条件下蒸压6小时；出蓋后，放置堆场，自然条件 静置28天。
[0039] 作为另一种优选，所述硅烷为KH-550、KH-560等系列。
[0040] 陶粒是一种轻质的建筑用骨料，在我国的研究应用已经有40多年的历史，陶粒作 为最常用的轻集料之一，是^粘±、渺泥和粉煤灰等工业废料为主要原料，经过机械加工， 赔烧制成。具有密度小。强度高、耐火保溫等优点。利用工业废料制成的陶粒颗粒不仅减少 了建筑产业对自然环境的依赖，同时还减少了其他工业行业对环境的污染。具有很好的社 会效益和经济效益。
[0041] 技术效果:本发明通过在粉煤灰搁块中添加橡胶粉和陶粒，W替代一定比例的砂， 使搁块性能得到如下改善：（1)橡胶粉和陶粒质量较轻，替代一定量的砂，可W有效减轻搁 块的重量；（2)陶粒中的多孔微管系统能提高骨料与砂浆的界面结合力，提高搁块强度；（3) 能够有效提高保溫绝热效果；（4)橡胶颗粒具有较低的弹性模量和较高的阻尼，可W有效地 减小粉煤灰搁块的脆性，减少裂缝的产生和发展；（5)橡胶颗粒的添加，可W提高蒸压搁块 的吸水速率，增强与搁体的粘结力；（6)橡胶颗粒的添加，可W提高搁块的抗冻性能。
【具体实施方式】
[0042] 根据下述实施例，可W更好地理解本发明。而本领域的技术人员容易理解，实施例 所描述的具体试验结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本 发明。
[0043] 实施例1
[0044] 配方；
[0045] 处理后的橡胶粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料 总质量5%的外渗石膏。
[004引制备方法：
[0047] (1)橡胶粉的制备：
[004引a)将废弃的橡胶轮胎或橡胶制品，洗净整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡胶 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小时，惊干，用清水洗净，再惊干，之后在微波环境下作用1-2 小时，W备取用；
[0049] b)将硅烷与酒精按质量比1:5-1:15配置，密闭条件下，充分均匀分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后处于密闭状态，开启后立即取用；
[0050] C)将所述硅烷酒精溶液与所述橡胶粉W硅烷:橡胶粉=(0.5-2): 100的比例进行 融合，并在高速揽拌机上揽拌15minW上，使硅烷酒精溶液与橡胶粉充分融合，形成橡胶融 合物，W增强与无机物的结合力，提高力学性能，之后敞口摊开放置30minW上，使酒精充分 挥发，W备取用;所述硅烷选用KH-550。
[0化1] (2)生石灰处理：
[0052] a)首先，将生石灰放入粉粹机中粉粹，然后放入球磨机中，进行研磨，使其达到一 定的细度要求；
[0053] b)将磨细的生石灰粉，放入一定量的水，在消化仓进行消化；
[0054] (3)粉煤灰处理:将粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在揽拌过程中粉料 结团，揽拌不均匀；
[0055] (4)粉煤灰搁块的制作、成型和养护：
[0056] a)将处理后的熟石灰、粉煤灰W及橡胶粉与陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 进行计量，投料，揽拌混合;水的计量应W便于成型即可，可根据经验确定。
[0057] b)轮娠，压制成所需要的搁块型式；
[0058] C)采用自然养护方法进行养护：将成型后的搁块，在20°C±2°C，湿度95%条件下 养护28天；
[0化9]实施例2
[0060] 配方：
[0061] 处理后的橡胶粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料 总质量5%的外渗石膏。
[0062] 制备方法：
[0063] 与实施例1方法相同，不同之处仅在于硅烷:橡胶粉= 0.5:100,硅烷选用KH-560。
[0064] 采用蒸汽养护方法进行养护：将成型后的搁块，通入90-10(TC水蒸气，蒸养24小 时，之后自然条件下静置28天。
[00化]实施例3
[0066] 配方；
[0067] 处理后的橡胶粉0.1份，生石灰10份，粉煤灰30份，砂30份，陶粒50份，W及上述原 料总质量1 %的外渗石膏。
[006引制备方法：
[0069] 与实施例1方法相同，不同之处仅在于硅烷:橡胶粉=2:100,硅烷选用KH-550。
[0070] 采用蒸压养护方法进行养护:将成型后的搁块，放入蒸压蓋中进行蒸压养护，蒸压 养护条件:2小时升压、2小时降压，保证18(TC饱和蒸馈水条件下蒸压6小时；出蓋后，放置堆 场，自然条件静置28天。
[0071 ]实施例4
[0072] 配方：
[0073] 处理后的橡胶粉20份，生石灰30份，粉煤灰60份，砂60份，陶粒20份，W及上述原料 总质量2%的外渗石膏。
[0074] 制备方法：
[0075] 与实施例1方法相同，不同之处仅在于硅烷:橡胶粉=1:100，硅烷选用KH-560。
[0076] 采用蒸汽养护方法进行养护：将成型后的搁块，通入90-10(TC水蒸气，蒸养24小 时，之后自然条件下静置28天。
[0077] 实施例5 [007引配方；
[0079] 处理后的橡胶粉2份，生石灰10份，粉煤灰35份，砂35份，陶粒28份，W及上述原料 总质量3%的外渗石膏。
[0080] 制备方法：
[0081 ] 与实施例1方法相同，不同之处仅在于硅烷:橡胶粉= 1.5:100,硅烷选用KH-550。
[0082] 采用蒸压养护方法进行养护:将成型后的搁块，放入蒸压蓋中进行蒸压养护，蒸压 养护条件:2小时升压、2小时降压，保证18(TC饱和蒸馈水条件下蒸压6小时；出蓋后，放置堆 场，自然条件静置28天。
