CN115572142A - 一种生态健康环保水泥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态健康环保水泥，包括以下重量份数计：抗毒滤毒环保水泥80‑100份、净化空气环保水泥70‑95份、阻燃环保水泥60‑80份、天然菌紫外线环保水泥60‑85份、乳胶环保水泥40‑65份、抗病毒环保水泥50‑75份、无机工业废弃物25‑40份、功能添加剂10‑18份、改性毛发纤维20‑22份、熟料6‑10份、增强剂5‑7份、助磨剂8‑10份、六价铬离子还原剂10‑20份、可再分散乳胶粉5‑10份、消泡剂3‑5粉。有益效果：生物基减水剂和抗紫外线助剂事先进行混合，两者相互结合，有效避免了抗紫外线助剂的团聚，有利于其分散性，同时配合高吸水树脂与稻壳灰，对生物基减水剂和抗紫外线助剂进行吸附，进一步提高了生物基减水剂和抗紫外线助剂的分散性能，从而提升了抗紫外助剂在混凝土中的抗紫外线能力。

Description

一种生态健康环保水泥
技术领域
本发明涉及水泥领域，具体来说，涉及一种生态健康环保水泥。
背景技术
水泥是建材的最大分支，发展生态水泥在生态建材中占有重要地位。生态水泥是以各种固体废弃物包括各种工业废料、废渣、城市垃圾焚烧灰、污泥及石灰石为主要原料，通过烧成粉末而获得的水硬性胶凝材料。国内外的实践证明，采用城市垃圾焚烧灰或污泥作原料生产水泥，可以彻底解决城市垃圾和污泥污染问题，是保护生态环境，降低废弃物处理的负荷，节省资源、能源，达到与环境共生的目标，实现零污染的最为有效的途径，对促进社会可持续发展具有重要意义。生态健康环保水泥，是属于生态建筑材料之一。
随着人们环保意识的不断增强，使用健康、高效、舒适、优美的环保型建材——“生态建材”成为追求的目标。“环境负荷评价”的科学理念为人们提供了有益的借鉴。分析从原料的采集一直到生产、使用、废弃物再生产利用的全过程，及其对环境带来的影响，并进行定量评价的方法即为“环境负荷评价” (lifecycleassessment，简称LCA)。它是将建筑产品寿命周期各阶段的环境负荷分解为资源及能源使用对大气、水及土壤的污染、地球温室效应、废弃物的数量等进行解析并定量表达的过程。在进行环境负荷评价时，投入的一方要考虑资源及能源的消耗和资源再生的可能性，排出的一方要考虑对大气、水、土壤的环境污染以及固体废弃物数量及能耗等，上述两方面均作为环境负荷评价指标来调查分析评价建筑材料在整个寿命周期中物质及能量的平衡和环境负荷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生态健康环保水泥，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生态健康环保水泥，包括以下重量份数计：抗毒滤毒环保水泥 80-100份、净化空气环保水泥70-95份、阻燃环保水泥60-80份、天然菌紫外线环保水泥60-85份、乳胶环保水泥40-65份、抗病毒环保水泥50-75 份、无机工业废弃物25-40份、功能添加剂10-18份、改性毛发纤维20-22 份、熟料6-10份、增强剂5-7份、助磨剂8-10份、六价铬离子还原剂10-20 份、可再分散乳胶粉5-10份、消泡剂3-5粉；
其中，所述抗毒滤毒环保水泥包括以下重量份数计：重晶石粉5-6份、氧化铁粉6-7份、橄榄石粉7-9份、炉渣10-12份和硅酸盐水泥52-76份；
所述净化空气环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰5-7份、废锌猛渣粉7-8份、麦饭石粉9-10份、电气石粉3-4份、石膏粉8-12份、硅酸盐水泥32-44份、陶瓷粉6-10份；
所述阻燃环保水泥包括以下重量份数计：玻璃纤维粉5-7份、石膏粉 3-4份、酸盐水泥27-33份、有机硅拒水剂1-2份、石灰粉6-9份、猛铁渣粉5-7份、聚丙烯酸钠3-5份、氨基苯磺酸2-3份、磷酸二氢铵8-10份；
所述天然菌紫外线环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰1-2份、火山渣砂2-3份、废弃塑料瓶纤维3-4份、废弃玻璃颗粒2-4份、稻壳灰5-8 份、碎石形页岩陶粒3-5份、氧化钙膨胀剂2-5份、高吸水树脂6-7份、抗紫外线助剂2-4份、生物基减水剂2-3份、甲壳素纤维粉1-2份、硅酸盐水泥31-38份，所述抗紫外线助剂和所述生物基减水剂事先进行混合；
所述乳胶环保水泥包括以下重量份数计：远红外陶瓷粉1-2份、高钙水泥5-10份、石棉粉3-4份、珊瑚化石粉2-3份、乳化沥青10-12份、莫末石粉7-8份、天然乳胶12-26份；
所述抗病毒环保水泥包括以下重量份数计：纳米银2-3份、炭化棉纤维粉3-5份、硫黄粉2-4份、氧化锌6-8份、壳聚纤维粉1-2份、水玻璃粉 3-4份、硅氟化钠粉5-7份、硅酸盐水泥28-42份。
