陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在拋光磚研磨、拋光的過程中會產(chǎn)生大量的拋光廢料，這種拋光廢料粒度很細，風(fēng)干后呈分散狀態(tài)，極易隨風(fēng)飄落到各處，會嚴重威脅周圍人群的身體健康，并造成周邊土地的板結(jié)，導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計:我國陶瓷拋光磚產(chǎn)量已達25億m2，在陶瓷拋光磚的研磨拋光工序，通常將從磚坯表面去除0.5-0.7毫米表面層，有時甚至高達1-2毫米，那么生產(chǎn)Im2拋光磚將形成2.1kg左右的拋光泥。按此計算，我國每年陶瓷磚拋光泥的產(chǎn)出量可達到700萬噸。如果這些陶瓷磚拋光泥不能得到有效地回收利用，將會對周邊的環(huán)境造成嚴重的破壞。同時，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)推進過程中，每年由舊建筑物拆除、新建建筑施工和筑路過程中產(chǎn)生的市政固體廢棄物達到數(shù)億噸，數(shù)量已占到城市垃圾總量的30-40%。市政固體廢棄物中含有大量水、硅酸鈣和氫氧化鈣使?jié)B濾水呈強堿性，廢石膏中含有的大量硫酸根離子在厭氧條件下會轉(zhuǎn)化為硫化氫，從而污染周邊的地下水。
[0003]在陶瓷磚拋光泥利用過程中，通常用于輕質(zhì)陶瓷、微晶玻璃、水泥混合材、燒結(jié)磚等的制備，建筑垃圾被用來制備再生骨料、再生砌塊，但是，由于陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾摻量低、產(chǎn)品性能差和附加值不高等問題，導(dǎo)致陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾未得到資源化利用。針對陶瓷磚拋光泥利用率低、含有Cl—、產(chǎn)品附加值低等問題，采用物理方式對其顆粒級配進行調(diào)整，同時，針對不同的建筑垃圾采用合適的方式對其活性進行激發(fā)，可以顯著提高其反應(yīng)活性，提高其在制品中的摻量，達到資源化利用的目的。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，對建筑材料的需求量增加，在建筑材料的制備過程中，消耗了大量的資源與能源，同時給環(huán)境造成了嚴重的影響。因此，研制能夠資源化利用陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾、減少對環(huán)境污染的建筑材料具有重要的社會、經(jīng)濟和環(huán)境意義。
[0004]目前，國內(nèi)外已有關(guān)于充填材料的報道。專利《利用煤矸石制作的煤礦采空區(qū)充填材料》(CN102603241A)公開了一種利用煤矸石、粉煤灰和水泥制備的充填材料；專利《一種粉煤灰水泥基充填材料及其制備方法》(CN103553489A)公開了一種由粉煤灰、水泥、復(fù)合外加劑、鋁粉和水制備的充填材料，用于煤礦的充填開采；專利《一種利用拜耳法赤泥制作礦山充填材料的方法》(CN103130434A)公開了一種利用赤泥、粉煤灰、石灰和石膏制備的煤礦充填材料；專利《一種礦山全尾礦砂復(fù)合超細水泥膠結(jié)充填材料》(CN103043981A)公開了一種由超細水泥、全尾砂和水組成的充填材料。這些技術(shù)多以粉煤灰、煤矸石、赤泥、尾礦砂等為原料采用傳統(tǒng)的配比制備而成，對建筑陶瓷行業(yè)的副產(chǎn)物陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾未做相關(guān)報道，不利于此類固體廢棄物的資源化利用。
[0005]如專利《一種利用多元固體廢棄物的生態(tài)充填材料及其制備、應(yīng)用方法》(CN104086216A)公開了一種充填材料，由赤泥、建筑垃圾、煤矸石、鋁粉等固體廢棄物制備而成；專利《一種利用廢棄混凝土制備煤礦充填膏體的方法》(CN103979884A)公布了一種煤礦充填膏體，以廢棄混凝土和水泥為原料制備而成。這些技術(shù)采用建筑垃圾、煤矸石、赤泥等為原料，陶瓷磚拋光泥在上述材料中未得到應(yīng)用，同時上述專利中均為對充填材料的稠度和穩(wěn)定性進行調(diào)控，當(dāng)充填材料進入井下時，在重力的作用下易分層和離析，達不到預(yù)期的充填效果。因此，發(fā)明一種既能資源化利用建筑陶瓷行業(yè)的副產(chǎn)物陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾，又能滿足煤礦、礦山等充填功能的充填材料，具有重要的意義和實際需求，有利于循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，又可以解決陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾肆意堆放造成的環(huán)境問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料，可以資源化利用陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾，漿體穩(wěn)定性好、力學(xué)性能和耐久性優(yōu)良；本發(fā)明同時提供了陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料的制備方法，工藝簡單，對設(shè)備要求低，可滿足煤礦和礦山的充填要求。
