粉煤灰构件及制造工艺的制作方法

专利名称：粉煤灰构件及制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用粉煤灰外加有机和无机填料制取建筑构件及其制造工艺方法。
近年来，由于制砖用粘土与农田争地以及综合利用废渣的技术开发，用粉煤灰制砖的产品配方及工艺大量涌现，如中国专利申请89102223.6；90106392.4；89109395.8等，《化工小商品生产法》第二集第596页“煤渣制砖”也有介绍，其各种配方中，除含有常用的骨料石灰、石膏、砂、石、水泥外尚添加有各种外加剂三乙醇胺、亚硝酸钠、水玻璃、碱土金属卤化物、水硬性胶凝剂等等，虽然解决了用粉煤灰制砖的问题，但其抗折强度都较低，在18～36公斤/厘米2左右，不能做为抗弯、耐冲击构件使用，如横梁、拱洞、楼板等。另外，将废旧塑料添加进粉煤灰中制砖以及建筑构件的应用尚未见报导，中国专利公开93108322.2介绍了“以生活、工业垃圾制造低标号水泥-墙灰”的方法，虽使用了粉煤灰以及废塑料，但废旧塑料在800～1200℃时，只是做为热源而被烧掉，利用价值很小。
本发明的目的在于提供利用粉煤灰及一些骨料，外加玻璃纤维，或再加入废旧塑料来制取建筑构件的配方及其制造工艺，可以对生产和生活废物进行综合利用，而且制成的构件各物理性能优异。
本发明可以用如下方法来实现，制取建筑构件使用原料以粉煤灰为主100份(份数为重量比，全文同此)，加以水泥10～15份、砂5～10份、石膏0～5份、石灰10～15份、玻璃纤维2～10份为骨料，外加废旧塑料0～20份、有机硅聚合物0～1份、环氧树脂0.1～3份、硅酸钠1～5份、氯化钙0.5～1份，再加入水20～30份。
其所用工艺方法为先将石灰磨碎；将废旧塑料破碎或再造粒；玻璃纤维按配方重量与有机硅聚合物和环氧树脂混合，然后，将各物料按配方混合搅拌，搅拌时间5～10分钟，用50～100吨压力机压制成构件。之后，在后处理工艺中，采用如下三种方法之一①在配方中不加废旧塑料时，可进行常压养护，养护温度90～100℃，养护时间12～24小时；②在配方中不加废旧塑料时，也可进行加压养护，加压至6～10公斤/厘米2，养护时间8～12小时；③在配方中加入废旧塑料，在压力机压制成构件时，加热至140～290℃，保持恒温5～10分钟，自然冷却出模。
本发明进一步说明如下我们为利用粉煤灰制取建筑构件，在配方中加入了玻璃纤维，提高其抗压、抗冲击强度，特别是抗折强度，其玻璃纤维采用含氧化物0.7％以下的无碱或含氧化物2％以下的低碱玻璃，长度小于15厘米，直径在20微米以下，加入量按构件需要条件增减。为使玻璃纤维能与骨料或与塑料粘合牢固，事先要用有机硅聚合物和环氧树脂处理，再与其他物料混合搅拌。有机硅聚合物可选用苯甲基硅油或乙基含氢硅油或苯基三氯硅烷。环氧树脂可选用双酚A型环氧树脂或环氧丙烯酸树脂。配方中所加废旧塑料，除能用正常产品外，主要是利用生产中的废品、不合格品，特别是利用生活废弃物，废弃塑料一般是混在生活垃圾中，因此要简单地进行分类收集，按聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯品种分开选出，并事先用破碎机破碎或重新造粒处理，使通过直径0.5厘米筛孔，在建筑构件成型时，加热温度按不同品种进行调节，以聚氯乙烯为主的，温度选140～190℃；以聚乙烯为主的选温度220～260℃；以聚丙烯为主选温度200～280℃；以聚酯为主的废旧塑料选温度230～270℃，不论是何种废旧塑料，加热温度不得超过290℃。注意加有废旧塑料的建筑构件，在使用时，不能靠近火源、环境温度应小于150℃。在配方中外加硅酸钠和氯化钙主要是为了增加各骨料间的粘合力，同时增强构件的抗压、抗折强度。我们研制的构件材料经测试抗压强度75～140公斤/厘米2，抗折强度35～45公斤/厘米2，冲击强度4～10公斤/厘米2，如加有废旧塑料，其抗冲击强度可达8～18公斤/厘米2。