其中，所述改性毛发纤维的制备方法，包括如下步骤：
将剪碎的毛发纤维分散于乙醇中形成分散液，然后向其中加入Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌反应5-6小时，后过滤，并用乙醇洗4次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘8小时，得到环氧基修饰的毛发纤维；
将经过步骤一制备得到的环氧基修饰的毛发纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖和催化剂，在80-90℃下搅拌反应5小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物4次，后置于真空干燥箱90℃下烘11.5 小时，得到改性毛发纤维。
其中，所述功能添加剂的制备方法，包括如下步骤：将乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷溶于高沸点溶剂中形成溶液，再向其中加入引发剂，在氮气氛围70-85℃下搅拌反应4小时，后在丙酮中沉出，并用丙酮洗2次后，旋蒸除去溶剂，碾磨成粉，得到功能添加剂。
其中，所述无机工业废弃物包括以下质量份数计：废砖2-3份、废瓦 2-4份、废混凝土3-5份、废砂灰1-2份、废玻璃3-4份、废瓷砖2-5份、石灰渣6-7份、铝型材废渣3-4份、电解锰渣3-6份；
其中，所述电解锰渣自然晾干或者烘干，控制其含水率小于1％，所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
其中，所述助磨剂包括以下质量份数计：麦草碱木质素0.3-0.5份、氧化剂1-2份、极性添加剂0.5-0.8份、聚甘油脂肪酯0.1-0.2份、聚甘油0.3-0.4 份、类甘油0.1-0.2份、聚醚多羟基叔胺0.8-1份、乙二醇0.4-0.5份、丙二醇0.1-0.2份、氢氧化钠0.2-0.3份、三聚甘油单月桂酸酯0.3-0.5份、三聚甘油单硬脂酸酯0.2-0.6份、水3.7-4.9份；
其中，所述极性添加剂由以下质量份数计混合组成：聚乙烯醇0.1-0.2 份、羧甲基纤维素钠0.1-0.13份、苯氨甲基三乙氧基硅烷0.05-0.09份、乳酸0.1-0.15份和葡萄糖酸钠0.15-0.23份；
其中，所述助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、采用超滤提纯的方式将麦草碱木质素分为不同分子量分布；
步骤二：将提取分子量为180-220之间的麦草碱木质素添加至反应釜，加热至60℃时，添加氧化剂，氧化剂添加量为1-2份，添加完成继续加热反应釜，在反应釜中对麦草碱木质素进行氧化反应，制得氧化产物；
步骤三、对氧化产物进行配伍，添加0.5-0.8份极性添加剂，在反应釜中继续进行加热，反应结束后，冷却形成水泥助磨剂母液；
步骤四、在另一个反应釜中分别添加聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油和水，加热并进行搅拌，搅拌过程中添加氢氧化钠，冷却后可得聚合多元醇溶液；
步骤五、对第一个反应釜中注入3.7-4.9份的水，进行与水泥助磨剂母液的搅拌并加热，持续时间为10min，水泥助磨剂母液完全与水混合后，添加聚醚多羟基叔胺和聚合多元醇溶液，并持续搅拌30min；
步骤六、对混合完成后的液体通过目数为200的滤布进行过滤，过滤完成后在液体内添加乙二醇和丙二醇，并再次升温加热，搅拌60min可得水泥助磨剂产品。
其中，所述氧化剂由以下质量份数计混合组成：过硫酸铵0.1-0.2份、高锰酸钾0.2-0.3份、双氧水0.6-0.7份、次氯酸钠0.1-0.82份；
其中，所述步骤二中氧化反应的处理温度为90℃、反应时间为3h，所述步骤三中反应釜加热温度为90℃，搅拌时间为20min，搅拌转速为 1500r/min，所述步骤四中反应釜加热温度为80℃，搅拌时间为45min，搅拌转速为1800r/min。
其中，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
其中，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述增强剂由二磷酸四2-3份钠和偏硼酸钙组3-4份成，所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
经过试验研究，抗毒滤毒环保水泥中的材质有重晶石粉、氧化铁粉、石膏粉等作为掺料，按不同的配比掺加到基材中，然后加入普通硅酸盐水泥，并按比例加适量水调配为砂浆，制备实验试块，制备生态健康环保水泥，该混凝土因为含有重晶石粉中重元素钡，具有吸收X射线的性质，且用其制成的水泥砂浆防辐射效果很明显，可有效地屏蔽有害放射性射线；
