一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊，主要由以下原料制成：橡膠粉0.1?20份，生石灰10?30份，粉煤灰30?60份，砂30?60份，陶粒20?50份，以及上述原料總質(zhì)量1％?5％的外摻石膏。本發(fā)明還公開了所述砌塊的制備方法。本發(fā)明砌塊性能得到如下改善：(1)橡膠粉和陶粒質(zhì)量較輕，可以有效減輕砌塊的重量；(2)有效提高砌塊強(qiáng)度；(3)保溫絕熱效果優(yōu)異；(4)橡膠顆粒具有較低的彈性模量和較高的阻尼，可以有效地減小粉煤灰砌塊的脆性，減少裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展；(5)橡膠顆粒的添加，可以提高蒸壓砌塊的吸水速率，增強(qiáng)與砌體的粘結(jié)力；(6)橡膠顆粒的添加，可以提高砌塊的抗凍性能。
【專利說明】
-種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰棚塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰擱塊及其制備方法，屬于建筑材料 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國能源結(jié)構(gòu)仍然W傳統(tǒng)化石燃料為主、新型能源為輔。其中煤炭消耗占能 源消耗的一半W上（如2010年，煤炭消耗占71.9%)，與其他國家相比，我國煤炭消耗量巨 大。我國燃煤電廠等排放的粉煤灰總量約3億t，粉煤灰的綜合利用率僅為30%左右。然而， 我國現(xiàn)行政策要求粉煤灰應(yīng)達(dá)到60% W上的綜合利用率。因此，如何有效地綜合利用粉煤 灰資源尤為迫切。目前，粉煤灰已經(jīng)廣泛用于市政、建工、建材、水力等工程領(lǐng)域，其中，在建 材領(lǐng)域，粉煤灰擱塊等新型墻體材料的研發(fā)是粉煤灰再利用的重要研究方向之一。
[0003] 隨著社會現(xiàn)代化腳步的進(jìn)程越來越快，是世界上的車輛數(shù)也隨之劇烈增加，隨之 而來的大量廢舊輪胎成為了一大環(huán)境問題。大量的廢舊輪胎的堆積，不僅占地面積大，浪費 ±地資源，而且還造成環(huán)境污染，±質(zhì)惡化。因此，廢舊輪胎的重復(fù)利用被人們真正地重視 起來，合理的利用廢舊輪胎制成橡膠粉，不僅利用了資源，保護(hù)了環(huán)境，而且能有效的改善 很多方面的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種利用橡膠和陶粒 制成的粉煤灰擱塊及其制備方法。
[0005] 技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰擱 塊，主要由W下原料制成：
[0006] 橡膠粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料總質(zhì)量1 %-5 %的外滲石膏。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[000引橡膠粉0.5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料總質(zhì)量1 %-5 %的外滲石膏。
[0009] 作為另一種優(yōu)選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[0010] 橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料總質(zhì)量5% 的外滲石膏。
[0011] 作為另一種優(yōu)選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[001^ 橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料總質(zhì)量 5%的外滲石膏。
[0013] 作為另一種優(yōu)選，所述橡膠粉是由硅烷和橡膠所形成的橡膠融合物。
[0014] 本發(fā)明還提供了所述粉煤灰擱塊的制備方法，包括W下步驟：
[0015] (1)橡膠粉的制備：
[0016] 將橡膠制品洗凈、粉碎，制成橡膠粉，用10 %NaO田容液浸泡，洗凈驚干后，在微波環(huán) 境下作用，隨后與硅烷酒精溶液混合，攬拌，W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進(jìn)行融 合，揮去酒精，最后得橡膠融合物，即為處理后的橡膠粉；
[0017] (2)生石灰處理:將生石灰進(jìn)行研磨，然后加水進(jìn)行消化，得熟石灰；
[0018] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡；
[0019] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養(yǎng)護(hù)：
[0020] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水投料，攬拌混合；
[0021] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0022] C)采用自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或者蒸壓養(yǎng)護(hù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，即得。
[0023] 作為優(yōu)選，所述粉煤灰擱塊的制備方法，包括W下步驟：
[0024] (1)橡膠粉的制備：
