CN110183152A - 一种黄磷渣橡胶砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种黄磷渣橡胶砖及其制备方法。本发明以细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA作为上层橡胶层基料；以细橡胶颗粒和黄磷渣作为中层连接层基料；以黄磷渣、水泥、水作为下层支持层骨料；以水泥、砂子、水作为底层接触层基料，实现了工业废渣的综合利用，为黄磷渣、废橡胶的处置开辟了新思路，并且成本低廉，有效提高产品的应用效果，降低维护成本，并且本发明的橡胶砖分多层结构制备，具有良好的透水效果，不会产生积水层，整体强度高，耐用度较好，粘接性较好，铺设后不易脱落。

Description

一种黄磷渣橡胶砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种黄磷渣橡胶砖及其制备方法。
背景技术
黄磷渣是黄磷工业排放的废渣，是电炉制磷过程中的炉渣经水淬后的颗粒状物，通常呈灰白色，质轻，多为玻璃体，粒度较小，一般为0.5-5mm之间，具有多孔结构。主要成分是非结晶假硅灰石，与天然硅灰石性质相似，其中含有SiO240％左右，CaO40％左右，还含有F、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、P2O5、SO3等化学成分，这些成份以复杂的硅化物、磷化物、氟化物等形式存在。磷矿渣中常混有碳。黄磷渣呈中性。
黄磷主要利用于生产高浓度磷酸及高浓度磷肥。磷是生物不可缺少的元素，中国是农业大国，磷肥需求量巨大。我国磷矿资源居世界第二位，磷肥生产居世界第一位，磷工业在国民经济中发挥着十分重要的作用。磷化工业生产1吨黄磷，就产生8-10吨左右的黄磷渣，由此可以推算废渣排放量之大。磷化工业每年排放的磷矿渣大量未能被有效利用。磷矿渣中含有可溶性磷化物、氟化物等会对环境造成污染，所以只能依照环境保护法，在山洼旷野中定点集中堆放，这种处理，既占用了宝贵的土地，也对水源造成污染。
目前黄磷渣主要作为水泥掺和剂和低级磷肥，但用量不多，用量也极不稳定，还有用其来制作墙地砖，卫生陶瓷，保温纤维，但普及率仍旧不够，无法大量消化黄磷渣，黄磷渣尚未得到充分的利用，并且随着全国黄磷生产企业的不断发展，产生的黄磷渣也越来越多，黄磷渣的处置是困扰每一个企业的难题。
目前，废旧橡胶的处理也是人们面临的严重问题之一。橡胶的降解性能差，长时期不能自然降解，大量的废旧橡胶不仅对自然环境造成了潜在威胁，也浪费了资源。与此同时，随着塑料制品的使用量增加，大量废塑料的产生也对环境造成了严重的危害。
传统橡胶砖仅仅采用废橡胶颗粒添加污染性的助剂及粘合剂，压合制成，因通过简单的粘合压合制成，其之间结合较松散，使用寿命较短，同时污染的助剂及粘合剂对环境造成了二次污染，橡胶也易环境的腐蚀老化，强度也较低。
因此，寻找一种以黄磷渣和废弃橡胶为主要原料，能够充分利用黄磷渣和废弃橡胶，并且透水性较好，不会形成面表积水层，也不易脱落的橡胶砖及其制备方法是当务之急。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种黄磷渣橡胶砖及其制备方法，具体是通过以下术方案得以实现的：
一种黄磷渣橡胶砖的方法，包括如下步骤：
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照(9-11)：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照(2-3)：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥15-20％、水5-10％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥35-45％、砂子35-45％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，即得。
优选的，所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。此大小的黄磷渣能提高砖体孔隙率，减少积水现象出现。
优选的，所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。标号的水泥能提高下层支持层骨料的粘合强度，较为适合本方法。
优选的，所述砂子，是细砂、中砂或者二者混合。细砂、中砂的粒度较为合适，所得的底层接触层强度和粘接性都较好，不易脱落。
优选的，所述步骤(5)，控制上层橡胶层占砖体总厚度的15-20％，中层连接层占砖体总厚度的5-10％，下层支持层占砖体总厚度的65-75％，底层接触层占砖体总厚度的5-10％。此时各层的厚度均较为适中，能充分发挥各层的效果，使成砖透水性好，整体强度高，耐用度较好，各层之间契合度也较好。
优选的，所述步骤(5)，加入中层连接层基料后，于120-160℃下用设备压实。进一步优选的，于120-160℃下用设备压实后，冷却至常温，静置30-50min。该温度压实并冷却静置可以使中层连接层与下层支持层充分融合，避免出现分离。
优选的，所述步骤(5)，加入上层橡胶层基料后，于80-100℃下用设备压实。该温度压实可以使上层橡胶层与中层连接层充分融合，避免出现分离。
优选的，所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：600-900Kg/m。此时成品表面密度较好，耐用度较高，并且不会对透水性能造成太大影响。
优选的，所述步骤(5)，加入上层橡胶层基料并用设备压实后，在温度10-40℃、相对湿度60-80％的环境下自然养护15-25d。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
(1)本发明利用黄磷渣做底基层制备橡胶砖，实现了工业废渣的综合利用，为黄磷渣的处置开辟了新思路。
(2)本发明的橡胶砖分多层结构制备，具有良好的透水效果，不会产生积水层，并且整体强度高，耐用度也较好。
(3)本发明利用黄磷渣及橡胶颗粒制备橡胶砖，成本低廉，有效提高产品的应用效果，降低维护成本。
(4)本发明的成砖底层接触层铺设时粘接性较好，铺设后不易脱落。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照10：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2.5：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥17.5％、水7.5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥40％、砂子40％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的17.5％，中层连接层占砖体总厚度的7.5％，下层支持层占砖体总厚度的70％，底层接触层占砖体总厚度的5％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：750Kg/m。
实施例2
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照9：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥20％、水5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥35％、砂子45％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的15％，中层连接层占砖体总厚度的5％，下层支持层占砖体总厚度的75％，底层接触层占砖体总厚度的5％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：900Kg/m。
实施例3
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照11：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照3：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥15％、水10％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥45％、砂子35％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的20％，中层连接层占砖体总厚度的5％，下层支持层占砖体总厚度的65％，底层接触层占砖体总厚度的10％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：900Kg/m。
