一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊，主要由以下原料制成：橡膠粉0.1?20份，生石灰10?30份，粉煤灰30?60份，砂30?60份，陶粒20?50份，以及上述原料總質量1％?5％的外摻石膏。本發明還公開了所述砌塊的制備方法。本發明砌塊性能得到如下改善：(1)橡膠粉和陶粒質量較輕，可以有效減輕砌塊的重量；(2)有效提高砌塊強度；(3)保溫絕熱效果優異；(4)橡膠顆粒具有較低的彈性模量和較高的阻尼，可以有效地減小粉煤灰砌塊的脆性，減少裂縫的產生和發展；(5)橡膠顆粒的添加，可以提高蒸壓砌塊的吸水速率，增強與砌體的粘結力；(6)橡膠顆粒的添加，可以提高砌塊的抗凍性能。
【專利說明】
-種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰棚塊及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰擱塊及其制備方法，屬于建筑材料 領域。
【背景技術】
[0002] 目前，我國能源結構仍然W傳統化石燃料為主、新型能源為輔。其中煤炭消耗占能 源消耗的一半W上（如2010年，煤炭消耗占71.9%)，與其他國家相比，我國煤炭消耗量巨 大。我國燃煤電廠等排放的粉煤灰總量約3億t，粉煤灰的綜合利用率僅為30%左右。然而， 我國現行政策要求粉煤灰應達到60% W上的綜合利用率。因此，如何有效地綜合利用粉煤 灰資源尤為迫切。目前，粉煤灰已經廣泛用于市政、建工、建材、水力等工程領域，其中，在建 材領域，粉煤灰擱塊等新型墻體材料的研發是粉煤灰再利用的重要研究方向之一。
[0003] 隨著社會現代化腳步的進程越來越快，是世界上的車輛數也隨之劇烈增加，隨之 而來的大量廢舊輪胎成為了一大環境問題。大量的廢舊輪胎的堆積，不僅占地面積大，浪費 ±地資源，而且還造成環境污染，±質惡化。因此，廢舊輪胎的重復利用被人們真正地重視 起來，合理的利用廢舊輪胎制成橡膠粉，不僅利用了資源，保護了環境，而且能有效的改善 很多方面的性能。
【發明內容】
[0004] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供了一種利用橡膠和陶粒 制成的粉煤灰擱塊及其制備方法。
[0005] 技術方案:為實現上述目的，本發明提供了一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰擱 塊，主要由W下原料制成：
[0006] 橡膠粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料總質量1 %-5 %的外滲石膏。
[0007] 作為優選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[000引橡膠粉0.5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，W及 上述原料總質量1 %-5 %的外滲石膏。
[0009] 作為另一種優選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[0010] 橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料總質量5% 的外滲石膏。
[0011] 作為另一種優選，所述的粉煤灰擱塊主要由W下原料制成：
[001^ 橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料總質量 5%的外滲石膏。
[0013] 作為另一種優選，所述橡膠粉是由硅烷和橡膠所形成的橡膠融合物。
[0014] 本發明還提供了所述粉煤灰擱塊的制備方法，包括W下步驟：
[0015] (1)橡膠粉的制備：
[0016] 將橡膠制品洗凈、粉碎，制成橡膠粉，用10 %NaO田容液浸泡，洗凈驚干后，在微波環 境下作用，隨后與硅烷酒精溶液混合，攬拌，W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進行融 合，揮去酒精，最后得橡膠融合物，即為處理后的橡膠粉；
[0017] (2)生石灰處理:將生石灰進行研磨，然后加水進行消化，得熟石灰；
[0018] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡；
[0019] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養護：
[0020] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水投料，攬拌混合；
[0021] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0022] C)采用自然養護、蒸汽養護或者蒸壓養護進行養護，即得。