[0025] a)將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡膠 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小時，驚干，用清水洗凈，再驚干，之后在微波環(huán)境下作用1-2 小時，W備取用；
[00%] b)將硅烷與酒精按質(zhì)量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后處于密閉狀態(tài)，開啟后立即取用；
[0027] C)將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進(jìn)行 融合，并在高速攬拌機(jī)上攬拌15minW上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融 合物，W增強(qiáng)與無機(jī)物的結(jié)合力，提高力學(xué)性能，之后敞口攤開放置30minW上，使酒精充分 揮發(fā)，W備取用；
[002引 （2)生石灰處理：
[0029] a)首先，將生石灰放入粉粹機(jī)中粉粹，然后放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨，使其達(dá)到一 定的細(xì)度要求；
[0030] b)將磨細(xì)的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進(jìn)行消化；
[0031] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在攬拌過程中粉料 結(jié)團(tuán)，攬拌不均勻；
[0032] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養(yǎng)護(hù)：
[0033] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 進(jìn)行計量，投料，攬拌混合;水的計量應(yīng)W便于成型即可，可根據(jù)經(jīng)驗確定。
[0034] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0035] C)采用下述Ξ種養(yǎng)護(hù)方式中的一種進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：
[0036] I、自然養(yǎng)護(hù):將成型后的擱塊，在20°C±2°C，濕度95%條件下養(yǎng)護(hù)28天；
[0037] II、蒸汽養(yǎng)護(hù):將成型后的擱塊，通入90-100°C水蒸氣，蒸養(yǎng)24小時，之后自然條件 下靜置28天；
[0038] III、蒸壓養(yǎng)護(hù):將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，蒸壓養(yǎng)護(hù)條件:2小 時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆場，自然條件 靜置28天。
[0039] 作為另一種優(yōu)選，所述硅烷為KH-550、KH-560等系列。
[0040] 陶粒是一種輕質(zhì)的建筑用骨料，在我國的研究應(yīng)用已經(jīng)有40多年的歷史，陶粒作 為最常用的輕集料之一，是^粘±、渺泥和粉煤灰等工業(yè)廢料為主要原料，經(jīng)過機(jī)械加工， 賠燒制成。具有密度小。強(qiáng)度高、耐火保溫等優(yōu)點。利用工業(yè)廢料制成的陶粒顆粒不僅減少 了建筑產(chǎn)業(yè)對自然環(huán)境的依賴，同時還減少了其他工業(yè)行業(yè)對環(huán)境的污染。具有很好的社 會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0041] 技術(shù)效果:本發(fā)明通過在粉煤灰擱塊中添加橡膠粉和陶粒，W替代一定比例的砂， 使擱塊性能得到如下改善：（1)橡膠粉和陶粒質(zhì)量較輕，替代一定量的砂，可W有效減輕擱 塊的重量；（2)陶粒中的多孔微管系統(tǒng)能提高骨料與砂漿的界面結(jié)合力，提高擱塊強(qiáng)度；（3) 能夠有效提高保溫絕熱效果；（4)橡膠顆粒具有較低的彈性模量和較高的阻尼，可W有效地 減小粉煤灰擱塊的脆性，減少裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展；（5)橡膠顆粒的添加，可W提高蒸壓擱塊 的吸水速率，增強(qiáng)與擱體的粘結(jié)力；（6)橡膠顆粒的添加，可W提高擱塊的抗凍性能。
【具體實施方式】
[0042] 根據(jù)下述實施例，可W更好地理解本發(fā)明。而本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例 所描述的具體試驗結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所描述的本 發(fā)明。
[0043] 實施例1
[0044] 配方；
[0045] 處理后的橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料 總質(zhì)量5%的外滲石膏。
[004引制備方法：
[0047] (1)橡膠粉的制備：
[004引a)將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡膠 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小時，驚干，用清水洗凈，再驚干，之后在微波環(huán)境下作用1-2 小時，W備取用；
[0049] b)將硅烷與酒精按質(zhì)量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后處于密閉狀態(tài)，開啟后立即取用；