天然矿石奇冰石、麦饭石、珊瑚化石、雪硅钙石，它们均为多孔吸附净水溶出多种微量元素释放负离子的偏硅酸盐类矿石，富含几十种对人体有益的元素，SiO2二氧化硅能有效预防紫外线放射伤害，Al2O3是具有远红外辐射式杀菌的代表，TiO2是光催化式杀菌的代表，Fe2O3、FeO是屏蔽电磁污染、抗菌、杀菌，溶出对人体的多种微量元素，自发不断地释放产生有益于人体的空气负离子，净化空气、减少环境污染、防电磁波污染与大气污染、水质污染和废弃物污染等污染显著不同，陶瓷粉包括高岭土能有效地防紫外线污染，氧化锌晶须ZnOw是强效广谱杀菌剂；
添加物质麦饭石、莫耒石不仅能释放多种微量元素，同时是远红外辐射物质，加上远红外陶瓷粉具有远红外线线放射性能，通过生态健康远红外线水泥放射性能高效吸收作用，人们生活在这种水泥墙面下，使人体具有保温，改善微循环***，促进血液循环，增强人体免疫***，钢渣中微量元素钒、钛、钴、镍含量比天然矿石高出许多倍。碱渣含钙、镁、钾、钠、铝、铁、锰、磷、钛、钒、钴、可溶硅、锶、锌、铬等碱渣中不仅含有氮、磷、钾等宏元素，还含钙、镁、氯、钠等常元素，还含有铁、锌、锰、钛、铬、镍、锶、硼、铍、铜、钴、硅等，其它锌、锰、铁、钼、钴、铜矿渣中含有多种微量元素作为辅料添加在环保水泥配置中遇风、水能缓慢不断地溶出多种元素小分了飘浮在空气中，经人体的呼吸吸收能有效地调节补充拮抗人体内元素平衡，健康益寿；
本申请的水泥采用工农业废渣、秸秆、天然矿石硅酸盐为生产原料。低温烧制，大大降低了向空气排放二氧化碳的排放量，变废为宝，喊少了环境污染，增加空气中负离子含量，净化了空气，增强了人体健康的绿色低碳健康环保水泥，且本申请的水泥中的无机工业废弃物添加到增提的水泥中，因此大大降低制造成本低、简单，保护了国家资源和资源再利用，符合国家产业发展政策和变废为宝的可持续发展战略；
电解锰渣环保水泥充分利用了锰渣中有效成分，提高了锰渣的使用量，锰渣的添加量可达60％，做成的水泥强度基本能够达到了32.5普通硅酸盐水泥的水平，而传统的锰渣水泥电解锰渣的使用量均不高于60％；
可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为分散剂，有助于水泥水化过程中吸附剂更好的分散水泥当中，更好的发挥其吸附功能；
且本申请中硅酸盐熟料起到碱性激发剂和晶核的作用，铝型材废渣中存在着大量的Al-O-Al键，在碱性环境下，Al-O-Al键发生断裂，在水泥浆体中提供了大量的A1-O键，可与SO42-及Ca2+离子结合生成钙矶石，加速水化反应；二磷酸四钠对体系中的Cu2+、Mn2+、Fe2+等多种离子都有良好的络合性能，还能促进钙盐、镁盐的溶解，有利于水泥水化反应，助磨剂有良好的表面活性，促进水泥的粉磨效率，六价铬离子还原剂可将水泥中高毒性的六价铬还原为安全的三价铬，减少六价铬离子带来的污染，因此有效利用生活垃圾焚烧炉渣和铝型材废渣，减少了环境污染，生活垃圾焚烧炉渣、铝型材废渣和冶炼渣的综合利用开辟了一条有效途径，减少水泥熟料用量，节约了大量的石灰石、粘土、煤炭等资源和能源，减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物排放；
通过各组分合理的配伍，使得水泥综合性能优异，通过壳聚糖改性毛发纤维的添加，不仅可以和纳米硼纤维一起协同作用起到增强水泥强度的作用，而且纳米材料和壳聚糖在水泥水化过程中能够包覆离子，在水泥表面形成保护膜，密实水泥混凝土水化微结构，提高早期强度，壳聚糖空腔结构更有利于其吸附络合离子，与功能添加剂一起协同作用避免泛碱现象的发生。
本申请的助磨剂通过聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油进行提纯混合制得高纯度聚合多元醇，制得的水泥助磨剂在使用过程中能够明显改善水泥的细度、强度、抗冻性，部分成分与水泥中的铝、硅、钙等发生化学反应，造成水泥中氧化物晶格缺陷，提高水泥活性，从而提高水泥强，可替代三乙醇胺有机成分，由于聚合多元醇的三元醇特殊性，使用后的水泥对混凝土外加剂的适应性更强，品质稳定，纯净无杂质，浓度高，在抗病毒环保水泥中添加纳米银，使其具备抗菌抗病毒效果，尤其适合医院等场合，且VOC极低，具有广泛的应用前景；
生物基减水剂和抗紫外线助剂事先进行混合，两者相互结合，有效避免了抗紫外线助剂的团聚，有利于其分散性，同时配合高吸水树脂与稻壳灰，对生物基减水剂和抗紫外线助剂进行吸附，进一步提高了生物基减水剂和抗紫外线助剂的分散性能，从而提升了抗紫外助剂在混凝土中的抗紫外线能力。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例一：