[0023] 作為優選，所述粉煤灰擱塊的制備方法，包括W下步驟：
[0024] (1)橡膠粉的制備：
[0025] a)將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡膠 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小時，驚干，用清水洗凈，再驚干，之后在微波環境下作用1-2 小時，W備取用；
[00%] b)將硅烷與酒精按質量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后處于密閉狀態，開啟后立即取用；
[0027] C)將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進行 融合，并在高速攬拌機上攬拌15minW上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融 合物，W增強與無機物的結合力，提高力學性能，之后敞口攤開放置30minW上，使酒精充分 揮發，W備取用；
[002引 （2)生石灰處理：
[0029] a)首先，將生石灰放入粉粹機中粉粹，然后放入球磨機中，進行研磨，使其達到一 定的細度要求；
[0030] b)將磨細的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進行消化；
[0031] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在攬拌過程中粉料 結團，攬拌不均勻；
[0032] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養護：
[0033] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 進行計量，投料，攬拌混合;水的計量應W便于成型即可，可根據經驗確定。
[0034] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0035] C)采用下述Ξ種養護方式中的一種進行養護：
[0036] I、自然養護:將成型后的擱塊，在20°C±2°C，濕度95%條件下養護28天；
[0037] II、蒸汽養護:將成型后的擱塊，通入90-100°C水蒸氣，蒸養24小時，之后自然條件 下靜置28天；
[0038] III、蒸壓養護:將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進行蒸壓養護，蒸壓養護條件:2小 時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆場，自然條件 靜置28天。
[0039] 作為另一種優選，所述硅烷為KH-550、KH-560等系列。
[0040] 陶粒是一種輕質的建筑用骨料，在我國的研究應用已經有40多年的歷史，陶粒作 為最常用的輕集料之一，是^粘±、渺泥和粉煤灰等工業廢料為主要原料，經過機械加工， 賠燒制成。具有密度小。強度高、耐火保溫等優點。利用工業廢料制成的陶粒顆粒不僅減少 了建筑產業對自然環境的依賴，同時還減少了其他工業行業對環境的污染。具有很好的社 會效益和經濟效益。
[0041] 技術效果:本發明通過在粉煤灰擱塊中添加橡膠粉和陶粒，W替代一定比例的砂， 使擱塊性能得到如下改善：（1)橡膠粉和陶粒質量較輕，替代一定量的砂，可W有效減輕擱 塊的重量；（2)陶粒中的多孔微管系統能提高骨料與砂漿的界面結合力，提高擱塊強度；（3) 能夠有效提高保溫絕熱效果；（4)橡膠顆粒具有較低的彈性模量和較高的阻尼，可W有效地 減小粉煤灰擱塊的脆性，減少裂縫的產生和發展；（5)橡膠顆粒的添加，可W提高蒸壓擱塊 的吸水速率，增強與擱體的粘結力；（6)橡膠顆粒的添加，可W提高擱塊的抗凍性能。
【具體實施方式】
[0042] 根據下述實施例，可W更好地理解本發明。而本領域的技術人員容易理解，實施例 所描述的具體試驗結果僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所描述的本 發明。
[0043] 實施例1
[0044] 配方；
[0045] 處理后的橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，W及上述原料 總質量5%的外滲石膏。
[004引制備方法：
[0047] (1)橡膠粉的制備：
[004引a)將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫娠碎至10目-80目，制成橡膠 粉，在10%化0H溶液中浸泡24小時，驚干，用清水洗凈，再驚干，之后在微波環境下作用1-2 小時，W備取用；
