一种新型制备钙矾石的方法

本发明属于建筑材料回收，特别涉及一种新型制备钙矾石的方法。

背景技术：

1、钙矾石具有优异的性能，可以广泛的应用到诸多领域。钙矾石强度高，可以应用在混凝土等材料中，减少材料孔隙率，提高致密性，抑制混凝土早期裂缝，以此达到提高混凝土强度的目的；钙矾石具有防火性，可以用来制备阻燃剂；钙矾石是储能物质，可以应用在储能领域中，减少能源的损耗；钙矾石还具有耐腐蚀性、保水性、抗渗性等优良性能。

2、现有制备钙矾石的技术有单矿水化法及化学溶液合成法。单矿水化法一般采用铝酸三钙(c3a)或铝酸钙(ca)等单矿与石膏及氧化钙水化合成钙矾石；化学溶液合成法则通过十八水合硫酸铝与氧化钙反应生成钙矾石。而无论是十八水合硫酸铝还是单矿都面临着造价高昂或烧成过程繁琐的问题，这使得现有的制备方法，仅适用于试验研究而限制了钙矾石晶须的工业生产及广泛应用，且无法满足建筑垃圾回收再利用的需求，这不仅不能降低资源消耗，而且污染环境。

3、现有制备钙矾石的技术存在制作成本高，制备工艺繁琐，对资源利用率低，经济性、环保性能差等缺点。我国是基建大国，当前，我国正处于城镇加速推进的快速发展期，城市的发展空间不断扩大，但是土地资源有限，在推进城镇化、现代化发展的过程中，需对老旧建筑进行拆除，以满足对于土地的需求。在老旧建筑不断被拆除、新建的过程中，不仅会产生大量难以利用的建筑垃圾，还会污染环境，甚至危害人民生命健康安全。建筑垃圾的回收再利用，提高资源的利用率，经济性、环保性强，是解决该棘手问题的优解。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型制备钙矾石的工艺，可以充分利用其优良性能，物尽其用，应用前景广阔。同时，在制备钙矾石的过程中，利用再生混凝土粉作为原料，可以有效利用建筑垃圾，减少对环境的污染，提高资源的利用率，保护环境，且制备工艺简单，成本低，经济性好，为其广泛应用奠定物质、经济基础。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种新型制备钙矾石的方法，包括如下步骤：

4、回收废弃的混凝土建筑垃圾，粉碎其中的混凝土并经初筛后制得再生混凝土粉；

5、按干重称取预设重量份数的再生混凝土粉、氢氧化钙和水，搅拌均匀制得胚料；

6、逐层压实胚料直至填满模具，在预设参数下压制制得试块；

7、对所述试块进行养护；

8、破碎处理得钙矾石。

9、优选地，初筛后，再生混凝土粉的粒径应小于0.95μm，155目目筛筛余量不超过10％。

10、优选地，以重量份计，所述胚料包括：再生混凝土粉75-85份，氢氧化钙15-25份，水15-25份。

11、优选地，胚料压制时的含水量为15-25％。

12、优选地，所述逐层压实的具体步骤为：逐层压实胚料直至填满模具型腔后，在预设参数下执行冲压压制。

13、优选地，将胚料填入型腔前，在冲模和模具的型腔内涂抹液体石蜡。

14、优选地，所述预设参数为冲压加载速率160n/s(0.1mpa/s)，加载最大压力为10-30mpa，最大压力保持时间为10s，卸载压力为20kn，卸载速率为2kn/s。

15、优选地，对所述试块进行养护包括以下步骤：在预设温湿度下将试块置入水泥砼快速养护箱内执行快速养护至预设时间；之后，在预设温湿度下将试块置入标准养护箱内执行标准养护至预设时间。

16、优选地，快速养护的预设时间为15-48h，养护的温度为40-80℃。

17、优选地，标准养护的时间为1d，养护的温度为25±2℃，养护的相对湿度为95±2％。

18、与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

19、(1)本发明制备原料简单，为一定比例范围的再生混凝土粉、氢氧化钙和水。

20、(2)本发明制备工艺简单，选用一定重量份数比的原料，搅拌、加压、养护后，破碎试块，即得钙矾石。

21、(3)本发明主要原料为再生混凝土粉，建筑垃圾的再生利用，提高了资源的利用率，成本低，经济性好。

22、(4)本发明为环境友好型。一方面，大量再生利用建筑垃圾，保护环境；另一方面，与现有工业合成钙矾石的化学方法不同，本发明采用了加压成型，破碎试块得到钙矾石的方法，绿色环保。

技术特征：

1.一种新型制备钙矾石的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，初筛后，再生混凝土粉的粒径应小于0.95μm，155目目筛筛余量不超过10％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以重量份计，所述胚料包括：再生混凝土粉75-85份，氢氧化钙15-25份，水15-25份。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，胚料压制时的含水量为15-25％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐层压实的具体步骤为：逐层压实胚料直至填满模具型腔后，在预设参数下执行冲压压制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将胚料填入型腔前，在冲模和模具的型腔内涂抹液体石蜡。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设参数为冲压加载速率160n/s(0.1mpa/s)，加载最大压力为10-30mpa，最大压力保持时间为10s，卸载压力为20kn，卸载速率为2kn/s。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述试块进行养护包括以下步骤：在预设温湿度下将试块置入水泥砼快速养护箱内执行快速养护至预设时间；之后，在预设温湿度下将试块置入标准养护箱内执行标准养护至预设时间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，快速养护的预设时间为15-48h，养护的温度为40-80℃。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，标准养护的时间为1d，养护的温度为25±2℃，养护的相对湿度为95±2％。

技术总结
本发明提供了一种新型制备钙矾石的方法，包括如下步骤：回收废弃的混凝土建筑垃圾，粉碎其中的混凝土并经初筛后制得再生混凝土粉；按干重称取预设重量份数的再生混凝土粉、氢氧化钙和水，搅拌均匀制得胚料；逐层压实胚料直至填满模具，在预设参数下压制制得试块；对所述试块进行养护；破碎处理得钙矾石。本发明利用再生混凝土粉，氢氧化钙和水作为原料制备钙矾石，再生混凝土粉作为主要的原料，大量的利用了建筑垃圾，提高了资源的利用率，有效的解决了建筑垃圾污染环境，危害人体健康的问题，保护了环境。同时，本发明制备钙矾石的方法成本较低，制备工艺简单，为其广泛使用奠定了基础。

技术研发人员：黄文杰,欧阳小伟,李嘉茗,李晓锋,马玉玮
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11