含碱渣的建筑材料组合物及其制备方法与流程

文档序号:14980196发布日期:2018-07-20 19:58阅读:339来源:国知局

本发明涉及建筑材料制备领域,尤其涉及一种含碱渣的建筑材料组合物及其制备方法。



背景技术:

近20年来,我国纯碱工业蓬勃发展,当前,我国纯碱总产能已经超过3000万吨,成为世界第一纯碱生产大国。在碱厂规模逐年扩大为社会带来巨大效益的同时,碱渣的污染问题变得愈加严重。目前我国碱渣排放量居世界第一。虽然我国氨碱法纯碱的比重已逐渐下降,但产量占比仍近五成。每生产1吨纯碱要排放10立方米废液,其中固体含量(干基)约3%。按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算,其中碱渣产量近500万吨/年。

目前,国内碱渣的处理以堆存为主,纯碱企业需经常扩大渣场容量。碱渣的无序堆放严重破坏了当地的生态环境,威胁着当地居民的身体健康和生活环境。堆积在河口海岸带处的碱渣,不仅占用大量土地资源,还严重地污染地下水,破坏自然景观环境。虽然对于碱渣污染治理的研究时日已久,将碱渣用作路基填料,回填土,虽取得了一些成绩,但效果不理想,这一世界性难题亟待解决,十分必要加紧研发碱渣新的用途,以便有效利用碱渣废料,将其变废为宝。随着国内环保要求进一步提高,如果今后国内纯碱行业在氨碱企业的废渣综合利用方面仍没有突破性进展,将严重制约纯碱行业的健康发展。因此,碱渣的综合利用及其治理技术的研究具有深远的社会及经济意义。

碱渣具有复杂组成和物理化学性质,受制备原料的影响,碱渣中所含的元素种类多样,以钙、氯、硅、碳、氧等元素为主。干燥的碱渣主要由caco3组成,由于碳酸钙沉淀过程不同,碱渣中碳酸钙也有不同的形态。碱渣中碳酸钙在结晶过程中会分别形成密度较大、颗粒较大的重质碳酸钙和粒径小、密度轻的轻质碳酸钙。重质碳酸钙颗粒强度高、性质稳定。轻质碳酸钙中含有较高含量的可溶盐、性质活泼。在碱渣制备建材过程中,轻质部分强度低且易于膨胀,形成的砌块容易开裂,严重影响砌块的强度。目前国内外对于碱渣的建材化利用未能充分考虑这个问题,形成的砌块内部结构不均匀,在长时间使用,尤其是遇水后容易开裂,影响工程质量。因此,目前碱渣的资源化主要用于制备轻质建材、制备工程土、填充材料等,市场容量小,对于碱渣的消纳有限。目前尚未见利用碱渣制备强度高的混凝土的报道,因此,开发应用范围广、碱渣掺量高、强度高的碱渣建材化资源化方法对于解决碱渣污染具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明目的是解决现有碱渣利用中资源化效率低,建筑材料形式单一,掺杂量低,预处理不充分,建材质量差,制备成本高的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种含碱渣的建筑材料组合物,包括以重量份计100份碱渣建筑材料原料粉,所述碱渣建筑材料原料粉包括:碱渣骨料、海砂、轻烧氧化镁、氯化镁、消泡剂、减水剂和复合改性剂,上述原料粉以质量百分比计含量为:碱渣骨料40~92.1%,海砂0~50%,轻烧氧化镁6.1~40%,氯化镁1.2~12.9%;消泡剂0.05~0.5%,,复合改性剂溶液0.15~2.6%,所述碱渣骨料与所述海砂的添加量比以质量计为:1:1~3:1;所述碱渣骨料通过分离碱渣获取;

还包括包括以重量份计:30~50份水。

优选的,所述消泡剂为以下材料中的一种或几种:乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷及磷酸三苯酯消泡剂。

优选的,所述复合改性剂溶液包括以下重量份计的溶质:磷酸和/或磷酸盐5~40份,硫酸盐0~80份,草酸和/或草酸钠0~50份。

优选的,所述复合改性剂中溶剂为水,所述水的添加量为能够使所述磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐及草酸和/或草酸钠刚好全部溶解。

优选的,所述磷酸及磷酸盐为含量大于95%的工业磷酸及磷酸盐,所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种。