[0007]本發(fā)明所述的陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料是由膠凝材料、調(diào)凝劑和水組成；膠凝材料是由改性陶瓷磚拋光泥、改性建筑垃圾微粉和水泥制備而成，改性建筑垃圾微粉是由建筑垃圾和激發(fā)劑制備而成。
[0008]所述的陶瓷磚拋光泥為陶瓷磚在研磨、拋光的過程中會產(chǎn)生大量的拋光廢料，比表面積為 200-240m2/kg。
[0009]所述的建筑垃圾為建設(shè)、施工單位或個人對各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等進行建設(shè)、鋪設(shè)或拆除、修繕過程中所產(chǎn)生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。
[0010]所述的激發(fā)劑為碳酸鈉、氫氧化鈉、硫酸鈉或氫氧化鈣中的一種或多種。
[0011]所述的調(diào)凝劑為羥丙基甲基纖維素醚、羥乙基甲基纖維素醚、甲基纖維素醚或羧甲基纖維素中的一種或多種。
[0012]所述的改性陶瓷磚拋光泥、改性建筑垃圾粉料和水泥的質(zhì)量比為30-50:20-65:3-8。
[0013]所述的膠凝材料和調(diào)凝劑的質(zhì)量比為1:0.002-0.015。
[0014]所述的膠凝材料和水的質(zhì)量比為1:0.40-0.65。
[0015]本發(fā)明所述的陶瓷磚拋光泥建筑垃圾基充填材料的制備方法，步驟如下:
[0016](I)將陶瓷磚拋光泥在沉淀池中沉淀，去掉表層水，將底層泥漿放入磨機中球磨，使泥漿的比表面積為280-320m2/kg，放入制漿池，攪拌，得到改性陶瓷磚拋光泥；
[0017](2)將建筑垃圾經(jīng)破碎、篩分、二次破碎、粉磨后，使其粒徑為0.1-1.2_，得到建筑垃圾微粉，將建筑垃圾微粉和激發(fā)劑混合均勻，得到改性建筑垃圾微粉；
[0018](3)將改性陶瓷磚拋光泥、改性建筑垃圾微粉、水泥混合均勻，得到膠凝材料；
[0019](4)將膠凝材料、調(diào)凝劑和水混合均勻，得到充填材料。
[0020]步驟⑴中所述的沉淀時間為3-10h。
[0021]步驟(2)中所述的建筑垃圾微粉和激發(fā)劑的質(zhì)量比為1:0.02-0.08。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0023]第一、本發(fā)明以建筑陶瓷行業(yè)副產(chǎn)物陶瓷磚拋光泥和市政固體廢棄物建筑垃圾為主要原材料，固體廢棄物摻量達到90%以上，可以資源化利用陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾，減少生產(chǎn)建材對資源與能源的消耗，性價比較同類產(chǎn)品高，社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。
[0024]第二、針對陶瓷磚拋光泥中活性二氧化硅含量低的問題，通過物理改性，調(diào)整陶瓷磚拋光泥的粒徑，可以釋放陶瓷磚拋光泥中的二氧化硅，增加其活性；根據(jù)建筑垃圾的礦物組成，采用化學(xué)改性的方式，選擇合適的激發(fā)劑，提高建筑垃圾微粉的反應(yīng)活性，進而提高制品的力學(xué)性能和耐久性。
[0025]第三、針對傳統(tǒng)充填材料易分層和離析的問題，通過選用合適的外加劑，可以使?jié){體組分保持良好的均勻性和穩(wěn)定性，遇水時快速水化，水化產(chǎn)物均勻分布。因此，本發(fā)明所提供的這種充填材料利廢率高，可以資源化利用陶瓷磚拋光泥和建筑垃圾，產(chǎn)品工作性能好，力學(xué)性能高，耐久性優(yōu)良，生產(chǎn)和施工工藝簡單，可廣泛用于煤礦、礦山等充填。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0027]實施例1
[0028](I)將陶瓷磚拋光泥在沉淀池中沉淀4h，去掉表層水，將底層泥漿放入磨機中球磨，使泥漿的比表面積為320m2/kg，放入制漿池，為了保證泥漿的均勻性，不停攪拌，得到改性陶瓷磚拋光泥；
[0029](2)將建筑垃圾經(jīng)破碎、篩分、二次破碎、粉磨后，使其粒徑為0.6mm，得到建筑