本发明相比现有技术有如下优点以本发明的配方和制造工艺生产的建筑构件，方法可行，其产品除可制砖外，还可制成板、梁、管材，加有废旧塑料的构件耐冲击强度较好，完全可以做为建筑各类构件使用。本发明除可利用电厂粉煤灰，还可以大量而方便地利用废旧塑料，减少了环境污染，综合利用率高，相比现有技术具有明显的提高。
本发明实施例如下实施例1采用原料配比为取粉煤灰100份，水泥5份，石膏5份，石灰15份，玻璃纤维8份，有机硅聚合物苯甲基硅油0.3份，双酚A型环氧树脂3份，硅酸钠0.2份，氯化钙1份。用含氧化物2％的低碱玻璃纤维产品，长度取小于15厘米的玻璃棉纤维，直径为20微米以下。
首先将石灰粉碎，将玻璃棉纤维与苯甲基硅油和双酚A环氧树脂混合，然后把所用各物料在加水20份下，混合搅拌10分钟，用60吨压力机在建筑构件模型中压制。再用常压养护，养护温度100℃，养护时间24小时。
实施例2采用原料配比为取粉煤灰100份，水泥10份，砂10份，石膏5份，石灰10份，玻璃纤维2份，有机硅聚合物乙基含氢硅油0.3份，双酚A型环氧树脂0.1份，硅酸钠4份，氯化钙0.3份。玻璃纤维用含氧化物2％的低碱产品，长度取小于15厘米的玻璃棉纤维，直径20微米以下。
首先将石灰粉碎，将玻璃棉纤维与乙基含氢硅油和双酚A环氧树脂混合，然后把所用各物料在加水20份下，混合搅拌5分钟，用60吨压力机在建筑构件模型中压制。再用加压养护，加压至10公斤/厘米2，养护时间12小时。
实施例3采用原料配比为取粉煤灰100份，水泥10份，砂8份，石灰6份，玻璃纤维8份，废旧塑料18份，有机硅聚合物苯甲基硅油1份，双酚A型环氧树脂2份，硅酸钠3份，氯化钙0.5份。用含氧化物0.7％的无碱玻璃纤维，长度小于15厘米，直径为20微米以下，废旧塑料为收购站分类的废聚酯瓶。
首先将石灰粉碎，再将废旧塑料聚脂瓶，用破碎机破碎成通过直径0.5厘米筛孔的物料备用。将苯甲基硅油和双酚A环氧树脂加入玻璃纤维中混合均匀。然后把所有按配方比例准备的各物料，在加水30份下搅拌混合5分钟，放入建筑物件模型中，用50吨压力机在加热260℃下压制，恒温稳定10分钟，最后自然冷却脱模即可。
实施例4采用原料配比为取粉煤灰100份，水泥15份，砂8份，石灰6份，玻璃纤维8份，废旧塑料20份，有机硅聚合物苯基三氯硅烷1份，环氧丙烯酸树脂2份，硅酸钠3份，氯化钙0.5份。玻璃纤维用含氧化物0.7％的无碱产品，长度可小于15厘米，直径取20微米以下，废旧塑料为乡镇废品收购站收购分类的废聚氯乙烯类管材、板材等。首先将石灰粉碎，再将废旧塑料聚氯乙烯废料，用挤出机重新造粒，使能通过直径0.5厘米筛孔的物料备用，将苯基三氯硅烷和环氧丙烯酸树脂加入玻璃纤维中混合均匀。然后把所有按配方比例准备的各物料，在加水30份下搅拌混合5分钟，放入建筑物件模型中，用50吨压力机在加热180℃下压制，恒温稳定5分钟，最后自然冷却脱模即成建筑构件。
权利要求
1.一种粉煤灰构件，其配方由粉煤灰、水泥、石灰、石膏、砂、玻璃纤维为骨料，配以有机、无机外加剂构成，其特征在于骨料组成(份数为重量比)粉煤灰100份水泥10～15份砂5～10份石膏0～5份石灰10～15份玻璃纤维2～10份外加剂加入量为废旧塑料0～20份有机硅聚合物0～1份环氧树脂0.1～3份硅酸钠1～5份氯化钙0.5～1份另外加水20～30份。
2，如权利要求1所述之粉煤灰构件的配方，其特征在于，废塑料可选用以聚氯乙烯或聚乙烯或聚丙烯或聚酯为主的废旧塑料。
3，如权利要求1所述之粉煤灰构件配方，其特征在于有机硅聚合物可选用苯甲基硅油或乙基含氢硅油或苯基三氯硅烷。
4，如权利要求1所述之粉煤灰构件的配方，其特征在于环氧树脂可选用双酚A型环氧树脂或环氧丙烯酸树脂。