一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)碱渣骨料制备:碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎至粒径0.85~13mm,得碱渣骨料,将上述碱渣骨料与海砂混合均匀,得到碱渣预混料,所述碱渣骨料的添加量以重量计为40~92.1%,所述海砂的添加量以重量计为0~50%,所述碱渣骨料与所述海砂添加量的质量比为1:1~3:1;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为20~30%的水溶液,加入消泡剂,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将以下复合改性剂溶质以重量份计:磷酸和/或磷酸盐5~40份、硫酸盐0~80份和草酸和/或草酸钠0~50份溶于水,所述水的添加量为刚好将所述磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐、草酸和/或草酸钠溶解;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将轻烧氧化镁与所述碱渣预混料混合均匀加入到步骤(2)中制备的氯化镁水溶液中,搅拌2~5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:向步骤(4)中制备的碱渣建筑材料原料粉中补充水分,使得原料粉与水分比为100:30~100:50,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入模具中,充分震荡成型,养护6~24小时脱模,脱模后自然养护。

优选的,所述步骤(2)中配制所述氯化镁水溶液中使用的氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95%的工业六水氯化镁。

优选的,所述步骤(3)中添加的轻烧氧化镁为纯度大于70%的轻烧氧化镁,所述轻烧氧化镁中活性氧化镁含量为45~80%。

优选的,所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1~9:1。

本发明具有如下有益效果:

本发明提供的一种含碱渣的建筑材料组合物及其制备方法,将工业碱渣预处理,去除无法作为建筑材料的轻质成份,能够提高所述含碱渣建筑材料组合物的强度,防止后期养护过程中出现开裂及破损的现象发生,所述方法制备的含碱渣的建筑材料组合物碱渣资源化产品掺杂量大,强度较目前碱渣建筑材料高,需要的配伍骨料少,所需的资源化生产成本低及难度低,产品无返卤泛霜等问题,强度能够满足多方面领域的要求,建筑材料形式多样,可以应用在道路、桥梁、房屋等诸多方面,无需专用设配,易于生产调配,可以适用于各种不同工程的需求,解决了碱渣处理问题的同时,提高了含碱渣建筑材料的强度,耐候性等性能。

附图说明

图1为含碱渣的建筑材料组合物的制备工艺流程图;

具体实施方式

名词解释

本发明中所述“轻烧氧化镁”是指将氢氧化镁经700~1000℃左右煅烧后排出co2或h2o后得到的产物,所述氢氧化镁是从菱镁矿、水镁石和由海水或卤水中提取的。

本发明中所述“活性氧化镁”是指平均粒径小于2000nm;微观形态为不规则颗粒或近球形颗粒或片状晶体;用柠檬酸(caa值)表示的活性为12~25s(数值越小活性越高);用吸碘值表示的活性为80~120(mgi/100gmgo);比表面在5~20m3/g之间,视比容6~8.5ml/g之间;

一种含碱渣的建筑材料组合物,包括以重量份计100份碱渣建筑材料原料粉,所述碱渣建筑材料原料粉包括:碱渣骨料、海砂、轻烧氧化镁、氯化镁、消泡剂、减水剂和复合改性剂,上述原料粉以质量百分比计含量为:碱渣骨料40~92.1%,海砂0~50%,轻烧氧化镁6.1~40%,氯化镁1.2~12.9%;消泡剂0.05~0.5%,复合改性剂0.15~2.6%,所述碱渣骨料与所述海砂的添加量比以质量计为:1:1~3:1;所述碱渣骨料通过分离碱渣获取,工业碱渣中能作为有效建筑材料使用的多数为重结晶后的粒径大于20目筛的部分,通过粉碎此部分原料,重新过筛后,留下碱渣骨料可以进一步提高建筑材料的强度,防止建筑材料在制备过程中无法凝聚,凝聚时间长,更加防止了建筑材料在使用过程中发生开裂,膨胀等现象,避免了危险的发生;所述含碱渣的建筑材料组合物还包括以重量份计:30~50份水。

所述消泡剂为以下材料中的一种或几种:乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚及聚二甲基硅氧烷;所述消泡剂在加入后可以降低溶液的表面张力,抑制泡沫的产生或者消除。

所述复合改性剂包括以下重量份计的溶质:磷酸和/或磷酸盐5~40份,硫酸盐0~80份,草酸和/或草酸钠0~50份;所述复合改性剂中溶剂为水,所述水的添加量为能够使所述磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐及草酸和/或草酸钠刚好全部溶解,所述添加水量控制在刚好溶解全部溶质的程度是为了能够使复合改性剂以溶液的形式加入到反应体系中,更容易混合均匀,同时不会对体系本身的含水量产生影响,所述磷酸及磷酸盐为含量大于95%的工业磷酸及磷酸盐,所述硫酸盐为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝中的一种或几种;所述复合改性剂可以提高建筑材料的耐热性、稳定性、凝结速率、防腐性、强度、抗寒性等多方面性能。

