发明内容
为了克服背景技术中存在的问题,本发明提供了一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆及其制备方法,不仅能将废弃砖瓦资源化再生利用,还能解决制作防火砂浆的天然石料短缺的问题。
所述的一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:胶凝材料400-500份、蛭石骨料100-280份、玻化废弃砖瓦骨料200-400份、纤维素7-10份、减水剂2-5份、增粘剂2-4份;所述的玻化废弃砖瓦骨料粒度为0.5-1.5mm,堆积面积为70-80kg/m3。
进一步的,所述的玻化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.3-0.8mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加500-1000重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的0.5-1.2倍,浸泡活化1-2天,压滤脱水,得到酸活化废弃砖瓦微粒;(3)预热脱水;(4)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1000-1500℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为0.5-1.5mm的微粒。
更进一步的,所述的预热脱水具体为:将酸化后的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,并控制含水量在0.2-3%之间。
更进一步的,所述的蛭石骨料的粒度为4-8mm。
进一步的,胶凝材料为硅酸盐水泥或者铝酸盐水泥;纤维素为甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚;减水剂为聚羧酸系粉末高效减水剂;增粘剂为乙烯-醋酸乙烯共聚乳胶粉或丙烯酸类乳胶粉。
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取胶凝材料、蛭石骨料、玻化废弃砖瓦骨料、纤维素、减水剂、增粘剂;(2)先将胶凝材料、蛭石骨料和玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌10-20分钟;(3)再向搅拌装置内加入减水剂、增粘剂混合搅拌8-15分钟;(4)最后向搅拌装置内加入纤维素混合搅拌5-8分钟,进行装袋,即得到一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆。
本发明的有益效果:
本发明通过对砂浆各组分的配比进行优化,在各组分的协同作用下,可以有效提高砂浆的防火性能。
本发明以玻化废弃砖瓦骨料和蛭石骨料为砂浆骨料,采用硅酸盐水泥或者铝酸盐水泥为胶凝材料,可以对废弃砖瓦实现资源化利用,最大限度的减轻由废弃砖瓦造成的环境污染、资源能源的消耗等问题;本发明利用从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,将废弃砖瓦进行破碎加工,制备成粒度为0.3-0.8mm的废弃砖瓦微粒,再经过酸化,通过盐酸酸化,用氢离子取代可交换的钙、镁等离子,并且盐酸能使废弃砖瓦微粒形成有细孔的表面,比表面积和孔隙度都增大,孔隙度的增大可以使废弃砖瓦微粒的导热性降低,有效提高砂浆的防火性能。
本发明利用蛭石骨料作为砂浆的骨架,在保证了砂浆防火性能的同时,也保证了砂浆的抗压性、抗折性等机械性能。当砂浆受力时,蛭石骨料通常承受较大的荷载。此外,在砂浆的硬化过程中,蛭石骨料不会产生因化学反应造成的体积变化。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明,以方便技术人员理解。
实施例1
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:硅酸盐水泥400份、粒度为5mm的蛭石骨料280份、粒度为1.5mm以及堆积面积为70kg/m3的玻化废弃砖瓦骨料200份、甲基纤维素醚7份、聚羧酸系粉末高效减水剂3份、增乙烯-醋酸乙烯共聚乳胶粉3份。
玻化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.8mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加700重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的0.5倍,浸泡活化1天,压滤脱水,得到酸活化废弃砖瓦微粒;(3)预热脱水:将酸化后的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,含水量为0.2;(4)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1000℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为1.5mm的微粒。
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分材料;(2)先将硅酸盐水泥、蛭石骨料和玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌10分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、增乙烯-醋酸乙烯共聚乳胶粉混合搅拌8分钟;(4)最后向搅拌装置内加入甲基纤维素醚混合搅拌5分钟,进行装袋,即得到一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
实施例2
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:铝酸盐水泥500份、粒度为4mm的蛭石骨料270份、粒度为1mm以及堆积面积为72kg/m3的玻化废弃砖瓦骨料300份、羟丙基甲基纤维素醚10份、聚羧酸系粉末高效减水剂5份、丙烯酸类乳胶粉4份。
玻化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.4mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加1000重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的1.2倍,浸泡活化2天,压滤脱水,得到酸活化废弃砖瓦微粒;(3)预热脱水:将酸化后的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,含水量为1.8;(4)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1200℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为1mm的微粒。
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分原料;(2)先将铝酸盐水泥、蛭石骨料和玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌18分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、丙烯酸类乳胶粉混合搅拌10分钟;(4)最后向搅拌装置内加入羟丙基甲基纤维素醚混合搅拌8分钟,进行装袋,即得到一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
