[發明專利]一種廢棄粘土磚基地聚物砌塊及其制備方法

在審

• 申請號: 201810103231.3
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108264283A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 周宗輝;王金邦;程新;杜鵬
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/16;C04B111/27
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明涉及一種以廢棄粘土磚為原料的廢棄粘土磚基地聚物砌塊及其制備方法，屬于建筑材料材料技術及建筑廢棄物回收利用技術領域。廢棄粘土磚基地聚物砌塊由以下原料組成：固體顆粒物、堿激發劑和水，堿激發劑為固體顆粒物質量的3%～10%，水為固體顆粒物質量的10%～25%。本發明制備方法免燒免蒸，工藝簡單、易于操作，與傳統的粘土磚相比，不需要高溫煅燒，也不需要消耗大量的土地，保護和節約了土地，降低了能耗，節約了能源，減少了CO₂的排放，所得砌塊性能優越、污染小、廢棄物利用率高，對節約能源、廢物利用、保護資源意義重大，符合我國的可持續發展原則。

技術領域

本發明涉及一種以廢棄粘土磚為原料的廢棄粘土磚基地聚物砌塊及其制備方法，屬于建筑材料材料技術及建筑廢棄物回收利用技術領域。

背景技術

地聚物是以工業廢渣或偏高嶺土、粉煤灰等為原料，經適當的工藝處理及化學反應得到的一類新型的、性能優異的無機非金屬材料。目前制備地聚物的地質聚合反應原理分為三步：(1)在強堿作用下硅鋁質礦物的溶解；(2)鋁氧四面體和硅氧四面體縮聚，體系凝膠化；(3)凝膠結構重整、聚合，體系硬化。因為地聚物優異的性能，近年來在國內外研究非常活躍。

隨著我國經濟和城鎮化的快速發展，磚的需求急速增加。傳統的粘土磚在生產過程中占用大面積耕地、消耗大量能源和排放大量污染，國家和相關部門已頒布多項文件，要求禁止使用實心粘土磚，這使得傳統粘土磚替代品的研究成為了熱點。利用建筑廢棄物如廢棄粘土磚制備的地聚物性能能夠滿足建筑用磚的要求，將其制成砌塊代替粘土磚，不僅消耗大量建筑廢棄物、保護土地、節約資源，在制備過程中還不需要高溫煅燒和高溫養護，節約了能源和成本，地聚物砌塊的出現有望使傳統的粘土磚退出市場。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供了一種廢棄粘土磚基地聚物砌塊，該砌塊以廢棄粘土磚為原料，變廢為寶，成本低，可以代替傳統的粘土磚。本發明還提供了該廢棄粘土磚基地聚物砌塊的制備方法，該方法利用地質聚合原理制備地聚物砌塊，工藝簡單，易于實施。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種廢棄粘土磚基地聚物砌塊，其特征是：由以下原料組成：固體顆粒物、堿激發劑和水，堿激發劑為固體顆粒物質量的3%～10%，水為固體顆粒物質量的10%～25%。

優選的，所述堿激發劑為固體顆粒物質量的5%，水為固體顆粒物質量的15%。

所述固體顆粒物為下列重量百分比的成分：廢棄粘土磚40～75份，鈣基膨潤土5～20份、河沙或機制砂5～55份。

優選的，固體顆粒物為下列重量百分比的成分：廢棄粘土磚45份，鈣基膨潤土10份，砂子45份。

所述河沙或機制砂的細度模數為2.0-3.0。

所述堿激發劑為質量比為（0.5-2）:1的固體堿和水玻璃的混合物，所述固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

優選的固體堿和水玻璃的質量比為1.5:1。

上述廢棄粘土磚基地聚物砌塊的制備方法，包括如下步驟：（1）將廢棄粘土磚、鈣基膨潤土粉磨、混合均勻，備用；（2）將堿激發劑溶于水中，備用；（3）將堿激發劑和水加入廢棄粘土磚、鈣基膨潤土、河沙或機制砂中，混合均勻，然后倒入模具中，在15MPa～35MPa的壓力下壓制成型，成型后的試樣在室溫下自然灑水養護，得廢棄粘土磚基地聚物砌塊。

所述步驟（1）中廢棄粘土磚粉磨至比表面積為400～600m²/kg，鈣基膨潤土粉磨至比表面積600～700 m²/kg。

所述步驟（1）中固體顆粒物粉磨后，在90-110℃下烘干0.5-1.5h后再混合均勻。

優選的，步驟（3）在25MPa的壓力下壓制成型，壓制時間40-90s。