CN106064897A - 一种生态胶凝材料 - Google Patents

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朱建辉
张伟
刘文欢
钱长联
徐德虎
马立全
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Abstract

本发明公开了一种生态胶凝材料，包括粘土砖粉，占粘土砖粉质量0～40％的矿渣微粉，以及化学激发剂，其中化学激发剂为石膏、熟石灰、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的一种或几种，相应含量为：熟石灰1.5～5％，石膏4～6％，三异丙醇胺0.015～0.03％，二乙醇单异丙醇胺0.015～0.03％，均为粘土砖粉的重量百分比；本发明采用建筑废弃粘土砖制备生态胶凝材料，变废为宝，具有显著资源、能源节约和环境保护的社会效益，制备的生态胶凝材料活性高、附加值高、质量稳定，可大量推广使用。

Description

一种生态胶凝材料
技术领域
本发明涉及资源循环和建筑材料技术领域，特别涉及一种生态胶凝材料。
背景技术
水泥作为传统胶凝材料，使用广、用量大，素有“建筑工业的粮食”之称，我国是水泥生产大国，自1985年以来，我国水泥产量连年保持世界第一，2014年我国水泥产量高达24.76亿吨。水泥工业的快速发展，在促进国民经济发展、提高人民生活水平的同时，也带来了大量的资源和能源消耗，产生了大量的环境问题。尤其是近年来，随着国家相关环保法律法规的日趋严格，以及国内外资源能源形势的变化，导致其资源环境约束日益凸显，亟需一种生态胶凝材料用以部分替代水泥，缓解资源环境压力。
与此同时，我国每年建筑垃圾产生量高达10亿吨，而其资源化利用率不足5％。建筑垃圾中，以废砖所占的比重最大，据统计，旧城改造的建筑垃圾中废砖占50％～60％，建筑施工的建筑垃圾中废砖占30％～50％。废弃粘土砖为火山灰质材料，含有活性矿物成分，其中二氧化硅和氧化铝含量较高。通过合理的制备工艺，可作为胶凝材料使用，具有再生利用价值。
因此，探究合理的物理和化学活化途径，激发废弃粘土砖潜在活性，生产生态胶凝材料用以部分替代水泥，对于缓解传统胶凝材料领域的资源环境压力以及建筑废弃粘土砖带来的环境问题具有重要现实意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种生态胶凝材料，以废弃粘土砖为主要原料，通过合理的物理和化学活化途径，激发废弃粘土砖潜在活性，并与矿渣微粉复合，生产生态胶凝材料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种生态胶凝材料，包括：粘土砖粉，占粘土砖粉质量0～40％的矿渣微粉，以及化学激发剂，其中化学激发剂为石膏、熟石灰、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的一种或几种，相应含量为：熟石灰1.5～5％，石膏4～6％，三异丙醇胺0.015～0.03％，二乙醇单异丙醇胺0.015～0.03％，均为粘土砖粉的重量百分比。
所述粘土砖粉通过以下方式获取:
步骤1，一级除铁及轻物质分离：分选出的建筑废弃粘土砖料进破碎机前，通过磁选装置和轻物质分选装置去除铁质料和轻物质；
步骤2，破碎：经过步骤1分离之后的废弃粘土砖料通过破碎设备破碎，制得尺寸≤50mm的块状砖料；
步骤3，二级除铁：通过磁选装置对步骤2所得块状砖料进行进一步去除铁质料；
步骤4，粉磨：经过步骤3除铁的块状砖料通过粉磨设备粉磨，制得比表面积≥500m2/kg的细粉，即粘土砖粉。
所述步骤1中，建筑废弃粘土砖料从建筑垃圾中通过如下方式得到：
将建筑垃圾通过装载机喂入板式给料机，板式给料机将建筑垃圾送入分选机，利用体积法将建筑垃圾中废弃砂、废弃粘土砖、废弃混凝土分离，形成建筑废弃砂料、建筑废弃粘土砖料和建筑废弃混凝土料三种初级产品；其中，所述建筑废弃粘土砖料的主要成分为废弃粘土实心砖，还包含极少量粒径≤70mm混凝土块。
所述步骤1中，还包括除铁、轻物质分离，在破碎机进料前，通过磁选装置和轻物质分选装置去除铁质料和轻物质。
所述化学激发剂是在步骤4粉磨阶段加入。
所述矿渣微粉的比表面积≥450m2/kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明利用废弃粘土砖生产生态胶凝材料用以部分替代水泥，对于缓解传统胶凝材料领域的资源环境压力以及建筑废弃粘土砖带来的环境问题具有重要现实意义。
(2)本发明所制备的生态胶凝材料活性高、附加值高、质量稳定，可大量推广使用。
具体实施方式
下面实施例详细说明本发明的实施方式。
实施例1：
一种生态胶凝材料：粘土砖粉100质量份，熟石灰3质量份，配制生态胶凝材料，按GB/T 2847-2005《用于水泥中的火山灰质混合材料》检测，生态胶凝材料28d抗压强度比为85％。
所述粘土砖粉通过以下方式获取：
步骤1，一级除铁及轻物质分离：分选出的建筑废弃粘土砖料进破碎机前，通过电磁除铁器、皮带机电磁滚筒和轻物质分选装置去除铁质料和轻物质；
步骤2，破碎：经过步骤1的废弃粘土砖料经细碎颚式破碎机破碎，制得尺寸≤50mm的块状砖料；
步骤3，二级除铁：块状砖料进立磨前，通过电磁除铁器和皮带机电磁滚筒进一步去除铁质料；
步骤4，粉磨：经过步骤3的块状砖料通过立磨粉磨，制得比表面积650m2/kg的细粉，为粘土砖粉。
实施例2：
一种生态胶凝材料：粘土砖粉100质量份，矿渣微粉(比表面积为450m2/kg)40质量份，三异丙醇胺0.03质量份，经混料机混合均匀，制得生态胶凝材料，按GB/T 2847-2005《用于水泥中的火山灰质混合材料》检测，生态胶凝材料28d抗压强度比为97％。
所述粘土砖粉获取方式同实施例1。
实施例3：
一种生态胶凝材料：粘土砖粉100质量份，矿渣微粉(比表面积为450m2/kg)35质量份，二乙醇单异丙醇胺0.025质量份，经混料机混合均匀，制得生态胶凝材料，按GB/T 2847-2005《用于水泥中的火山灰质混合材料》检测，生态胶凝材料28d抗压强度比为95％。
所述粘土砖粉获取方式同实施例1。
实施例4：
一种生态胶凝材料：粘土砖粉100质量份，矿渣微粉(比表面积为450m2/kg)30质量份，石膏5质量份，二乙醇单异丙醇胺0.02质量份，经混料机混合均匀，制得生态胶凝材料，按GB/T 2847-2005《用于水泥中的火山灰质混合材料》检测，生态胶凝材料28d抗压强度比为98％。
所述粘土砖粉获取方式同实施例1。