[0049] b)將硅烷與酒精按質量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒 精溶液，配置后處于密閉狀態，開啟后立即取用；
[0050] C)將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉W硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進行 融合，并在高速攬拌機上攬拌15minW上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融 合物，W增強與無機物的結合力，提高力學性能，之后敞口攤開放置30minW上，使酒精充分 揮發，W備取用;所述硅烷選用KH-550。
[0化1] (2)生石灰處理：
[0052] a)首先，將生石灰放入粉粹機中粉粹，然后放入球磨機中，進行研磨，使其達到一 定的細度要求；
[0053] b)將磨細的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進行消化；
[0054] (3)粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡，W防止混合料在攬拌過程中粉料 結團，攬拌不均勻；
[0055] (4)粉煤灰擱塊的制作、成型和養護：
[0056] a)將處理后的熟石灰、粉煤灰W及橡膠粉與陶粒、砂、石膏W及水按照一定的比例 進行計量，投料，攬拌混合;水的計量應W便于成型即可，可根據經驗確定。
[0057] b)輪娠，壓制成所需要的擱塊型式；
[0058] C)采用自然養護方法進行養護：將成型后的擱塊，在20°C±2°C，濕度95%條件下 養護28天；
[0化9]實施例2
[0060] 配方：
[0061] 處理后的橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，W及上述原料 總質量5%的外滲石膏。
[0062] 制備方法：
[0063] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉= 0.5:100,硅烷選用KH-560。
[0064] 采用蒸汽養護方法進行養護：將成型后的擱塊，通入90-10(TC水蒸氣，蒸養24小 時，之后自然條件下靜置28天。
[00化]實施例3
[0066] 配方；
[0067] 處理后的橡膠粉0.1份，生石灰10份，粉煤灰30份，砂30份，陶粒50份，W及上述原 料總質量1 %的外滲石膏。
[006引制備方法：
[0069] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉=2:100,硅烷選用KH-550。
[0070] 采用蒸壓養護方法進行養護:將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進行蒸壓養護，蒸壓 養護條件:2小時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆 場，自然條件靜置28天。
[0071 ]實施例4
[0072] 配方：
[0073] 處理后的橡膠粉20份，生石灰30份，粉煤灰60份，砂60份，陶粒20份，W及上述原料 總質量2%的外滲石膏。
[0074] 制備方法：
[0075] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉=1:100，硅烷選用KH-560。
[0076] 采用蒸汽養護方法進行養護：將成型后的擱塊，通入90-10(TC水蒸氣，蒸養24小 時，之后自然條件下靜置28天。
[0077] 實施例5 [007引配方；
[0079] 處理后的橡膠粉2份，生石灰10份，粉煤灰35份，砂35份，陶粒28份，W及上述原料 總質量3%的外滲石膏。
[0080] 制備方法：
[0081 ] 與實施例1方法相同，不同之處僅在于硅烷:橡膠粉= 1.5:100,硅烷選用KH-550。
[0082] 采用蒸壓養護方法進行養護:將成型后的擱塊，放入蒸壓蓋中進行蒸壓養護，蒸壓 養護條件:2小時升壓、2小時降壓，保證18(TC飽和蒸饋水條件下蒸壓6小時；出蓋后，放置堆 場，自然條件靜置28天。
[0083] 實驗例本發明所得粉煤灰擱塊性能考察
[0084] 對照例為按本發明實施例1配方和方法，不添加處理后的橡膠粉，只包含生石灰15 份，粉煤灰50份，砂15份，陶粒20份，W及上述原料總質量5%的外滲石膏，按照相同的制備 方法所得粉煤灰擱塊；
[0085] 脆性指標可W參考《金屬材料下臂擺鍵沖擊試驗方法(建筑材料通用）》中有關規 定進行，強度采用《GBT 2542-2012擱墻磚試驗方法》進行測定，結果見下表1。
[0086] 表1各組粉煤灰擱塊性能考察結果
[0087]
[0088] 由上表1結果可得，與對照例相比較，本發明所得擱塊在強度滿足要求的情況下， 能夠吸收能量，增加擱塊的初性，降低脆性，可W有效減少裂縫的開展。