5，一种权利要求1的粉煤灰构件的制造工艺，在加工时应将石灰磨碎；将废塑料破碎或重新造粒；将骨料和外加剂均匀搅拌，然后进行压制和养护而成砖或其他构件，其特征在于玻璃纤维也应事先按配比与有机硅聚合物和环氧树脂混合均匀，然后，再将各物料按配比在加水情况下混合搅拌，搅拌时间5～10分钟，用50～100吨压力机压制成构件，其后处理工艺为以下三种方法的任一种①不加废旧塑料时，可进行常压养护养护温度90～100℃，时间12～24小时；②不加废旧塑料时，可进行加压养护加压6～10公斤/厘米2，时间8～12小时；③加有废旧塑料时，在压力机压制构件时，加热至140～290℃，保持恒温时间5～10分钟，自然冷却后出模。
6，如权利要求5所述之制造工艺，其特征在于加有废旧塑料聚氯乙烯时，压制加热温度为140～190℃；加有废旧塑料聚乙烯时，压制加热温度为220～260℃；加有废旧塑料聚丙烯时，压制加热温度为200～280℃；加有废旧塑料聚酯时，压制加热温度为230～270℃。
7，如权利要求1或5所述之粉煤灰构件及制造工艺，其特征在于，原料配方选取粉煤灰100份，水泥5份，石膏5份，石灰15份，玻璃纤维8份，有机硅聚合物苯甲基硅油0.3份，双酚A型环氧树脂3份，硅酸钠0.2份，氯化钙1份，用含氧化物2％的低碱玻璃棉产品，长度取小于15厘米的，直径20微米以下，首先将石灰磨碎；将双酚A型环氧树脂、苯甲基硅油与玻璃纤维一起混合处理，再与其他物料，在加水20份下一起搅拌10分钟，用60吨压力机压制成型，100℃下进行常压养护24小时。
8，如权利要求1或5所述之粉煤灰构件及制造工艺，其特征在于，原料配方选取粉煤灰100份，水泥10份，砂10份，石膏5份，石灰10份，玻璃纤维2份，有机硅聚合物乙基含氢硅油0.3份，双酚A型环氧树脂0.1份，硅酸钠4份，氯化钙0.3份，采用含氧化物2％的低碱玻璃棉产品，长度取小于15厘米的，直径20微米以下，首先将石灰磨碎；将乙基含氢硅油、双酚A型环氧树脂与玻璃纤维一起混合处理，再与其他物料一起在加水20份下，搅拌5分钟，用60吨压力机压制成型，进行加压养护12小时，加压至10公斤/厘米2。
9，如权利要求1或5所述之粉煤灰构件及制造工艺，其特征在于，原料配方选取粉煤灰100份，水泥10份，砂8份，石灰6份，玻璃纤维8份，废旧塑料18份，有机硅聚合物苯甲基硅油1份，双酚A型环氧树脂2份，硅酸钠3份，氯化钙0.5份，用含氧化物0.7％的无碱玻璃纤维产品，长度小于15厘米，直径20微米以下，首先将石灰磨碎；废塑料用废聚酯瓶，将废聚酯瓶用破碎机破碎；使通过0.5厘米直径筛孔，将双酚A型环氧树脂、苯甲基硅油与玻璃纤维一起混合处理，再与其他物料一起，在加入水30份条件下搅拌5分钟，用50吨压力机压制成型，同时加热至260℃并恒温稳定10分钟，自然冷却脱模。
10，如权利要求1或5所述之粉煤灰构件及制造工艺，其特征在于，原料配方选取粉煤灰100份，水泥15份，砂8份，石灰6份，玻璃纤维8份，废旧塑料20份，有机硅聚合物苯基三氯硅烷1份，环氧丙烯酸树脂2份，硅酸钠3份，氯化钙0.5份，用含氧化物0.7％的无碱玻璃纤维产品，长度取小于15厘米的，直径20微米以下，首先将石灰磨碎；废旧塑料用废聚氯乙烯材料，将废聚氯乙烯材料用挤出机重新造粒，使通过直径0.5厘米筛孔；将环氧丙烯酸树脂、苯基三氯硅烷与玻璃纤维一起混合处理，再与其他物料按配比在加水30份的情况下，搅拌5分钟，用50吨压力机压制，在加热180℃时恒温稳定5分钟成型，自然冷却脱模。
全文摘要
本发明是一种粉煤灰制取建筑构件及其制造方法。配方以粉煤灰为主，以水泥、砂、石膏、石灰、玻璃纤维做骨料，再加入废旧塑料、有机硅聚合物、环氧树脂、硅酸钠、氯化钙。制造时，首先将石灰磨碎；将废旧塑料破碎；将有机硅聚合物、环氧树脂与玻璃纤维混合，再与其他物料充分搅拌，用压机压制，最后养护成构件。在加有废旧塑料时要加热压制。因此本发明产品抗压、抗折、耐冲击强度高，可做建筑构件。且综合利用程度高。
文档编号C04B28/00GK1162576SQ96103898
公开日1997年10月22日 申请日期1996年4月18日 优先权日1996年4月18日
发明者冯云兰, 王慰彬 申请人:冯云兰, 王慰彬