CN108101437A - 一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土 - Google Patents

一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，各组分按重量份由：水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份组成。本发明提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，植生混凝土连通孔隙率大，为植物根系发展提供了足够的空间；植生混凝土容重低，避免沉陷，延长混凝土的服役寿命；原料易得，成本低廉。

Description

一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土
技术领域
本发明属于工程材料技术领域，尤其涉及一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土。
背景技术
湿地作为地球上有三大生态***之一，被称为“地球之肾”，具有多种独特功能的生态***，在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。在人***炸和经济发展的双重压力下，20世纪中后期大量湿地被改造成农田，加上过度的资源开发和污染，湿地面积大幅度缩小，湿地物种受到严重破坏。
植生混凝土通过自身组成材料筛选、制备工艺优化实现其特殊的结构与功能，主要用于水利、交通、能源、城市扩张等开发行为中自然地形地貌及原有植被覆盖层被破坏后的固土复绿，减少环境负荷，提高与生态环境的相协调性。但植生混凝土直接用于湿地保护工程时，由于密度较大易沉陷，服役寿命严重缩短。
映像管显示器为全球家庭电器中最主要的一项产品，随着播放技术发展迈向数位化，更多的显示技术不断发展，且制造业者积极推动低价大尺寸液晶电视，消费者接受度亦相对提高，使映像管显示器废弃量日益增加，以往多数被使用的相关产品皆已进入其生命周期的最后阶段。
废映像管显示器经过最后的分离处理后，主要被分成面板玻璃及锥管玻璃，而连接两者的玻璃胶，则会略为平均的被分离至两种玻璃中，面板玻璃因性质单纯，经过处理后之玻璃可依循一般玻璃之再利用方式循环使用，而锥管玻璃因含有较高的铅，故目前主要的再利用方式为回归至原制程，然而近年来面临映像管显示器的停产，此类型的再利用方式将不再被考虑。
全球对于薄膜液晶显示器(TFT-LCD)的需求量逐年增加，而薄膜液晶显示器(TFT-LCD)主要运用于电子及资讯产品，然而，尽管目前处理废薄膜液晶显示器(TFT-LCD)之主要方式为掩埋处理，但此处理方式之成本高，并可能对环境造成二次污染，所以此方法不可用以长期解决废薄膜液晶显示器(TFT-LCD)，因此，妥善处理和回收废薄膜液晶显示器(TFT-LCD)中之玻璃基板和液晶极具重要意义。
废液晶可藉由超临界二氧化碳、有机溶剂、热析出及超声波结合丙酮溶剂等方式进行萃取分离；废玻璃基板与废偏光膜可透过热冲击、冷热冲击、热裂解、有机溶剂及风选等方式使其分离，而分离后之废玻璃基板则可做为混泥上材料、透水砖材料及发泡玻璃等再利用。
研究结果显示，废液晶之最适处理技术为利用丙酮溶剂将液晶由废液晶面板中取出，再将取出后之液晶进行调配、纯化，以制成客制化配方供面板厂商使用，而废玻璃基板之最适处理方式为利用粉碎机将其破碎，透过风选方式将玻璃基板与偏光膜分离后，偏光膜可做为冶炼炉之还原剂等；废玻璃基板(不含液晶、偏光膜)则可做为道路材料或土木建筑材料使用。
目前，电厂排放的粉煤灰掺入工程混凝土有强度高，性能趋于稳定的特点。但现有技术中粉煤灰和煤矸石的掺加量低，石灰、水泥价格较高，致使的生产工程混凝土成本较高。
综上所述，现有植生混凝土直接用于湿地保护工程时，由于密度较大易沉陷，服役寿命严重缩短，没有利用废玻璃基板、粉煤灰解决环保问题和降低制造成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，旨在解决现有植生混凝土直接用于湿地保护工程时，由于密度较大易沉陷，服役寿命严重缩短，没有利用废玻璃基板、粉煤灰解决环保问题和降低制造成本的问题。
本发明是这样实现的，一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土各组分按重量份由：水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份组成；
所述粉煤灰的组分按重量比例由59.3％SiO2、26.27％Al2O3、1.49％Fe2O3、5.75％CaO、1.91％MgO、0.96％TiO2、1.32％SO3、3％烧失量粉组成。
进一步，所述粉煤灰为细度0.045mm、筛余12％的粉煤灰。
进一步，所述LCD废玻璃的细度0.27mm～4mm。
进一步，所述聚苯乙烯颗粒直径为15mm～30mm的球形颗粒。
进一步，减水剂为聚羧酸类减水剂；所述的调凝剂硼酸。
进一步，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
按重量份称取水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份，备用；
将聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份先进搅拌机搅拌60s～120s后；再加入水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份，干搅拌3min～5min后加20份～30份水搅拌5min～10min；搅拌均匀。
进一步，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备后还需进行：
适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土混合料混合均匀后在成型机中进行喂料、振动，再灌入成型模具中；将灌制后混合料以压力5kgf/cm2～500kgf/cm2加压成形为以适用于湿地保护工程轻质植生混凝土为材料的湿地保护工程用防护工程结构。
进一步，所述振动用于控制喂料的喂入量。
本发明提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，植生混凝土连通孔隙率大，为植物根系发展提供了足够的空间；植生混凝土容重低，避免沉陷，延长混凝土的服役寿命；原料易得，成本低廉。
本发明适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土对植物生长的环境土壤温度一致性效果好，本发明具有环保并具有优良的抗裂性；本发明掺入粉煤灰可以显著降低适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土的干表观密度，从而降低导热系数；在保温材料的各组份种类和掺量确定的条件下，干表观密度与导热系数存在确定的数量关系，控制本发明的轻质植生混凝土干表观密度在80～120kg/m3，纤维素醚可以有效地改善本发明的轻质植生混凝土的工作性，并提高保柔韧性。
本发明的粉煤灰主要化学成分为SiO2、Al2O3、少量的Fe2O3和其它碱性氧化物，蓄有较高的化学内能，经离子迁移形成Si-O、Al-O共价键并具有较高的聚合度。在一般情况下，粉煤灰不能产生胶凝作用，但以水为介质在OH-的激发下，破坏了粉煤灰的高玻璃态，打断Si-O、Al-O键，与Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，产生胶凝作用。其次，粉煤灰主要是酸性氧化物，与水泥硅酸盐水化产生的Ca(OH)2发生二次反应，生成硅铝酸盐，减少水泥水化时水泥石液相中的Ca(OH)2浓度，进而加速水泥硅酸盐矿物的水化，提高混凝土强度。本发明的粉煤灰自身具有独特的物理性能，对提高混凝土的强度以及抗碳化和抗硫酸盐性，有良好的作用。
本发明采用得生产工艺，与未掺粉煤灰配方相比，每平方米原料成本降低2.90元(以当地价格计)，经济效益明显。
本发明经过改进，强度可以达到Cc80以上。
依据实验及检测结果：本发明经由SEM的微距观测分析，可观察到奈米二氧化硅能以颗粒及薄膜之形式包覆于废锥管玻璃表面，原废锥管玻璃铅溶出值最高为4352.5mg/L，经由奈米二氧化硅薄膜式包覆后铅溶出值最低可降至0.62mg/L；利用包覆完成后之废锥管玻璃成品掺配至内，经过混合调制、高压成形后，可顺利制作出具有符合法规标准的湿地保护工程用防护工程结构，并测得湿地保护工程用防护工程结构之铅溶出值最低为2.055mg/L，由实验可证明经由奈米二氧化硅之处理技术使废锥管玻璃中的氧化铅等有害物质将能够达到稳定化且不易溶出，利于后续的再利用并避免造成环境的危害。
附图说明
图1是本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作详细描述。
本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土各组分按重量份由：水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份组成；
所述粉煤灰的组分按重量比例由59.3％SiO2、26.27％Al2O3、1.49％Fe2O3、5.75％CaO、1.91％MgO、0.96％TiO2、1.32％SO3、3％烧失量粉组成。
进一步，所述粉煤灰为细度0.045mm、筛余12％的粉煤灰。
进一步，所述LCD废玻璃的细度0.27mm～4mm。
进一步，所述聚苯乙烯颗粒直径为15mm～30mm的球形颗粒。
进一步，减水剂为聚羧酸类减水剂；所述的调凝剂硼酸。
如图1所示，本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
S101：按重量份称取水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份，备用；
S102：将聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份先进搅拌机搅拌60s～120s后；再加入水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份，干搅拌3min～5min后加20份～30份水搅拌5min～10min；搅拌均匀。
进一步，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备后还需进行：
适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土混合料混合均匀后在成型机中进行喂料、振动，再灌入成型模具中；将灌制后混合料以压力5kgf/cm2～500kgf/cm2加压成形为以适用于湿地保护工程轻质植生混凝土为材料的湿地保护工程用防护工程结构。
