专用土体稳定剂资源化处理建筑垃圾制造的免烧砖的制作方法

文档序号:12636990阅读:198来源:国知局

本发明涉及环保领域,具体地,涉及采用专用土体稳定剂资源化处理建筑垃圾制造的免烧砖。



背景技术:

随着我国国民经济的发展,各项基础设施的建设空前增多,城市化建设的推进步伐也逐步加快,一座座新的建筑物拔地而起,旧城换新颜。可随之而来的,在城市改造中产生的建筑来及带来的一系列问题困扰着人们。据统计,我国目前建筑垃圾的排放量达到城市建筑垃圾总量的30%-50%,另据资料显示,经对砖混结构、全现浇混凝土结构等建筑类型的施工资料统计分析,每1万平方米的建筑工程中,会产生500-600吨建筑垃圾,为国建筑垃圾年产量至少2亿吨以上。建筑垃圾对城市环境的影响具有广泛性、,模糊性和滞后性的特点。

模糊性和广泛性会降低人们对它的重视,造成生态地质环境污染,严重损耗城市环境卫生,恶化居住生活条件,阻碍城市健康发展。由于建筑垃圾原料的复杂性。我国建筑垃圾的原材料千差万别,而且现行还没有一定的控制手段。

目前我国建筑垃圾分类水平较低,多数建筑垃圾经简单的预处理技术后用于制作砌

块、免烧砖、预制构件等。由于适用范围的局限性,建筑垃圾再生产品需求量较小,建

筑垃圾的再生利用并未形成规模化的体系,再生利用成本较高。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种采用专用土体稳定剂资源化处理建筑垃圾制造的免烧砖,所述免烧砖的制备材料包括90-97重量份的建筑垃圾粉、3-10重量份的水泥、4-10重量份的水以及0.01-0.1重量份的土体稳定剂,所述土体稳定剂由100重量份的水,1-15重量份的表面活性剂,0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐组成。

所述水泥为425#普通硅酸盐水泥。

所述土体稳定剂的pH值被调整至8-11。

所述建筑垃圾粉的粒径不大于2mm。

所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,所述单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:1-5。

所述免烧砖的制备材料还包括0.05-3重量份的硼酸改性聚乙烯醇溶液。

所述改性聚乙烯醇的聚合度为20-50。

所述硼酸的用量为聚乙烯醇质量的2-10%。

一种免烧砖的制备方法,包括以下步骤:

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径;

将3-10重量份的水泥、4-10重量份的水与90-97重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合3-15分钟,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.01-0.1重量份的土体稳定剂在第二混料仓中混合3-15分钟,得到免烧砖混合料;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

传统方法将建筑垃圾作为骨料制标准砖,需大量掺入水泥,成型后必须经过“蒸养”才能达到强度标准。不但要大量消耗能源,污染环境,还大量消耗原生资源(水泥),单砖成本高。本发明采用专用的土体稳定剂,仅仅采用建筑垃圾作为免烧砖的主体材料,制备的免烧砖具有很好的抗压强度和耐水性。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

一种采用专用土体稳定剂资源化处理建筑垃圾制造的免烧砖,所述免烧砖的制备材料包括90-97重量份的建筑垃圾粉、3-10重量份的水泥、4-10重量份的水以及0.01-0.1重量份的土体稳定剂,所述土体稳定剂由100重量份的水,1-15重量份的表面活性剂,0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐组成,所述水泥为425#普通硅酸盐水泥。所述土体稳定剂的pH值被调整至8-11。所述建筑垃圾粉的粒径不大于2mm。

所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,所述单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:1-5。

本发明的表面活性剂能够吸附于大颗粒的表面,改变颗粒表面的亲水性,使得颗粒具有屏蔽水的作用,降低颗粒的吸水性,制备得到的免烧砖具有很好的抗渗透性,进而具有很好的抗压强度。本发明选择的硬脂酸类表面活性剂能够与建筑垃圾中的各类材料均有很好的吸附性,能够更加有效地提高颗粒表面的斥水性。本发明采用了少量的水泥,加入了硼酸或硼酸盐,大大提高了免烧砖的抗压强度,采用了本发明的土体稳定剂,可以大量地减少水泥的使用量而不降低成型免烧砖的抗压强度。