[0050] C)將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進(jìn)行 融合，并在高速攬拌機(jī)上攬拌15minW上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融 合物，W增強(qiáng)與無機(jī)物的結(jié)合力，提高力學(xué)性能，之后敞口攤開放置30minW上，使酒精充分 揮發(fā)，W備取用;所述硅烷選用KH-550。
[0化1] (2)生石灰處理：
[0052] a)首先，將生石灰放入粉粹機(jī)中粉粹，然后放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨，使其達(dá)到一 定的細(xì)度要求；
[0053] b)將磨細(xì)的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進(jìn)行消化；
[0054] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在攬拌過程中粉料 結(jié)團(tuán)，攬拌不均勻；
[0055] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養(yǎng)護(hù)：
[0056] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 進(jìn)行計量，投料，攬拌混合;水的計量應(yīng)W便于成型即可，可根據(jù)經(jīng)驗確定。
[0057] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0058] C)采用自然養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：將成型后的擱塊，在20°C±2°C，濕度95%條件下 養(yǎng)護(hù)28天；
[0化9]實施例2
[0060] 配方：
[0061] 處理后的橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料 總質(zhì)量5%的外滲石膏。
[0062] 制備方法：
[0063] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉= 0.5:100,硅烷選用KH-560。
[0064] 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：將成型后的擱塊，通入90-10(TC水蒸氣，蒸養(yǎng)24小 時，之后自然條件下靜置28天。
[00化]實施例3
[0066] 配方；
[0067] 處理后的橡膠粉0.1份，生石灰10份，粉煤灰30份，砂30份，陶粒50份，W及上述原 料總質(zhì)量1 %的外滲石膏。
[006引制備方法：
[0069] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉=2:100,硅烷選用KH-550。
[0070] 采用蒸壓養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù):將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，蒸壓 養(yǎng)護(hù)條件:2小時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆 場，自然條件靜置28天。
[0071 ]實施例4
[0072] 配方：
[0073] 處理后的橡膠粉20份，生石灰30份，粉煤灰60份，砂60份，陶粒20份，W及上述原料 總質(zhì)量2%的外滲石膏。
[0074] 制備方法：
[0075] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉=1:100，硅烷選用KH-560。
[0076] 采用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)：將成型后的擱塊，通入90-10(TC水蒸氣，蒸養(yǎng)24小 時，之后自然條件下靜置28天。
[0077] 實施例5 [007引配方；
[0079] 處理后的橡膠粉2份，生石灰10份，粉煤灰35份，砂35份，陶粒28份，W及上述原料 總質(zhì)量3%的外滲石膏。
[0080] 制備方法：
[0081 ] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉= 1.5:100,硅烷選用KH-550。
[0082] 采用蒸壓養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù):將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，蒸壓 養(yǎng)護(hù)條件:2小時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆 場，自然條件靜置28天。
[0083] 實驗例本發(fā)明所得粉煤灰擱塊性能考察
[0084] 對照例為按本發(fā)明實施例1配方和方法，不添加處理后的橡膠粉，只包含生石灰15 份，粉煤灰50份，砂15份，陶粒20份，W及上述原料總質(zhì)量5%的外滲石膏，按照相同的制備 方法所得粉煤灰擱塊；
[0085] 脆性指標(biāo)可W參考《金屬材料下臂擺鍵沖擊試驗方法(建筑材料通用）》中有關(guān)規(guī) 定進(jìn)行，強(qiáng)度采用《GBT 2542-2012擱墻磚試驗方法》進(jìn)行測定，結(jié)果見下表1。
[0086] 表1各組粉煤灰擱塊性能考察結(jié)果
[0087]