一种生态健康环保水泥，包括以下重量份数计：抗毒滤毒环保水泥80 份、净化空气环保水泥70份、阻燃环保水泥60份、天然菌紫外线环保水泥60份、乳胶环保水泥40份、抗病毒环保水泥50份、无机工业废弃物 25份、功能添加剂10份、改性毛发纤维20份、熟料6份、增强剂5份、助磨剂8份、六价铬离子还原剂10份、可再分散乳胶粉5份、消泡剂3粉；
其中，所述抗毒滤毒环保水泥包括以下重量份数计：重晶石粉5份、氧化铁粉6份、橄榄石粉7份、炉渣10份和硅酸盐水泥52份；
所述净化空气环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰5份、废锌猛渣粉7份、麦饭石粉9份、电气石粉3份、石膏粉8份、硅酸盐水泥32份、陶瓷粉6份；
所述阻燃环保水泥包括以下重量份数计：玻璃纤维粉5份、石膏粉3 份、酸盐水泥27份、有机硅拒水剂1份、石灰粉6份、猛铁渣粉5份、聚丙烯酸钠3份、氨基苯磺酸2份、磷酸二氢铵8份；
所述天然菌紫外线环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰1、火山渣砂2、废弃塑料瓶纤维3、废弃玻璃颗粒2、稻壳灰5份、碎石形页岩陶粒 3、氧化钙膨胀剂2、高吸水树脂6、抗紫外线助剂2、生物基减水剂2、甲壳素纤维粉1、硅酸盐水泥31份，所述抗紫外线助剂和所述生物基减水剂事先进行混合；
所述乳胶环保水泥包括以下重量份数计：远红外陶瓷粉1份、高钙水泥5份、石棉粉3份、珊瑚化石粉2份、乳化沥青10份、莫末石粉7份、天然乳胶12份；
所述抗病毒环保水泥包括以下重量份数计：纳米银2份、炭化棉纤维粉3份、硫黄粉2份、氧化锌6份、壳聚纤维粉1份、水玻璃粉3份、硅氟化钠粉5份、硅酸盐水泥28份。
其中，所述改性毛发纤维的制备方法，包括如下步骤：
将剪碎的毛发纤维分散于乙醇中形成分散液，然后向其中加入Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌反应5小时，后过滤，并用乙醇洗4次，再置于真空干燥箱80℃下烘8小时，得到环氧基修饰的毛发纤维；
将经过步骤一制备得到的环氧基修饰的毛发纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖和催化剂，在80℃下搅拌反应5小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物4次，后置于真空干燥箱90℃下烘11-5 小时，得到改性毛发纤维。
其中，所述功能添加剂的制备方法，包括如下步骤：将乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷溶于高沸点溶剂中形成溶液，再向其中加入引发剂，在氮气氛围70℃下搅拌反应 4小时，后在丙酮中沉出，并用丙酮洗2次后，旋蒸除去溶剂，碾磨成粉，得到功能添加剂。
其中，所述无机工业废弃物包括以下质量份数计：废砖2份、废瓦2 份、废混凝土3份、废砂灰1份、废玻璃3份、废瓷砖2份、石灰渣6份、铝型材废渣3份、电解锰渣3份；
其中，所述电解锰渣自然晾干或者烘干，控制其含水率小于1％，所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
其中，所述助磨剂包括以下质量份数计：麦草碱木质素0.3份、氧化剂1份、极性添加剂0.5份、聚甘油脂肪酯0.1份、聚甘油0.份、类甘油 0.1份、聚醚多羟基叔胺0.8份、乙二醇0.4份、丙二醇0.1份、氢氧化钠 0.2份、三聚甘油单月桂酸酯0.3份、三聚甘油单硬脂酸酯0.2份、水3.7 份；
其中，所述极性添加剂由以下质量份数计混合组成：聚乙烯醇0.1份、羧甲基纤维素钠0.1份、苯氨甲基三乙氧基硅烷0.05份、乳酸0.1份和葡萄糖酸钠0.15份；
其中，所述助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、采用超滤提纯的方式将麦草碱木质素分为不同分子量分布；
步骤二：将提取分子量为180之间的麦草碱木质素添加至反应釜，加热至60℃时，添加氧化剂，氧化剂添加量为1份，添加完成继续加热反应釜，在反应釜中对麦草碱木质素进行氧化反应，制得氧化产物；
步骤三、对氧化产物进行配伍，添加0.5份极性添加剂，在反应釜中继续进行加热，反应结束后，冷却形成水泥助磨剂母液；
步骤四、在另一个反应釜中分别添加聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油和水，加热并进行搅拌，搅拌过程中添加氢氧化钠，冷却后可得聚合多元醇溶液；
步骤五、对第一个反应釜中注入3.7份的水，进行与水泥助磨剂母液的搅拌并加热，持续时间为10min，水泥助磨剂母液完全与水混合后，添加聚醚多羟基叔胺和聚合多元醇溶液，并持续搅拌30min；
