油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法
【专利摘要】油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法，属于泡沫混凝土砌块加工【技术领域】，主要涉及油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法。本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块的质量百分比水化硅酸钙62~70%，水化硫铝酸钙6~8%，硅酸三钙9~13%，硅酸二钙3~6%，长石5~7%，方解石1~3%，金红石2~4%为原料。本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法采用油泥砂为主要原料，通过除油→粉磨→配料→混合→加泡浇注→脱模→养护的工艺步骤，可获得强度高、质量轻、保温效果好的泡沫混凝土砌块，并且充分利用了油泥砂，变废为宝。
【专利说明】油泥砂泡沬混凝土砌块及其制备方法
【技术领域】
[0001]油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法，属于泡沫混凝土砌块加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]油泥砂是指在油田生产活动中产生的，主要来源于原油集输及处理过程的各个环节，被原油及其它有机物污染了得泥、砂、水的混合物。由于油泥砂所含的烃类物质对环境危害较大，被列入《国家危险废物名录》中的危险废物(HW08)。现在全国各油田在生产过程中都有大量的油泥砂产生，据统计仅胜利油田每年的油泥砂产生量就在11万吨左右，油泥沙的排放已成为危害当地环境质量的重要因素。
[0003]目前，国内外用于油泥砂处理的方法主要有堆存法、固化法、掩埋法、回注法、分离法、生物法、焚烧法，以及综合以上方法的综合处理利用方法等。含油泥砂的处理技术多种多样，每种方法都有各自的优缺点和适用范围，没有任何一种处理方法可以处理所有类型的含油泥砂。并且，现有的处理手段主要限于原油回收和油泥砂的无害化处理，但是对于油泥砂资源化利用措施较少。
[0004]现有技术中虽然已存在将油泥砂应用于砌块制作的研究，但在实际应用中以油泥砂为原料的砌块存在强度较低，质量较重的缺陷。主要原因是:油泥砂虽然经过油、水分离，但含油量依然较高，致使制成的砌块强度较低。泡沫混凝土砌块有质轻，保温性好的优点。但由于在泡沫混凝土砌块中形成了大量细小的封闭气孔，采用油泥砂为原料制作泡沫混凝土砌块时，由于油泥砂中含油量较高、油泥砂颗粒较大，加之气孔较多，会严重降低油泥砂泡沫混凝土砌块强度。为了使砌块达到较高的强度，现有易油泥砂为原料的砌块多制作成质量较重、强度较高的无气孔砌块。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法，该方法可形成深入腈纶丝束内部的孔洞，显著提高腈纶丝束的吸湿性，且保证腈纶丝束具有较高的拉伸强度。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:油泥砂泡沫混凝土砌块，其特征在于，其干基由以下质量百分比的成分组成:水化硅酸钙62~70%，水化硫铝酸钙6~10%，硅酸三钙8~13%，硅酸二钙3~7%，长石5~8%，方解石I~4%，金红石2~5%，发泡剂0. ?.0%。
[0007]本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
O除油:将经过油、泥、砂、水四项分离后的油泥砂，利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，筛去大块油团聚颗粒，获得筛除油团聚颗粒的油泥砂；
2)粉磨:将筛除油团聚颗粒的油泥砂进行粉磨处理，粉磨至粒度为0.055、.075mm的颗粒占总质量70-90%，获得粉磨后油泥砂；
3)配料:按照干基质量百分比，将55~65%粉磨后油泥砂、20~40%水泥、2~5%生石膏粉混合制成混合料；4)混合:按照水料比为0.4^0.5，向步骤3)所述混合料中加入水混合搅拌，制成砂浆；
5)加泡浇注:用发泡机将发泡剂和水混合发成泡沫，向步骤4)的砂浆中按密度为80(T850kg/m3加入发好的泡沫,搅拌均匀后烧注模具中；
6)脱模:静置24小时，待制品形成初期强度后，进行脱模，获得脱模后砌块； 7)养护:将脱模后砌块转入温度为20±2°C，相对湿度为95、9%的标准养护室中养护，养护28天后，即制成泡沫混凝土砌块。