[0083] 实验例本发明所得粉煤灰搁块性能考察
[0084] 对照例为按本发明实施例1配方和方法，不添加处理后的橡胶粉，只包含生石灰15 份，粉煤灰50份，砂15份，陶粒20份，W及上述原料总质量5%的外渗石膏，按照相同的制备 方法所得粉煤灰搁块；
[0085] 脆性指标可W参考《金属材料下臂摆键冲击试验方法(建筑材料通用）》中有关规 定进行，强度采用《GBT 2542-2012搁墙砖试验方法》进行测定，结果见下表1。
[0086] 表1各组粉煤灰搁块性能考察结果
[0087]
[0088] 由上表1结果可得，与对照例相比较，本发明所得搁块在强度满足要求的情况下， 能够吸收能量，增加搁块的初性，降低脆性，可W有效减少裂缝的开展。
【主权项】
1. 一种利用橡胶和陶粒制成的粉煤灰砌块，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡胶粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料总质量1 %-5 %的外掺石膏。2. 根据权利要求1所述的粉煤灰砌块，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡胶粉〇 . 5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料总质量1 %-5 %的外掺石膏。3. 根据权利要求1所述的粉煤灰砌块，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡胶粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，以及上述原料总质量5%的外 掺石膏。4. 根据权利要求1所述的粉煤灰砌块，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡胶粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，以及上述原料总质量5 %的 外掺石膏。5. 根据权利要求1所述的粉煤灰砌块，其特征在于，所述橡胶粉是由硅烷和橡胶所形成 的橡胶融合物。6. 权利要求1-5任一项所述粉煤灰砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 橡胶粉的制备： 将橡胶制品洗净、粉碎，制成橡胶粉，用10 %NaOH溶液浸泡，洗净晾干后，在微波环境下 作用，随后与硅烷酒精溶液混合，搅拌，以质量比硅烷:橡胶粉=(0.5-2): 100的比例进行融 合，挥去酒精，最后得橡胶融合物，即为处理后的橡胶粉； (2) 生石灰处理:将生石灰进行研磨，然后加水进行消化，得熟石灰； (3) 粉煤灰处理:将粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4) 粉煤灰砌块的制作、成型和养护： a) 将处理后的熟石灰、粉煤灰以及橡胶粉与陶粒、砂、石膏以及水投料，搅拌混合； b) 轮碾，压制成所需要的砌块型式； c) 采用自然养护、蒸汽养护或者蒸压养护进行养护，即得。7. 根据权利要求6所述粉煤灰砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 橡胶粉的制备： a) 将废弃的橡胶轮胎或橡胶制品，洗净整理后，常温碾碎至10目-80目，制成橡胶粉，在 10%NaOH溶液中浸泡24小时，晾干，用清水洗净，再晾干，之后在微波环境下作用1-2小时， 以备取用； b) 将硅烷与酒精按质量比1:5-1:15配置，密闭条件下，充分均匀分散，形成硅烷酒精溶 液，配置后处于密闭状态，开启后立即取用； c) 将所述硅烷酒精溶液与所述橡胶粉以硅烷:橡胶粉=(0.5-2): 100的比例进行融合， 并在高速搅拌机上搅拌15min以上，使硅烷酒精溶液与橡胶粉充分融合，形成橡胶融合物， 之后敞口摊开放置30min以上，使酒精充分挥发，以备取用； (2) 生石灰处理： a) 首先，将生石灰放入粉粹机中粉粹，然后放入球磨机中，进行研磨； b) 将磨细的生石灰粉，放入一定量的水，在消化仓进行消化； (3) 粉煤灰处理:将粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4)粉煤灰砌块的制作、成型和养护： a) 将处理后的熟石灰、粉煤灰以及橡胶粉与陶粒、砂、石膏以及水按照一定的比例进行 计量，投料，搅拌混合； b) 轮碾，压制成所需要的砌块型式； c) 采用下述三种养护方式中的一种进行养护： I、 自然养护:将成型后的砌块，在20 °C ± 2 °C，湿度95 %条件下养护28天； II、 蒸汽养护:将成型后的砌块，通入90-100 °C水蒸气，蒸养24小时，之后自然条件下静 置28天； III、 蒸压养护:将成型后的砌块，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护条件:2小时升 压、2小时降压，保证180°C饱和蒸馏水条件下蒸压6小时；出釜后，放置堆场，自然条件静置 28天。8.根据权利要求6或7所述粉煤灰砌块的制备方法，其特征在于，所述硅烷为KH-550或 KH-560。
【文档编号】C04B28/14GK106082907SQ201610384232
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月2日 公开号201610384232.0, CN 106082907 A, CN 106082907A, CN 201610384232, CN-A-106082907, CN106082907 A, CN106082907A, CN201610384232, CN201610384232.0
【发明人】钟栋青, 蔡树元, 阚阳, 王路明, 陈爱国
【申请人】盐城工学院