[發明專利]一種基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土及其制備方法

在審

• 申請號: 202010080842.8
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111268947A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 陳忠平
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/10;C04B18/12;C04B111/40
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

1.一種基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，該泡沫輕質土包括外摻料、花崗巖石渣粉、化學輔助劑、活性硅鋁物質材料，其特征在于，包括：

外摻料的質量占比為15％至30％；

花崗巖石渣粉的質量占比30％至60％；

化學輔助劑的質量占比為3％至21％；

活性硅鋁物質材料的質量占比為1％至5％；

所述外摻料由粉煤灰、濕排灰或自燃后的煤矸石中的一種或兩種混合而成；

所述活性硅鋁物質材料由粉煤灰、偏高嶺土組成，所述粉煤灰和偏高嶺土的質量比為1.5至2.4之間；

所述泡沫輕質土中的泡沫所占泡沫輕質土體積比為0到50％，該泡沫為由泡沫劑物理發泡形成的滿足表觀密度20kg/m³—60kg/m³之間任一值。

2.如權利要求1所述的基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，其特征在于，所述化學輔助劑包括硫酸鈉和苯十二磺酸鈉，所述硫酸鈉在化學輔助劑中的質量占比為20％至75％，所述苯十二磺酸鈉在化學輔助劑中的質量占比為3％至18％。

3.如權利要求2所述的基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，其特征在于，所述化學輔助劑還包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇在化學輔助劑中的質量占比為6％至43％。

4.如權利要求2所述的基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，其特征在于，所述化學輔助劑還包括三乙醇胺，所述三乙醇胺在化學輔助劑中的質量占比為2％至28％。

5.如權利要求1至4任一項所述的基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，其特征在于，所述花崗巖石渣粉的粒徑尺寸為200-600μm。

6.如權利要求5所述的基于固體廢棄物資源的泡沫輕質土，其特征在于，所述花崗巖石渣粉化學成份及質量百分比例為：SiO₂含量為50％-76.32％；Al₂O₃含量為5％-16.21％；Fe₂O₃含量為0.5％-2.47％；K₂O含量為2％-4.74％；Na₂O含量為1％-4.39％；MgO含量為0-1.33％；CaO含量為1％-5.57％。

7.一種制備權利要求1至6任一項所述的泡沫輕質土的方法，其特征在于，包括如下步驟：

將花崗巖石渣粉用2mm方孔篩網進行分級，將篩上較粗部分篩出，作為建筑用砂出售，將篩下部分進行烘干至含水率0.5％；將烘干后的石渣粉用1mm方孔篩分級，篩上部分作為細骨料出售，篩下部分在磨機中磨細至比表面積2500cm²/g；

將磨細的石粉與烘干后的水淬高爐礦渣進行混磨至比表面積3000cm²/g，其中入磨的水淬高爐礦渣的含水率為0.5％；

將石粉與水淬高爐礦渣的混合細粉再與水泥熟料進行配料，將配好的料在球磨機中進行第二次混磨，至比表面積6500cm²/g，得到花崗巖石渣粉的新型膠凝材料；

將外摻料、新型膠凝材料、活性硅鋁物質材料按預設比例混合均勻得到混合料；

料漿制備，將混合料在化學輔助劑在2000至3000rpm攪拌110s至160s得到均勻改性料漿；

加入發泡劑，向改性料漿中加入發泡劑在2000至3000rpm下攪拌15s至30s；

生坯成型，快速將調制好的料漿注入模具，靜置發泡，進行脫模養護，制得泡沫坯體；

干燥，將養護至一定期限的泡沫坯體切割成規則尺寸進行烘干處理。

8.如權利要求7所述的泡沫輕質土的制備方法，其特征在于，所述脫模養護的脫模時間為24小時以后，所述養護期限為2到8天，養護溫度為18度至22度；所述烘干溫度為50度至100度，所述烘干時間為6小時至10小時。

9.如權利要求7或者8所述的泡沫輕質土的方法，其特征在于，所述泡沫采用復合型發泡劑發泡，利用高壓空氣法發泡，其密度為50-60g/L，泌水率為20-34％，沉降距為6-8mm。