[0008]步骤I)所述的经油、水、砂分离后的油泥砂，含水率为1.3^2 %，砂含油率约为
0.8%，其中烃类油为0.4~0.65%。
[0009]步骤5)所述的发泡剂为HTD-1型复合发泡剂。
[0010]步骤5)所述的发泡剂和水按质量比1: 25~30混合。
[0011]步骤3)所述的水泥为硅酸盐水泥，或者硅酸盐水泥和快硬水泥按2:1的混合物。
[0012]本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法说明如下；
本发明中的油泥砂进行油、泥、砂、水四项分离时，优选的的油、泥、砂、水四项分离方式为:油泥砂经洗沙器分离后，砂子排放至洗砂罐，然后加入联合站采油污水混合，开启搅拌器进行边冲洗边搅拌，混合后的砂水液提升至浓缩器进行二次清洗浓缩，浓缩器溢流液回流污泥砂池。浓缩罐内积砂定期排放至振动筛进行砂水分离。
[0013]HTD-1型复合发泡剂具有发泡能力强，泡沫细密均匀，沉降量低，泌水量小等优点。
[0014]油泥砂的主要组成是粒度小于I mm的表面被原油和烃类物质污染的细砂，所占比例为98 %左右。 申请人:发现:粒度大于I mm的大块油团聚颗粒，含油率较高，在油泥砂所占比例为广5%。本发明中， 申请人:首先通过过筛出去含油率较高的大块油团聚颗粒，进行第一次除油；利用筛分去除大颗粒含油泥砂团，减少油泥砂中油对制品强度的影响；含油泥砂团另外用于能源物质利用。本发明中利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，实际可筛去占总质量比广5%的中大块油团聚颗粒，获得最大粒度为0.7 mm，平均粒度为0.25 mm的筛除油团聚颗粒的油泥砂。
[0015] 申请人:发现:对过筛除油后的油泥砂进行粉磨，可缩小油泥砂颗粒的粒径，增大油泥砂颗粒的总表面积。含油量相同的情况下，油泥砂颗粒越小，油泥砂总表面积越大，则油泥砂未被油覆盖的总表面积将增多，油泥砂颗粒与水泥的接触面积增多，泡沫混凝土砌块的强度增强，抗压性得到提高。现有的油泥砂为原料的泡沫混凝土砌块制备方法中，由于颗粒被油包裹，阻碍了其水化反应。本发明经过粉磨，使油泥砂颗粒暴露出更多的新表面，从而加快水化反应，更加有效的提闻制品强度。
[0016] 申请人:在对过筛除油后的油泥砂进行粉磨的过程中发现:在制作泡沫混凝土砌块的过程中，并不是油泥砂粒径越小越好。泡沫混凝土的制作通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。经过你过筛和球磨后，油泥砂颗粒和水泥与发泡剂的接触面积增多，则更有利于在泡沫混凝土砌块中形成细密均匀的气泡。但是当油泥砂颗粒过小时，生成的气泡在浇注静置的这段时间内，细密的小泡沫很容易融合入形成较大的气孔，或者造成气泡在砌块中分布不均的不良现象，所获得的泡沫混凝土砌块的密度将会增大。但如果盲目缩短静置时间则脱模后泡沫混凝土砌块的形状和外观较不理
本巨
ο[0017] 申请人:经研究发现:粉磨步骤中，控制粉磨至粒度为0.055、.075mm的颗粒占总质量70、0%，浇注后静置24小时，获得的泡沫混凝土砌块的密度、强度和抗压性能均可取得较优。
[0018]与现有技术相比，本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法所具有的有益效果是:
1、本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法，不仅仅是资源利用了油泥砂，而其具有良好的保温隔音效果，强度和抗压性能优异。
[0019]2、本发明的油泥砂泡沫混凝土砌块不但能在厂内生产，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体，从而降低了成本。
[0020]3、该由于泡沫混凝土密度小，所以用泡沫混凝土代替普通混凝土，可以提高构件的承载能力，同时也有良好的保温隔音效果。泡沫混凝土砌块大量使用了油泥砂，其工艺简单，产品投资少，成本低，具有良好的社会和经济效益。
【具体实施方式】
[0021]实施例广3为本发明油泥砂泡沫混凝土砌块及其制备方法的【具体实施方式】，其中实施例1为最佳实施方式。性能测试方法:抗折和抗压强度参照GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》和GB/T50081— 2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中规定的立方体抗压强度试验方法进行。