步骤六、对混合完成后的液体通过目数为200的滤布进行过滤，过滤完成后在液体内添加乙二醇和丙二醇，并再次升温加热，搅拌60min可得水泥助磨剂产品。
其中，所述氧化剂由以下质量份数计混合组成：过硫酸铵0.1份、高锰酸钾0.2份、双氧水0.6份、次氯酸钠0.1份；
其中，所述步骤二中氧化反应的处理温度为90℃、反应时间为3h，所述步骤三中反应釜加热温度为90℃，搅拌时间为20min，搅拌转速为 1500r/min，所述步骤四中反应釜加热温度为80℃，搅拌时间为45min，搅拌转速为1800r/min。
其中，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
其中，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述增强剂由二磷酸四2份钠和偏硼酸钙组3份成，所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸。
实施例二：
一种生态健康环保水泥，包括以下重量份数计：抗毒滤毒环保水泥100 份、净化空气环保水泥95份、阻燃环保水泥80份、天然菌紫外线环保水泥85份、乳胶环保水泥65份、抗病毒环保水泥75份、无机工业废弃物 40份、功能添加剂18份、改性毛发纤维22份、熟料10份、增强剂7份、助磨剂10份、六价铬离子还原剂20份、可再分散乳胶粉10份、消泡剂5 粉；
其中，所述抗毒滤毒环保水泥包括以下重量份数计：重晶石粉6份、氧化铁粉7份、橄榄石粉9份、炉渣12份和硅酸盐水泥76份；
所述净化空气环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰7份、废锌猛渣粉8份、麦饭石粉10份、电气石粉4份、石膏粉12份、硅酸盐水泥44份、陶瓷粉10份；
所述阻燃环保水泥包括以下重量份数计：玻璃纤维粉7份、石膏粉4 份、酸盐水泥33份、有机硅拒水剂2份、石灰粉9份、猛铁渣粉7份、聚丙烯酸钠5份、氨基苯磺酸3份、磷酸二氢铵10份；
所述天然菌紫外线环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰2、火山渣砂3份、废弃塑料瓶纤维4份、废弃玻璃颗粒4份、稻壳灰8份、碎石形页岩陶粒5份、氧化钙膨胀剂5份、高吸水树脂7份、抗紫外线助剂4份、生物基减水剂3份、甲壳素纤维粉2份、硅酸盐水泥38份，所述抗紫外线助剂和所述生物基减水剂事先进行混合；
所述乳胶环保水泥包括以下重量份数计：远红外陶瓷粉2份、高钙水泥10份、石棉粉4份、珊瑚化石粉3份、乳化沥青12份、莫末石粉8份、天然乳胶26份；
所述抗病毒环保水泥包括以下重量份数计：纳米银3份、炭化棉纤维粉5份、硫黄粉4份、氧化锌8份、壳聚纤维粉2份、水玻璃粉4份、硅氟化钠粉7份、硅酸盐水泥42份。
其中，所述改性毛发纤维的制备方法，包括如下步骤：
将剪碎的毛发纤维分散于乙醇中形成分散液，然后向其中加入Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌反应6小时，后过滤，并用乙醇洗4次，再置于真空干燥箱90℃下烘8小时，得到环氧基修饰的毛发纤维；
将经过步骤一制备得到的环氧基修饰的毛发纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖和催化剂，在90℃下搅拌反应5小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物4次，后置于真空干燥箱90℃下烘11.5 小时，得到改性毛发纤维。
其中，所述功能添加剂的制备方法，包括如下步骤：将乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷溶于高沸点溶剂中形成溶液，再向其中加入引发剂，在氮气氛围85℃下搅拌反应 4小时，后在丙酮中沉出，并用丙酮洗2次后，旋蒸除去溶剂，碾磨成粉，得到功能添加剂。
其中，所述无机工业废弃物包括以下质量份数计：废砖3份、废瓦4 份、废混凝土5份、废砂灰2份、废玻璃4份、废瓷砖5份、石灰渣7份、铝型材废渣4份、电解锰渣6份；
其中，所述电解锰渣自然晾干或者烘干，控制其含水率小于1％，所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
其中，所述助磨剂包括以下质量份数计：麦草碱木质素0.5份、氧化剂2份、极性添加剂0.8份、聚甘油脂肪酯0.2份、聚甘油0.4份、类甘油 0.2份、聚醚多羟基叔胺1份、乙二醇0.5份、丙二醇0.2份、氢氧化钠0.3 份、三聚甘油单月桂酸酯0.5份、三聚甘油单硬脂酸酯0.6份、水4.9份；
其中，所述极性添加剂由以下质量份数计混合组成：聚乙烯醇0.2份、羧甲基纤维素钠0.13份、苯氨甲基三乙氧基硅烷0.09份、乳酸0.15份和葡萄糖酸钠0.23份；