一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣骨料制备:碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎至粒径0.85~13mm,得碱渣骨料,将上述碱渣骨料与海砂混合均匀,得到碱渣预混料,所述碱渣骨料的添加量以重量计为40~92.1%,所述海砂的添加量以重量计为0~50%,所述碱渣骨料与所述海砂添加量的质量比为1:1~3:1;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为20~30%的水溶液,加入消泡剂,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将以下复合改性剂原料以重量份计:磷酸和/或磷酸盐5~40份、硫酸盐0~80份和草酸和/或草酸钠0~50份溶于水,所述水的添加量为刚好将所述磷酸和/或磷酸盐、硫酸盐、草酸和/或草酸钠溶解;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将轻烧氧化镁与所述碱渣预混料混合均匀加入到步骤(2)中制备的氯化镁水溶液中,搅拌2~5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:向步骤(4)中制备的碱渣建筑材料原料粉中补充水分,使得原料粉与水分比为100:30~100:50,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入模具中,充分震荡成型,养护6~24小时脱模,脱模后自然养护。

所述步骤(2)中配制氯化镁水溶液中使用的氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95%的工业六水氯化镁;所述步骤(3)中添加的轻烧氧化镁为纯度大于70%的轻烧氧化镁,所述轻烧氧化镁中活性氧化镁含量为45~80%,剩余部分为粒径在2000~4000nm之间的轻烧氧化镁,不会对产品的性能造成任何影响;所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1~9:1,所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的最优摩尔比为7:1。

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过5mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料750g待用;将上述碱渣骨料750g与750g海砂混合均匀,得到1500g碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入乳化硅油消泡剂0.3g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将1.2g磷酸、2.2g磷酸二氢钠和1.2g草酸溶于20g水中,搅拌均匀,配置成28.6g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将150g轻烧氧化镁与上述1500g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的120g氯化镁水溶液中,搅拌2min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:30,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为49.5%,经测试,7天抗压强度为8.9mpa,28天抗压强度为15.1mpa。

实施例2

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过5mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料1220g,得到碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为20%的水溶液,加入高碳纯脂肪酸酯复合物消泡剂0.8g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将1.5g磷酸、1.5g硫酸铝和1.5g草酸溶于20g水中,搅拌均匀,配置成24.5g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将244g轻烧氧化镁与上述1220g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的273g氯化镁水溶液中,搅拌3min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:50,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为80.3%,经测试,7天抗压强度为16.37mpa,28天抗压强度为28.66mpa。

实施例3

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过13mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料937.5g待用;将上述碱渣骨料937.5g与312.5g海砂混合均匀,得到1250g碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为30%的水溶液,加入聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚消泡剂1.3g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将0.35g磷酸、2.8g硫酸铁和0.35g草酸溶于30g水中,搅拌均匀,配置成33.5g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将200g轻烧氧化镁与上述1250g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的194g氯化镁水溶液中,搅拌5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:40,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为62.6%,经测试,7天抗压强度为21.49mpa,28天抗压强度为28.87mpa。

实施例4

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过8mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料1400g,得碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚消泡剂12.88g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将2g磷酸三钠、0.5g硫酸亚铁和2.5g草酸钠溶于30g水中,搅拌均匀,配置成35g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将945g轻烧氧化镁与上述1400g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的756g氯化镁水溶液中,搅拌5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:30,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为54.5%,经测试,7天抗压强度为16.29mpa,28天抗压强度为30.26mpa。

实施例5

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过5mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料1625g,得碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入聚氧丙烯甘油醚消泡剂4.9g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将1.2g磷酸三钠、18.6g硫酸亚铁和3.5g草酸钠溶于120g水中,搅拌均匀,配置成143.3g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将1680g轻烧氧化镁与上述1625g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的1046g氯化镁水溶液中,搅拌5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:30,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为9:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为46.6%,经测试,7天抗压强度为28.9mpa,28天抗压强度为41.9mpa。

实施例6

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过13mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料1125g待用;将上述碱渣骨料1125g与375g海砂混合均匀,得到1500g碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚消泡剂1g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将5.5g磷酸、0.5g硫酸铁和2.5g草酸溶于30g水中,搅拌均匀,配置成38.5g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将325g轻烧氧化镁与上述1500g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的303g氯化镁水溶液中,搅拌5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:40,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为6:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为78.6%,经测试,7天抗压强度为20.77mpa,28天抗压强度为29.05mpa。

实施例7

如图1的过程所示,本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)碱渣预处理:取50kg碱渣,将碱渣过20目筛后取粒径大于20目的部分,得碱渣原材料,将所述碱渣原材料破碎处理后过5mm筛,得碱渣骨料,取碱渣骨料1500g,得碱渣预混料;

(2)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入聚氧丙烯甘油醚消泡剂1.9g,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(3)复合改性剂溶液的调制:将1.2g磷酸三钠、2.3g硫酸亚铁和2.5g草酸钠溶于120g水中,搅拌均匀,配置成126g复合改性剂溶液;