[0022]实施例1
O除油:将经过油、泥、砂、水四项分离后的油泥砂，利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，筛去占总质量比3%的中大块油团聚颗粒，获得最大粒度为0.7 mm，平均粒度为0.25 mm的筛除油团聚颗粒的油泥砂；
2)粉磨:将筛除油团聚颗粒的油泥砂进行粉磨处理，粉磨至粒度为0.075mm的颗粒占总质量80%，获得粉磨后油泥砂；
3)配料:按照干基质量百分比，将65%粉磨后油泥砂、30%硅酸盐水泥、5%生石膏粉混合制成混合料；
4)混合:水料比为0.45，向步骤3)所述混合料中加入水混合搅拌，制成砂浆；
5)加泡浇注:用发泡机将HTD-1型复合发泡剂和水按质量比1: 30混合发成泡沫，向步骤4)的砂浆中按密度为80(T850kg/m3加入发好的泡沫，搅拌均匀后浇注模具中；
6)脱模:静置24小时，待制品形成初期强度后，进行脱模，获得脱模后砌块；
7)养护:，将脱模后砌块转入温度为20±2°C，相对湿度为95、9%的标准养护室中养护，养护28天后，即制成泡沫混凝土砌块。
[0023]本实施例所述的经油、水、砂分离后的油泥砂，含水率为1.5%，砂含油率为0.5%，其中烃类油为0.0.55%。筛除油团聚颗粒的油泥砂其矿物组成为石英70-80 %、方解石2~7 %、长石10~17 %、金红石3 %，杂质f 10%，烧失量小于2 %。
[0024]本实施例油泥砂泡沫混凝土砌块，其干基由以下质量百分比的成分组成:水化硅酸钙63%，水化硫铝酸钙7%，硅酸三钙12%，硅酸二钙5%，长石6%，方解石3.4%，金红石3.2%，发泡剂0.4%。
[0025]性能测试:本实施例油泥砂泡沫混凝土砌块平均密度为795Kg/m3、平均抗压强度为4.32MPa、吸水率16.2%、冻融实验抗压强度损失10.54%、质量损失2.56%，其性能完全达到JC/T 1062-2007标准中密度等级为B08，强度等级为A3.5的要求，其余指标也符合标准要求。
[0026]实施例2
1)除油:将经过油、泥、砂、水四项分离后的油泥砂，利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，筛去占总质量比2.5%的中大块油团聚颗粒，获得最大粒度为0.7 mm，平均粒度为0.25mm的筛除油团聚颗粒的油泥砂；
2)粉磨:将筛除油团聚颗粒的油泥砂进行粉磨处理，粉磨至粒度为0.055、.075mm的颗粒占总质量70-90%，获得粉磨后油泥砂；
3)配料:按照干基质量百分比，将60%粉磨后油泥砂、20%硅酸盐水泥、10%快硬水泥、5%生石膏粉混合制成混合料，水料比为0.45、.5 ；
4)混合:水料比为0.4^0.45，向步骤3)所述混合料中加入水混合搅拌，制成砂浆；
5)加泡浇注:用发泡机将HTD-1型复合发泡剂和水按质量比1: 25混合发成泡沫，向步骤4)的砂浆中按密度为80(T850kg/m3加入发好的泡沫，搅拌均匀后浇注模具中；
6)脱模:静置24小时，待制品形成初期强度后，进行脱模，获得脱模后砌块；
7)养护:，将脱模后砌块转入温度为20±2°C，相对湿度为95、9%的标准养护室中养护，养护28天后，即制成泡沫混凝土砌块。
[0027]本实施例所述的经油、水、砂分离后的油泥砂，含水率为1.8 %，砂含油率约为
0.8%，其中烃类油为0.4^0.65%。筛除油团聚颗粒的油泥砂其主要矿物组成为石英70-80 %、方解石4-7 %、长石12~17 %、金红石广3 %，杂质f 10%，烧失量小于2 %。
[0028]本实施例油泥砂泡沫混凝土砌块，其干基由以下质量百分比的成分组成:水化硅酸钙63%，水化硫铝酸钙6%，硅酸三钙12%，硅酸二钙5%，长石7%，方解石2.5%，金红石4%，发泡剂0.5%。
[0029]性能测试:本实施例泡沫混凝土砌块平均密度为797Kg/m3、平均抗压强度为
4.35MPa、吸水率15.1%、冻融实验抗压强度损失12.18%、质量损失3.32%，其性能完全达到JC/T 1062-2007标准中密度等级为B08，强度等级为A3.5的要求，其余指标也符合标准要求。
[0030]实施例3
1)除油:将经过油、泥、砂、水四项分离后的油泥砂，利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，筛去占总质量比3%的中大块油团聚颗粒，获得最大粒度为0.7 mm，平均粒度为0.25 mm的筛除油团聚颗粒的油泥砂；