其中，所述助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、采用超滤提纯的方式将麦草碱木质素分为不同分子量分布；
步骤二：将提取分子量为220之间的麦草碱木质素添加至反应釜，加热至60℃时，添加氧化剂，氧化剂添加量为2份，添加完成继续加热反应釜，在反应釜中对麦草碱木质素进行氧化反应，制得氧化产物；
步骤三、对氧化产物进行配伍，添加0.8份极性添加剂，在反应釜中继续进行加热，反应结束后，冷却形成水泥助磨剂母液；
步骤四、在另一个反应釜中分别添加聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油和水，加热并进行搅拌，搅拌过程中添加氢氧化钠，冷却后可得聚合多元醇溶液；
步骤五、对第一个反应釜中注入4.9份的水，进行与水泥助磨剂母液的搅拌并加热，持续时间为10min，水泥助磨剂母液完全与水混合后，添加聚醚多羟基叔胺和聚合多元醇溶液，并持续搅拌30min；
步骤六、对混合完成后的液体通过目数为200的滤布进行过滤，过滤完成后在液体内添加乙二醇和丙二醇，并再次升温加热，搅拌60min可得水泥助磨剂产品。
其中，所述氧化剂由以下质量份数计混合组成：过硫酸铵0.2份、高锰酸钾0.3份、双氧水0.7份、次氯酸钠0.82份：
其中，所述步骤二中氧化反应的处理温度为90℃、反应时间为3h，所述步骤三中反应釜加热温度为90℃，搅拌时间为20min，搅拌转速为 1500r/min，所述步骤四中反应釜加热温度为80℃，搅拌时间为45min，搅拌转速为1800r/min。
其中，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
其中，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述增强剂由二磷酸四3份钠和偏硼酸钙组4份成，所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸。
在应用时，碳化棉杀菌纤维，其制作工艺为，把棉布放在真空状下加热到 1000℃，使棉花内所含水分完全蒸发，将棉布纤维制或碳化棉纤维。
其中针对性能测试，将实施例1-2水泥按GB/T1346-2001的方法测定标准稠度用水量、凝结时间、安定性；按GBT17671-1999测定胶砂强度；按 GB31893-2015《水泥中水溶性铬(VI)的限量及测定方法》测六价铬，结果见表如下：
Figure BDA0003940304930000121
在实际应用时，天然矿石奇冰石、麦饭石、珊瑚化石、雪硅钙石，它们均为多孔吸附净水溶出多种微量元素释放负离子的偏硅酸盐类矿石，富含几十种对人体有益的元素，SiO2二氧化硅能有效预防紫外线放射伤害，Al2O3是具有远红外辐射式杀菌的代表，TiO2是光催化式杀菌的代表，Fe2O3、FeO是屏蔽电磁污染、抗菌、杀菌，溶出对人体的多种微量元素，自发不断地释放产生有益于人体的空气负离子，净化空气、减少环境污染、防电磁波污染与大气污染、水质污染和废弃物污染等污染显著不同，陶瓷粉包括高岭土能有效地防紫外线污染，氧化锌晶须ZnOw是强效广谱杀菌剂；
添加物质麦饭石、莫耒石不仅能释放多种微量元素，同时是远红外辐射物质，加上远红外陶瓷粉具有远红外线线放射性能，通过生态健康远红外线水泥放射性能高效吸收作用，人们生活在这种水泥墙面下，使人体具有保温，改善微循环***，促进血液循环，增强人体免疫***，钢渣中微量元素钒、钛、钴、镍含量比天然矿石高出许多倍。碱渣含钙、镁、钾、钠、铝、铁、锰、磷、钛、钒、钴、可溶硅、锶、锌、铬等碱渣中不仅含有氮、磷、钾等宏元素，还含钙、镁、氯、钠等常元素，还含有铁、锌、锰、钛、铬、镍、锶、硼、铍、铜、钴、硅等，其它锌、锰、铁、钼、钴、铜矿渣中含有多种微量元素作为辅料添加在环保水泥配置中遇风、水能缓慢不断地溶出多种元素小分了飘浮在空气中，经人体的呼吸吸收能有效地调节补充拮抗人体内元素平衡，健康益寿；
本申请的水泥采用工农业废渣、秸秆、天然矿石硅酸盐为生产原料。低温烧制，大大降低了向空气排放二氧化碳的排放量，变废为宝，喊少了环境污染，增加空气中负离子含量，净化了空气，增强了人体健康的绿色低碳健康环保水泥，且本申请的水泥中的无机工业废弃物添加到增提的水泥中，因此大大降低制造成本低、简单，保护了国家资源和资源再利用，符合国家产业发展政策和变废为宝的可持续发展战略；
电解锰渣环保水泥充分利用了锰渣中有效成分，提高了锰渣的使用量，锰渣的添加量可达60％，做成的水泥强度基本能够达到了32.5普通硅酸盐水泥的水平，而传统的锰渣水泥电解锰渣的使用量均不高于60％；
可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作为分散剂，有助于水泥水化过程中吸附剂更好的分散水泥当中，更好的发挥其吸附功能；