Claims (4)

1.一种生态胶凝材料，其特征在于，包括：粘土砖粉，占粘土砖粉质量0～40％的矿渣微粉，以及化学激发剂，其中化学激发剂为石膏、熟石灰、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的一种或几种，相应含量为：熟石灰1.5～5％，石膏4～6％，三异丙醇胺0.015～0.03％，二乙醇单异丙醇胺0.015～0.03％，均为粘土砖粉的重量百分比。
2.根据权利要求1所述一种生态胶凝材料，其特征在于，所述粘土砖粉通过以下方式获取：
步骤1，一级除铁及轻物质分离：分选出的建筑废弃粘土砖料进破碎机前，通过磁选装置和轻物质分选装置去除铁质料和轻物质；
步骤2，破碎：经过步骤1分离之后的废弃粘土砖料通过破碎设备破碎，制得尺寸≤50mm的块状砖料；
步骤3，二级除铁：通过磁选装置对步骤2所得块状砖料进行进一步去除铁质料；
步骤4，粉磨：经过步骤3除铁的块状砖料通过粉磨设备粉磨，制得比表面积≥500m2/kg的细粉，即粘土砖粉。
3.根据权利要求1、2所述一种生态胶凝材料，其特征在于，其特征在于，所述步骤1中，建筑废弃粘土砖从建筑垃圾中通过如下方式得到：
将建筑垃圾通过装载机喂入板式给料机，板式给料机将建筑垃圾送入分选机，利用体积法将建筑垃圾中废弃砂、废弃粘土砖、废弃混凝土分离，形成建筑废弃砂料、建筑废弃粘土砖料和建筑废弃混凝土料三种初级产品；其中，所述建筑废弃粘土砖料的主要成分为废弃粘土实心砖，还包含极少量粒径≤70mm混凝土块。
4.根据权利要求1所述一种生态胶凝材料，其特征在于，所述矿渣微粉的比表面积≥450m2/kg。
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