进一步，所述振动用于控制喂料的喂入量。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
按重量份称取水泥50份、粉煤灰20份、聚苯乙烯颗粒2份、聚丙烯纤维1份、可再分散胶粉1份、纤维素醚改性添加剂0.5份、减水剂1份、调凝剂0.2份、LCD废玻璃5份、水20份，备用；
将聚苯乙烯颗粒2份、聚丙烯纤维1份、可再分散胶粉1份、纤维素醚改性添加剂0.5份、减水剂1份、调凝剂0.2份、LCD废玻璃5份先进搅拌机搅拌120s后；再加入水泥65份、粉煤灰20份，干搅拌5min后加20份水搅拌5min；搅拌均匀。
所制备的轻质植生混凝土的容重为80kg/m3，连通孔隙率达45％。
实施例2
本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
按重量份称取水泥65份、粉煤灰20份、聚苯乙烯颗粒2份、聚丙烯纤维2份、可再分散胶粉1份、纤维素醚改性添加剂0.5份、减水剂2份、调凝剂0.2份、LCD废玻璃10份、水30份，备用；
将聚苯乙烯颗粒2份、聚丙烯纤维2份、可再分散胶粉1份、纤维素醚改性添加剂0.5份、减水剂2份、调凝剂0.2份、LCD废玻璃10份先进搅拌机搅拌60s后；再加入水泥65份、粉煤灰20份，干搅拌5min后加30份水搅拌10min；搅拌均匀。
所制备的轻质植生混凝土的容重为120kg/m3，连通孔隙率达41％。
实施例3
本发明实施例提供的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
按重量份称取水泥60份、粉煤灰25份、聚苯乙烯颗粒1.5份、聚丙烯纤维1.5份、可再分散胶粉1.5份、纤维素醚改性添加剂0.75份、减水剂1.5份、调凝剂0.15份、LCD废玻璃8份、水25份，备用；
将聚苯乙烯颗粒1.5份、聚丙烯纤维1.5份、可再分散胶粉1.5份、纤维素醚改性添加剂0.75份、减水剂1.5份、调凝剂0.15份、LCD废玻璃8份先进搅拌机搅拌100s后；再加入水泥60份、粉煤灰25份，干搅拌5min后加25份水搅拌10min；搅拌均匀。
所制备的轻质植生混凝土的容重为100kg/m3，连通孔隙率达42％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土各组分按重量份由：水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份组成；
所述粉煤灰的组分按重量比例由59.3％SiO2、26.27％Al2O3、1.49％Fe2O3、5.75％CaO、1.91％MgO、0.96％TiO2、1.32％SO3、3％烧失量粉组成。
2.如权利要求1所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为细度0.045mm、筛余12％的粉煤灰。
3.如权利要求1所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，所述LCD废玻璃的细度0.27mm～4mm。
4.如权利要求1所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，所述聚苯乙烯颗粒直径为15mm～30mm的球形颗粒。
5.如权利要求1所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，减水剂为聚羧酸类减水剂；所述的调凝剂硼酸。
6.如权利要求1所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备方法包括：
按重量份称取水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份、聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份、水20份～30份，备用；
将聚苯乙烯颗粒1份～2份、聚丙烯纤维1份～2份、可再分散胶粉1份～2份、纤维素醚改性添加剂0.5份～1份、减水剂1份～2份、调凝剂0.1份～0.2份、LCD废玻璃5份～10份先进搅拌机搅拌60s～120s后；再加入水泥50份～65份、粉煤灰20份～30份，干搅拌3min～5min后加20份～30份水搅拌5min～10min；搅拌均匀。
7.如权利要求6所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，该适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土制备后还需进行：
适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土混合料混合均匀后在成型机中进行喂料、振动，再灌入成型模具中；将灌制后混合料以压力5kgf/cm2～500kgf/cm2加压成形为以适用于湿地保护工程轻质植生混凝土为材料的湿地保护工程用防护工程结构。
8.如权利要求7所述的适用于湿地保护工程的轻质植生混凝土，其特征在于，所述振动用于控制喂料的喂入量。
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