且本申请中硅酸盐熟料起到碱性激发剂和晶核的作用，铝型材废渣中存在着大量的Al-O-Al键，在碱性环境下，Al-O-Al键发生断裂，在水泥浆体中提供了大量的Al-O键，可与SO42-及Ca2+离子结合生成钙矶石，加速水化反应；二磷酸四钠对体系中的Cu2+、Mn2+、Fe2+等多种离子都有良好的络合性能，还能促进钙盐、镁盐的溶解，有利于水泥水化反应，助磨剂有良好的表面活性，促进水泥的粉磨效率，六价铬离子还原剂可将水泥中高毒性的六价铬还原为安全的三价铬，减少六价铬离子带来的污染，因此有效利用生活垃圾焚烧炉渣和铝型材废渣，减少了环境污染，生活垃圾焚烧炉渣、铝型材废渣和冶炼渣的综合利用开辟了一条有效途径，减少水泥熟料用量，节约了大量的石灰石、粘土、煤炭等资源和能源，减排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物排放；
通过各组分合理的配伍，使得水泥综合性能优异，通过壳聚糖改性毛发纤维的添加，不仅可以和纳米硼纤维一起协同作用起到增强水泥强度的作用，而且纳米材料和壳聚糖在水泥水化过程中能够包覆离子，在水泥表面形成保护膜，密实水泥混凝土水化微结构，提高早期强度，壳聚糖空腔结构更有利于其吸附络合离子，与功能添加剂一起协同作用避免泛碱现象的发生。
本申请的助磨剂通过聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油进行提纯混合制得高纯度聚合多元醇，制得的水泥助磨剂在使用过程中能够明显改善水泥的细度、强度、抗冻性，部分成分与水泥中的铝、硅、钙等发生化学反应，造成水泥中氧化物晶格缺陷，提高水泥活性，从而提高水泥强，可替代三乙醇胺有机成分，由于聚合多元醇的三元醇特殊性，使用后的水泥对混凝土外加剂的适应性更强，品质稳定，纯净无杂质，浓度高，在抗病毒环保水泥中添加纳米银，使其具备抗菌抗病毒效果，尤其适合医院等场合，且VOC极低，具有广泛的应用前景；
生物基减水剂和抗紫外线助剂事先进行混合，两者相互结合，有效避免了抗紫外线助剂的团聚，有利于其分散性，同时配合高吸水树脂与稻壳灰，对生物基减水剂和抗紫外线助剂进行吸附，进一步提高了生物基减水剂和抗紫外线助剂的分散性能，从而提升了抗紫外助剂在混凝土中的抗紫外线能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种生态健康环保水泥，其特征在于，包括以下重量份数计：抗毒滤毒环保水泥80-100份、净化空气环保水泥70-95份、阻燃环保水泥60-80份、天然菌紫外线环保水泥60-85份、乳胶环保水泥40-65份、抗病毒环保水泥50-75份、无机工业废弃物25-40份、功能添加剂10-18份、改性毛发纤维20-22份、熟料6-10份、增强剂5-7份、助磨剂8-10份、六价铬离子还原剂10-20份、可再分散乳胶粉5-10份、消泡剂3-5粉；
其中，所述抗毒滤毒环保水泥包括以下重量份数计：重晶石粉5-6份、氧化铁粉6-7份、橄榄石粉7-9份、炉渣10-12份和硅酸盐水泥52-76份；
所述净化空气环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰5-7份、废锌猛渣粉7-8份、麦饭石粉9-10份、电气石粉3-4份、石膏粉8-12份、硅酸盐水泥32-44份、陶瓷粉6-10份；
所述阻燃环保水泥包括以下重量份数计：玻璃纤维粉5-7份、石膏粉3-4份、酸盐水泥27-33份、有机硅拒水剂1-2份、石灰粉6-9份、猛铁渣粉5-7份、聚丙烯酸钠3-5份、氨基苯磺酸2-3份、磷酸二氢铵8-10份；
所述天然菌紫外线环保水泥包括以下重量份数计：粉煤灰1-2份、火山渣砂2-3份、废弃塑料瓶纤维3-4份、废弃玻璃颗粒2-4份、稻壳灰5-8份、碎石形页岩陶粒3-5份、氧化钙膨胀剂2-5份、高吸水树脂6-7份、抗紫外线助剂2-4份、生物基减水剂2-3份、甲壳素纤维粉1-2份、硅酸盐水泥31-38份，所述抗紫外线助剂和所述生物基减水剂事先进行混合；
所述乳胶环保水泥包括以下重量份数计：远红外陶瓷粉1-2份、高钙水泥5-10份、石棉粉3-4份、珊瑚化石粉2-3份、乳化沥青10-12份、莫末石粉7-8份、天然乳胶12-26份；
所述抗病毒环保水泥包括以下重量份数计：纳米银2-3份、炭化棉纤维粉3-5份、硫黄粉2-4份、氧化锌6-8份、壳聚纤维粉1-2份、水玻璃粉3-4份、硅氟化钠粉5-7份、硅酸盐水泥28-42份。
2.根据权利要求1所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述改性毛发纤维的制备方法，包括如下步骤：
将剪碎的毛发纤维分散于乙醇中形成分散液，然后向其中加入Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌反应5-6小时，后过滤，并用乙醇洗4次，再置于真空干燥箱80-90℃下烘8小时，得到环氧基修饰的毛发纤维；