2)粉磨:将筛除油团聚颗粒的油泥砂进行粉磨处理，粉磨至粒度为0.055、.075mm的颗粒占总质量70-90%，获得粉磨后油泥砂；
3)配料:按照干基质量百分比，将57%粉磨后油泥砂、40%硅酸盐水泥、3%生石膏粉混合制成混合料；
4)混合:水料比为0.4^0.5，向步骤3)所述混合料中加入水混合搅拌，制成砂浆；
5)加泡浇注:用发泡机将HTD-1型复合发泡剂和水按质量比1: 25~30混合发成泡沫，向步骤4)的砂浆中按密度为80(T850kg/m3加入发好的泡沫，搅拌均匀后浇注模具中；
6)脱模:静置24小时，待制品形成初期强度后，进行脱模，获得脱模后砌块；7)养护:，将脱模后砌块转入温度为22°C，相对湿度为97%的标准养护室中养护，养护28天后，即制成泡沫混凝土砌块。
[0031]本实施例所述的经油、水、砂分离后的油泥砂，含水率为1.3 %，砂含油率约为0.7%，其中烃类油为0.4-0.5%。筛除油团聚颗粒的油泥砂其主要矿物组成为石英70-80%、方解石4-7 %、长石12~17 %、金红石广3 %，杂质f 10%，烧失量小于2 %。
[0032]本实施例油泥砂泡沫混凝土砌块，其干基由以下质量百分比的成分组成:水化硅酸钙66%，水化硫铝酸钙8%，硅酸三钙8%，硅酸二钙6%，长石5.2%，方解石3.4%，金红石3.2%，发泡剂 0.2%。
[0033]性能测试:本实施例泡沫混凝土砌块平均密度为812Kg/m3、平均抗压强度为4.57MPa、吸水率13.5%、冻融实验抗压强度损失8.97%、质量损失1.76%，其性能完全达到JC/T 1062-2007标准中密度等级为B08，强度等级为A3.5的要求，其余指标也符合标准要求。水化硅酸钙62~70%，水化硫铝酸钙6~8%，硅酸三钙9~13%，硅酸二钙3~6%，长石5~7%，方解石1- 3%，金红石2~4%，发泡剂0.1-0.8%。
[0034]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.油泥砂泡沫混凝土砌块，其特征在于，其干基由以下质量百分比的成分组成:水化硅酸钙62~70%，水化硫铝酸钙6~10%，硅酸三钙8~13%，硅酸二钙3~7%，长石5~8%，方解石I~4%，金红石2~5%，发泡剂0.1~1.0%。
2.根据权利要求1所述的油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: O除油:将经过油、泥、砂、水四项分离后的油泥砂，利用孔径为Imm的筛分机进行筛分，筛去大块油团聚颗粒，获得筛除油团聚颗粒的油泥砂； 2)粉磨:将筛除油团聚颗粒的油泥砂进行粉磨处理，粉磨至粒度为0.055、.075mm的颗粒占总质量70-90%，获得粉磨后油泥砂； 3)配料:按照干基质量百分比，将55~65%粉磨后油泥砂、20~40%水泥、2~5%生石膏粉混合制成混合料； 4)混合:按照水料比为0.4^0.45，向步骤3)所述混合料中加入水混合搅拌，制成砂浆； 5)加泡浇注:用发泡机将发泡剂和水混合发成泡沫，向步骤4)的砂浆中按密度为80(T850kg/m3加入发好的泡沫,搅拌均匀后烧注模具中； 6)脱模:静置24小时，待制品形成初期强度后，进行脱模，获得脱模后砌块； 7)养护:将脱模后砌块转入温度为20±2°C，相对湿度为95、9%的标准养护室中养护，养护28天后，即制成泡沫混凝土砌块。
3.如权利要求2所述油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于:步骤I)所述的经油、水、砂分离后的油泥砂，含水率为1.3~2 %，砂含油率约为0.8%，其中烃类油为0.4~0.65%。
4.如权利要求2所述油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于:步骤5)所述的发泡剂为HTD-1型复合发泡剂。
5.如权利要求2所述油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于:步骤5)所述的发泡剂和水按质量比1: 25~30混合。
6.如权利要求2所述油泥砂泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于:步骤3)所述的水泥为硅酸盐水泥，或者硅酸盐水泥和快硬水泥按2:1的混合物。
【文档编号】C04B38/02GK103467042SQ201310411979
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】任京成, 李文浩, 房青松 申请人:山东理工大学