此外,本发明所述的4-10重量份的水是指免烧砖中所有水的含量,为外加的水以及建筑垃圾含水的总和。

所述免烧砖的制备材料还包括0.05-3重量份的硼酸改性聚乙烯醇溶液。所述改性聚乙烯醇的聚合度为20-50。采用低分子量的硼酸改性聚乙烯获得不同类型的建筑垃圾资源化处理的通用性。硼酸改性聚乙烯醇的制备方法:将5-20重量份的聚乙烯醇溶于60-70摄氏的100重量份水中,加入聚乙烯醇质量2-10%的硼酸在60-70摄氏度下反应1-10分钟,得到硼酸改性聚乙烯醇溶液。浸渍的时间短于常规的改性处理时间,减少硼酸与聚乙烯醇的充分反应。由于国内建筑垃圾分类不完善,建筑垃圾中残留大量的包装材料、生活垃圾、陶瓷、玻璃、木质材料等。由于建筑垃圾中碎砖瓦、废砂浆块、废混凝土的活性几乎没有,采用本发明的土体稳定剂能够获得满足标准要求的免烧砖,但是,建筑垃圾中的包装材料、生活垃圾、陶瓷、玻璃、木质材料、金属碎片等均会大大影响土体稳定剂的作用。本发明的硼酸改性聚乙烯醇溶液具有很好的通用性,面对各种类型的建筑垃圾均能够获得性能很好的免烧砖。

一种免烧砖的制备方法,包括以下步骤:

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径;

将3-10重量份的水泥、4-10重量份的水与90-97重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合3-15分钟,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.01-0.1重量份的土体稳定剂在第二混料仓中混合3-15分钟,得到免烧砖混合料;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

本发明的免烧砖的成型方法可以采用其他现有技术常用的那些方法进行成型。建筑垃圾的粉碎后的粒径为0.1-2mm,当建筑垃圾级配粉料粒径大于2mm不利于获得更好抗压强度的。采用两阶段混合的方法能够提高免烧砖的力学强度。与一起混合相比,可以提高免烧砖10%-25%左右的抗压强度。

在下文中,通过实施例对本发明进行更详细地描述,但应理解,这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

下面参照几个例子详细描述本发明。

实施例1

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦65%、渣土21%、混凝土 14%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

实施例2

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦51%、渣土23%、混凝土 18%、金属废料5%、木材3%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

实施例3

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦41%、渣土12%、混凝土41%、生活有机垃圾 5%、木材1%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

实施例4

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦21%、渣土33%、混凝土 33%、木材2%、陶瓷8%、金属废料3%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

实施例5

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦30%、渣土53%、混凝土 7%、废塑料4%、玻璃5%、金属废料1%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

实施例6

将建筑垃圾粉碎至不大于2mm的粒径,建筑垃圾主要成分(质量比):碎砖瓦26%、渣土27%、混凝土23%、玻璃5%、陶瓷8%、生活有机垃圾5%、金属废料1%、木材5%;

将8重量份的水泥与92重量份的建筑垃圾在第一混料仓中混合1小时,得到水泥建筑垃圾混料;

将得到的水泥建筑垃圾混料与0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水在第二混料仓中混合0.5小时,免烧砖混合料;土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐,单硬脂酸甘油酯和硬脂酸盐的质量比为1:3;

将免烧砖混合料常温下压制成型、自然养护得到免烧砖成品。

免烧砖成品(240×115×90)根据GB8239-97 测试5块免烧砖抗压强度平均值以及单块抗压强度最低值以及耐水性。

与实施例相同工艺和配方,不加入本发明的土体稳定剂,制备得到的免烧砖平均抗压强度为10.3,耐水性为0.65。通过上述的数据可以看出,本发明的土体稳定剂可以明显提高免烧砖的抗压强度和耐水性。

实施例13-17

分别与实施例2-6相同,实施例13-17采用了5重量份的水泥、94重量份的建筑垃圾、0.015重量份的土体稳定剂、8重量份的水、0.7重量份的硼酸改性聚乙烯醇溶液,土体稳定剂由100重量份的水,8重量份的表面活性剂,5重量份的硼酸组成。

硼酸改性聚乙烯醇溶液的制备方法:将10重量份的聚乙烯醇溶于70摄氏度的100重量份的水中,升温至,加入0.5重量份的硼酸在70摄氏度下反应5分钟,得到硼酸改性聚乙烯醇溶液。

实施例18 ,与实施例13相同,将0.5重量份的硼酸替换为0.8重量份的磷酸。

对比例1,与实施例13相同,将硼酸改性聚乙烯醇溶液的反应时间增加至20分钟。

通过上述实验可以发现,本发明采用专用土体稳定剂资源化处置建筑垃圾制备得到的免烧砖具有很好的抗压强度和耐水性,尤其是在对于不同类型的建筑垃圾时,即使采用较低含量的水泥在抗压强度和耐水性上均能满足免烧砖的要求。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰,均涵盖在本发明的专利范围内。

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