实施例4
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照10：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2.5：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥17.5％、水7.5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥40％、砂子40％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的15％，中层连接层占砖体总厚度的10％，下层支持层占砖体总厚度的70％，底层接触层占砖体总厚度的5％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：750Kg/m。
实施例5
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照10：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2.5：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥17.5％、水7.5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥40％、砂子40％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，于140℃下用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，冷却至常温，静置40min；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的17.5％，中层连接层占砖体总厚度的7.5％，下层支持层占砖体总厚度的70％，底层接触层占砖体总厚度的5％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：750Kg/m。
实施例6
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照10：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2.5：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥17.5％、水7.5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥40％、砂子40％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，于90℃下用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的17.5％，中层连接层占砖体总厚度的7.5％，下层支持层占砖体总厚度的70％，底层接触层占砖体总厚度的5％，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：750Kg/m。
实施例7
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照10：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照2.5：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥17.5％、水7.5％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥40％、砂子40％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，控制上层橡胶层占砖体总厚度的17.5％，中层连接层占砖体总厚度的7.5％，下层支持层占砖体总厚度的70％，底层接触层占砖体总厚度的5％，在温度25-35℃、相对湿度60-80％的环境下自然养护20d，即得。
所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
所述水泥，是标号P.O 42.5的水泥。
所述砂子，是细砂、中砂等比例混合。
所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：750Kg/m。
对比例1
根据专利申请CN200810058211.5的实施例1进行。
将实施例1-7、对比例1得到的橡胶砖与市售橡胶砖进行对比：
由上数据可知，本发明得到的黄磷橡胶砖，具有与良好的压缩变形率及渗透系数，并且抗压强度、抗折强度较好，并且充分利用黄磷渣，成本低廉，能减少环境污染。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种黄磷渣橡胶砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)上层橡胶层基料的制取：将细橡胶颗粒和耐高温胶水DTA按照(9-11)：1的重量比混合后搅拌均匀得到上层橡胶层基料；
(2)中层连接层基料的制取：将细橡胶颗粒和黄磷渣按照(2-3)：1的比例进行混合，在搅拌机中均匀搅拌后得到中层连接层基料；
(3)下层支持层骨料的制取：将黄磷渣、水泥、水按照如下比例混合：黄磷渣75％、水泥15-20％、水5-10％，并且在搅拌机中均匀搅拌，形成橡胶砖下层骨料；
(4)底层接触层基料的制取：将水泥、砂子、水按照如下比例混合：水泥35-45％、砂子35-45％、水20％；
(5)砖体制备：将底层接触层基料均匀布置，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入下层支持层骨料用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余骨料；加入中层连接层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料；加入上层橡胶层基料，用设备压实，保持表面平整无裂纹，边角没有多余基料，即得。
2.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述黄磷渣，是粒径比2.35mm-4mm的黄磷渣。
3.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述水泥，是标号P.O42.5的水泥。
4.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述砂子，是细砂、中砂或者二者混合。
5.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，控制上层橡胶层占砖体总厚度的15-20％，中层连接层占砖体总厚度的5-10％，下层支持层占砖体总厚度的65-75％，底层接触层占砖体总厚度的5-10％。
6.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，加入中层连接层基料后，于120-160℃下用设备压实。
7.根据权利要求6所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，加入中层连接层基料并于120-160℃下用设备压实后，冷却至常温，静置30-50min。
8.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，加入上层橡胶层基料后，于80-100℃下用设备压实。
9.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，其中的用设备压实，是压到成品表面密度：600-900Kg/m。
10.根据权利要求1所述的使用建筑垃圾制备板材的方法，其特征在于，所述步骤(5)，加入上层橡胶层基料并用设备压实后，在温度10-40℃、相对湿度60-80％的环境下自然养护15-25d。
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