将经过步骤一制备得到的环氧基修饰的毛发纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖和催化剂，在80-90℃下搅拌反应5小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物4次，后置于真空干燥箱90℃下烘11.5小时，得到改性毛发纤维。
3.根据权利要求2所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述功能添加剂的制备方法，包括如下步骤：将乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷溶于高沸点溶剂中形成溶液，再向其中加入引发剂，在氮气氛围70-85℃下搅拌反应4小时，后在丙酮中沉出，并用丙酮洗2次后，旋蒸除去溶剂，碾磨成粉，得到功能添加剂。
4.根据权利要求3所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述无机工业废弃物包括以下质量份数计：废砖2-3份、废瓦2-4份、废混凝土3-5份、废砂灰1-2份、废玻璃3-4份、废瓷砖2-5份、石灰渣6-7份、铝型材废渣3-4份、电解锰渣3-6份；
其中，所述电解锰渣自然晾干或者烘干，控制其含水率小于1％，所述铝型材废渣是铝型材在表面脱脂、酸洗、碱洗、阳极氧化、封孔、着色等表面加工处理过程中产生的废液，经污水处理、沉淀、压滤等工艺所得到的固体废弃物。
5.根据权利要求4所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述助磨剂包括以下质量份数计：麦草碱木质素0.3-0.5份、氧化剂1-2份、极性添加剂0.5-0.8份、聚甘油脂肪酯0.1-0.2份、聚甘油0.3-0.4份、类甘油0.1-0.2份、聚醚多羟基叔胺0.8-1份、乙二醇0.4-0.5份、丙二醇0.1-0.2份、氢氧化钠0.2-0.3份、三聚甘油单月桂酸酯0.3-0.5份、三聚甘油单硬脂酸酯0.2-0.6份、水3.7-4.9份;
其中，所述极性添加剂由以下质量份数计混合组成：聚乙烯醇0.1-0.2份、羧甲基纤维素钠0.1-0.13份、苯氨甲基三乙氧基硅烷0.05-0.09份、乳酸0.1-0.15份和葡萄糖酸钠0.15-0.23份；
其中，所述助磨剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、采用超滤提纯的方式将麦草碱木质素分为不同分子量分布；
步骤二：将提取分子量为180-220之间的麦草碱木质素添加至反应釜，加热至60℃时，添加氧化剂，氧化剂添加量为1-2份，添加完成继续加热反应釜，在反应釜中对麦草碱木质素进行氧化反应，制得氧化产物；
步骤三、对氧化产物进行配伍，添加0.5-0.8份极性添加剂，在反应釜中继续进行加热，反应结束后，冷却形成水泥助磨剂母液；
步骤四、在另一个反应釜中分别添加聚甘油脂肪酯、聚甘油、类甘油和水，加热并进行搅拌，搅拌过程中添加氢氧化钠，冷却后可得聚合多元醇溶液；
步骤五、对第一个反应釜中注入3.7-4.9份的水，进行与水泥助磨剂母液的搅拌并加热，持续时间为10min，水泥助磨剂母液完全与水混合后，添加聚醚多羟基叔胺和聚合多元醇溶液，并持续搅拌30min；
步骤六、对混合完成后的液体通过目数为200的滤布进行过滤，过滤完成后在液体内添加乙二醇和丙二醇，并再次升温加热，搅拌60min可得水泥助磨剂产品。
6.根据权利要求5所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述氧化剂由以下质量份数计混合组成：过硫酸铵0.1-0.2份、高锰酸钾0.2-0.3份、双氧水0.6-0.7份、次氯酸钠0.1-0.82份。
7.根据权利要求6所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述步骤二中氧化反应的处理温度为90℃、反应时间为3h，所述步骤三中反应釜加热温度为90℃，搅拌时间为20min，搅拌转速为1500r/min，所述步骤四中反应釜加热温度为80℃，搅拌时间为45min，搅拌转速为1800r/min。
8.根据权利要求7所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
9.根据权利要求8所述的一种生态健康环保水泥，其特征在于，所述熟料为硅酸盐水泥熟料，所述增强剂由二磷酸四2-3份钠和偏硼酸钙组3-4份成，所述六价铬离子还原剂为异抗坏血酸。
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