[0088] 由上表1結(jié)果可得，與對照例相比較，本發(fā)明所得擱塊在強(qiáng)度滿足要求的情況下， 能夠吸收能量，增加擱塊的初性，降低脆性，可W有效減少裂縫的開展。
【主權(quán)項】
1. 一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料總質(zhì)量1 %-5 %的外摻石膏。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉〇 . 5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料總質(zhì)量1 %-5 %的外摻石膏。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，以及上述原料總質(zhì)量5%的外 摻石膏。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，以及上述原料總質(zhì)量5 %的 外摻石膏。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，所述橡膠粉是由硅烷和橡膠所形成 的橡膠融合物。6. 權(quán)利要求1-5任一項所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 橡膠粉的制備： 將橡膠制品洗凈、粉碎，制成橡膠粉，用10 %NaOH溶液浸泡，洗凈晾干后，在微波環(huán)境下 作用，隨后與硅烷酒精溶液混合，攪拌，以質(zhì)量比硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進(jìn)行融 合，揮去酒精，最后得橡膠融合物，即為處理后的橡膠粉； (2) 生石灰處理:將生石灰進(jìn)行研磨，然后加水進(jìn)行消化，得熟石灰； (3) 粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4) 粉煤灰砌塊的制作、成型和養(yǎng)護(hù)： a) 將處理后的熟石灰、粉煤灰以及橡膠粉與陶粒、砂、石膏以及水投料，攪拌混合； b) 輪碾，壓制成所需要的砌塊型式； c) 采用自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或者蒸壓養(yǎng)護(hù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，即得。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 橡膠粉的制備： a) 將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫碾碎至10目-80目，制成橡膠粉，在 10%NaOH溶液中浸泡24小時，晾干，用清水洗凈，再晾干，之后在微波環(huán)境下作用1-2小時， 以備取用； b) 將硅烷與酒精按質(zhì)量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒精溶 液，配置后處于密閉狀態(tài)，開啟后立即取用； c) 將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉以硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進(jìn)行融合， 并在高速攪拌機(jī)上攪拌15min以上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融合物， 之后敞口攤開放置30min以上，使酒精充分揮發(fā)，以備取用； (2) 生石灰處理： a) 首先，將生石灰放入粉粹機(jī)中粉粹，然后放入球磨機(jī)中，進(jìn)行研磨； b) 將磨細(xì)的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進(jìn)行消化； (3) 粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4)粉煤灰砌塊的制作、成型和養(yǎng)護(hù)： a) 將處理后的熟石灰、粉煤灰以及橡膠粉與陶粒、砂、石膏以及水按照一定的比例進(jìn)行 計量，投料，攪拌混合； b) 輪碾，壓制成所需要的砌塊型式； c) 采用下述三種養(yǎng)護(hù)方式中的一種進(jìn)行養(yǎng)護(hù)： I、 自然養(yǎng)護(hù):將成型后的砌塊，在20 °C ± 2 °C，濕度95 %條件下養(yǎng)護(hù)28天； II、 蒸汽養(yǎng)護(hù):將成型后的砌塊，通入90-100 °C水蒸氣，蒸養(yǎng)24小時，之后自然條件下靜 置28天； III、 蒸壓養(yǎng)護(hù):將成型后的砌塊，放入蒸壓釜中進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，蒸壓養(yǎng)護(hù)條件:2小時升 壓、2小時降壓，保證180°C飽和蒸餾水條件下蒸壓6小時；出釜后，放置堆場，自然條件靜置 28天。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，所述硅烷為KH-550或 KH-560。
【文檔編號】C04B28/14GK106082907SQ201610384232
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610384232.0, CN 106082907 A, CN 106082907A, CN 201610384232, CN-A-106082907, CN106082907 A, CN106082907A, CN201610384232, CN201610384232.0
【發(fā)明人】鐘棟青, 蔡樹元, 闞陽, 王路明, 陳愛國
【申請人】鹽城工學(xué)院