实施例3
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:铝酸盐水泥460份、粒度为8mm的蛭石骨料100份、粒度为0.5mm以及堆积面积为80kg/m3的玻化废弃砖瓦骨料400份、甲基纤维素醚9份、聚羧酸系粉末高效减水剂2份、丙烯酸类乳胶粉2份。
玻化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.3mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加500重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的0.7倍,浸泡活化2天,压滤脱水,得到酸活化废弃砖瓦微粒;(3)预热脱水:将酸化后的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,含水量为3;(4)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1500℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为0.5mm的微粒。
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分原料;(2)先将铝酸盐水泥、蛭石骨料和玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌20分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、丙烯酸类乳胶粉混合搅拌15分钟;(4)最后向搅拌装置内加入甲基纤维素醚混合搅拌7分钟,进行装袋,即得到一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
对比例1
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:铝酸盐水泥500份、粒度为1mm以及堆积面积为72kg/m3的玻化废弃砖瓦骨料300份、羟丙基甲基纤维素醚10份、聚羧酸系粉末高效减水剂5份、丙烯酸类乳胶粉4份。
玻化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.4mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加1000重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的1.2倍,浸泡活化2天,压滤脱水,得到酸活化废弃砖瓦微粒;(3)预热脱水:将酸化后的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,含水量为1.8;(4)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1200℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为1mm的微粒。
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分原料;(2)先将铝酸盐水泥、玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌18分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、丙烯酸类乳胶粉混合搅拌10分钟;(4)最后向搅拌装置内加入羟丙基甲基纤维素醚混合搅拌8分钟,进行装袋,即得到一种防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
对比例2
一种防火砂浆按重量份计包括:铝酸盐水泥500份、粒度为4mm的蛭石骨料270份、粒度为1mm以及堆积面积为72kg/m3的酸化废弃砖瓦骨料300份、羟丙基甲基纤维素醚10份、聚羧酸系粉末高效减水剂5份、丙烯酸类乳胶粉4份。
废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度1mm;(2)废弃砖瓦微粒酸化:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉加1000重量份水打浆,然后加入盐酸,盐酸用量为废弃砖瓦微粉的阳离子交换容量的1.2倍,浸泡活化2天,压滤脱水,得到酸化废弃砖瓦微粒,收集待用。
一种砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分原料;(2)先将铝酸盐水泥、蛭石骨料和酸化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌18分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、丙烯酸类乳胶粉混合搅拌10分钟;(4)最后向搅拌装置内加入羟丙基甲基纤维素醚混合搅拌8分钟,进行装袋,即得到一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
对比例3
一种利用废弃砖瓦制备的防火砂浆按重量份计包括:铝酸盐水泥500份、粒度为4mm的蛭石骨料270份、粒度为1mm以及堆积面积为72kg/m3的未酸化废弃砖瓦骨料300份、羟丙基甲基纤维素醚10份、聚羧酸系粉末高效减水剂5份、丙烯酸类乳胶粉4份。
未酸化废弃砖瓦骨料通过如下步骤制备而来:(1)废弃砖瓦的处理:从建筑垃圾中分选出废弃砖瓦,使用破碎装置将废弃砖瓦破碎,其粒度0.4mm;(2)预热脱水:将步骤(1)得到的废弃砖瓦微粉在300℃下进行预热,含水量为1.8;(3)空心玻化:将预热脱水后的废弃砖瓦微粒放入玻化炉进行玻化,玻化炉的温度为1200℃;(5)分选:将玻化后的废弃砖瓦微粒使用筛分进行分选,分选收集粒度为1mm的微粒。
一种防火砂浆的制备方法,包括以下步骤:(1)按照重量份配取各组分原料;(2)先将铝酸盐水泥、蛭石骨料和玻化废弃砖瓦骨料放入搅拌装置内混合搅拌18分钟;(3)再向搅拌装置内加入聚羧酸系粉末高效减水剂、丙烯酸类乳胶粉混合搅拌10分钟;(4)最后向搅拌装置内加入羟丙基甲基纤维素醚混合搅拌8分钟,进行装袋,即得到一种防火砂浆。
将上述防火砂浆根据GB/T25181-2019方法检测,对其进行性能指标检测。
分别对三个实施例和三个对比例产品的理化性能进行检测,检测结果见表1,由表1可以看出,采用本发明防火砂浆的组分及配比,不仅能有效提高砂浆的防火能力,同时还能够有效保证砂浆的抗压、抗折强度等机械性能以及与钢结构之间的粘结强度。
表1实施例1-3和对比例1-3性能指标检测结果
对实施例1-3中的玻化废弃砖瓦骨料进行性能检测,见表2。
表2实施例1-3玻化废弃砖瓦骨料性能指标检测结果
玻化废弃砖瓦骨料是经破碎、筛分的废弃砖瓦,通过盐酸酸化,使废弃砖瓦微粒的孔隙度都增大,再经过预热脱水和空心玻化加工而成。加工过程中,膨胀的微粒表面经高温熔化,克服表面张力而闭合,快速降温处理后形成表面连续玻璃化且封闭的颗粒,同时其内部仍保持着完整的多孔空心结构。
由于其加工工艺特殊,玻化废弃砖瓦骨料的理化性能十分稳定,具有质轻、抗老化、耐高温,是一种既环保型,又高效的轻质绝热材料。
最后说明的是,以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。