(4)碱渣建筑材料原料粉制备:将100g轻烧氧化镁与上述1500g碱渣预混料加入到步骤(2)中制备的80g氯化镁水溶液中,搅拌5min后加入到步骤(3)中制备的复合改性剂溶液中,继续搅拌3min,得碱渣建筑材料原料粉;

(5)成型:将步骤(4)中制备的碱渣建筑材料中补充水分,使原料粉与水分比为100:35,充分搅拌后得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料,将所述碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm模具中,充分震荡成型,自然养护24小时后脱模,脱模后自然养护至28天。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1。

上述配方,经计算碱渣掺杂量为92.1%,经测试,7天抗压强度为2.37mpa,28天抗压强度为4.17mpa。

实施例8

本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,具体操作方式除将实施例1中步骤(1)添加的消泡剂改为聚二甲基硅氧烷消泡剂,其余步骤与所述实施例1完全一致;经计算,轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1,碱渣掺杂量为49.5%;经测试,7天抗压强度为8.5mpa,28天的抗压强度为14.7mpa。

实施例9

本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,具体操作方式除将实施例1中步骤(1)添加的消泡剂改为磷酸三苯酯消泡剂,其余步骤与所述实施例1完全一致;经计算,轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为7:1,碱渣掺杂量为49.5%;经测试,7天抗压强度为8.1mpa,28天的抗压强度为14.9mpa。

实施例10

本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,具体操作方式除将实施例4中步骤(4)添加的减水剂改为木质素磺酸盐类减水剂,其余步骤与所述实施例4完全一致;经计算,轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为9:1,碱渣掺杂量为54.5%;经测试,7天抗压强度为17.40mpa,28天的抗压强度为31.5mpa。

实施例11

本实施例提供了一种含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,具体操作方式除将实施例1中步骤(2)复合改性剂溶液的调制过程中,将硫酸亚铁改为硫酸铁,其余步骤与所述实施例1完全一致;经计算,轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1,碱渣掺杂量为49.5%;经测试,7天抗压强度为8.3mpa,28天的抗压强度为14.5mpa。

对比例1

本对比例提供了一种不添加复合改性剂的含碱渣的建筑材料组合物的制备方法,所述碱渣未经过分选预处理包括以下步骤:

(1)氯化镁卤水调制:将所述氯化镁配置成浓度为26%的水溶液,加入0.5g聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚消泡剂,充分搅拌,直至氯化镁溶液泡沫消除,成为澄清溶液;

(2)复合改性剂溶液的调制:将1.5g磷酸三钠、2.1g硫酸铁和1.5g草酸溶于60g水中,搅拌均匀,配置成65.1g复合改性剂溶液;

(3)改性镁质凝胶材料制备:将240g轻烧氧化镁加入到192g步骤(1)中制备的氯化镁溶液中,搅拌5min,使物料充分混合;

(3)骨料混合:将1500g未处理的碱渣加入步骤(2)制备的改性镁质凝胶材料中,搅拌2~3min;

(4)料浆制备:向步骤(3)中制备的原料粉中加入水分,使原料粉与水分比为100:40,继续搅拌5min,使物料充分混合,得到碱渣镁质凝胶复合材料浆料;

(5)成型:将步骤(4)制备的碱渣镁质凝胶复合材料浆料倒入40*40*160mm标准测试模具中,充分震荡成型,养护24小时脱模,脱模后自然养护。

其中所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的最优摩尔比为7:1。

上述配方,在养护至第2天时,出现开裂现象,随着养护时间的增加,所述建筑材料组合物出现缺口等现象,经测试7天抗压强度为1.33mpa,28天抗压强度因建筑材料组合物开裂无法测定。

实施例与对比例碱渣掺量和抗压强度对比

根据上述表格中数据对比可以看出,本发明所提供的一种含碱渣的建筑材料组合物在制备前,对碱渣进行分选预处理,将碱渣过筛,选择大于20目的部分,可以将碱渣中粒径较小的轻质部分除去,此部分轻质材料在建筑材料养护后期由于质轻,强度低,容易导致建筑材料开裂,甚至破碎,无法应用于建筑材料的制备,通过对比实验可知,经含有处理后的碱渣建筑材料组合物能够有效的防止建筑材料在制备过程中发生开裂,吸潮返卤的现象,并增大了建筑材料的强度。

添加了复合改性剂的含碱渣建筑材料组合物强度高,耐候性好,并且生产成本低廉,混料过程简单,易于生产和调配、不需要专用设备,不同掺杂量及不同配比制备的建筑材料其抗压强度不同,因此可以应用于不同的建筑领域,如房屋、桥梁、道路等多方面工程施工领域,建材形式多样,高效的解决了碱渣的处理问题。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述,不代表实施例的优劣。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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