【主權項】
1. 一種利用橡膠和陶粒制成的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉0.1-20份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料總質量1 %-5 %的外摻石膏。2. 根據權利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉〇 . 5-5份，生石灰10-30份，粉煤灰30-60份，砂30-60份，陶粒20-50份，以及上述 原料總質量1 %-5 %的外摻石膏。3. 根據權利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉5份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒20份，以及上述原料總質量5%的外 摻石膏。4. 根據權利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成： 橡膠粉10份，生石灰15份，粉煤灰50份，砂10份，陶粒15份，以及上述原料總質量5 %的 外摻石膏。5. 根據權利要求1所述的粉煤灰砌塊，其特征在于，所述橡膠粉是由硅烷和橡膠所形成 的橡膠融合物。6. 權利要求1-5任一項所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 橡膠粉的制備： 將橡膠制品洗凈、粉碎，制成橡膠粉，用10 %NaOH溶液浸泡，洗凈晾干后，在微波環境下 作用，隨后與硅烷酒精溶液混合，攪拌，以質量比硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進行融 合，揮去酒精，最后得橡膠融合物，即為處理后的橡膠粉； (2) 生石灰處理:將生石灰進行研磨，然后加水進行消化，得熟石灰； (3) 粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4) 粉煤灰砌塊的制作、成型和養護： a) 將處理后的熟石灰、粉煤灰以及橡膠粉與陶粒、砂、石膏以及水投料，攪拌混合； b) 輪碾，壓制成所需要的砌塊型式； c) 采用自然養護、蒸汽養護或者蒸壓養護進行養護，即得。7. 根據權利要求6所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 橡膠粉的制備： a) 將廢棄的橡膠輪胎或橡膠制品，洗凈整理后，常溫碾碎至10目-80目，制成橡膠粉，在 10%NaOH溶液中浸泡24小時，晾干，用清水洗凈，再晾干，之后在微波環境下作用1-2小時， 以備取用； b) 將硅烷與酒精按質量比1:5-1:15配置，密閉條件下，充分均勻分散，形成硅烷酒精溶 液，配置后處于密閉狀態，開啟后立即取用； c) 將所述硅烷酒精溶液與所述橡膠粉以硅烷:橡膠粉=(0.5-2): 100的比例進行融合， 并在高速攪拌機上攪拌15min以上，使硅烷酒精溶液與橡膠粉充分融合，形成橡膠融合物， 之后敞口攤開放置30min以上，使酒精充分揮發，以備取用； (2) 生石灰處理： a) 首先，將生石灰放入粉粹機中粉粹，然后放入球磨機中，進行研磨； b) 將磨細的生石灰粉，放入一定量的水，在消化倉進行消化； (3) 粉煤灰處理:將粉煤灰置于水中，充分浸泡； (4)粉煤灰砌塊的制作、成型和養護： a) 將處理后的熟石灰、粉煤灰以及橡膠粉與陶粒、砂、石膏以及水按照一定的比例進行 計量，投料，攪拌混合； b) 輪碾，壓制成所需要的砌塊型式； c) 采用下述三種養護方式中的一種進行養護： I、 自然養護:將成型后的砌塊，在20 °C ± 2 °C，濕度95 %條件下養護28天； II、 蒸汽養護:將成型后的砌塊，通入90-100 °C水蒸氣，蒸養24小時，之后自然條件下靜 置28天； III、 蒸壓養護:將成型后的砌塊，放入蒸壓釜中進行蒸壓養護，蒸壓養護條件:2小時升 壓、2小時降壓，保證180°C飽和蒸餾水條件下蒸壓6小時；出釜后，放置堆場，自然條件靜置 28天。8.根據權利要求6或7所述粉煤灰砌塊的制備方法，其特征在于，所述硅烷為KH-550或 KH-560。
【文檔編號】C04B28/14GK106082907SQ201610384232
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610384232.0, CN 106082907 A, CN 106082907A, CN 201610384232, CN-A-106082907, CN106082907 A, CN106082907A, CN201610384232, CN201610384232.0
【發明人】鐘棟青, 蔡樹元, 闞陽, 王路明, 陳愛國
【申請人】鹽城工學院