一种单组份碱激发镍渣环保砖及其制备.docx

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1、申请类型发明发明实用新型外观发明名称一种单组份碱激发银渣环保砖及其制备申请人名称或姓名组织机构代码或身份证号码地址邮编第一发明人姓名第一发明人身份证号码其它发明人姓名联系人联系人电话联系人Email联系人地址权利要求书1、一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述单组份碱激发银渣环保砖配合比（质量比）：银渣:普通硅酸盐水泥：Na2CO3:颗粒状炉渣:/K=I：0.1-0.4：0.010.1：14：0.10.8o2、根据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述银渣比表面积为350500m2kgo3、根据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述普通硅酸盐水

2、泥平均粒径为1030m04、根据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述Na2CO3为分析纯（AR）等级，有效成分Na2C3N99.8%5、根据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述颗粒状炉渣包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为环保砖的细骨料。6、根据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖制备过程为：采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、水泥、Na2CO3和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将水倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s。7、根

3、据权利要求1所述的一种单组份碱激发银渣环保砖养护制度为：静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天。说明书摘要本发明公开了一种单组份碱激发银渣环保砖，采用的颗粒状炉渣来自于生活垃圾焚烧炉渣，需要采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、水泥、Na2CO3和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将水倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s,然后浇筑成模。静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天。该单组份碱激发银渣环保砖可以达到MU15强度等级。

4、本发明的环保砖以银渣和生活垃圾焚烧炉渣中的颗粒状炉渣作为主要原材料，仅仅加入少量的普通硅酸盐水泥和碳酸钠，即可制备出一种适合实际工程应用的单组份碱激发银渣环保砖，材料来源丰富，且能固废利用，变废为宝。因此本发明具有良好的经济、社会和环保效益，适合大规模推广应用。说明书技术领域本发明涉及土木工程中的建筑材料技术领域，具体涉及一种单组份碱激发银渣环保砖及其制备方法。背景技术目前我国主要的砖产品是以粘土、页岩、煤肝石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的烧结普通砖。由于普通烧结砖工艺简单，生产方便，而且一直以来受到使用习惯的影响，所以烧结普通砖一直在烧结墙体材

5、料中占很大比重。但是烧结普通砖，因其存在能耗大、块体小、施工效率低和抗震性差等缺点，在我国主要大、中城市及地区己被禁止使用。本发明公开的一种单组份碱激发银渣环保砖(简称“环保砖”)为非烧结砖，节约了能源。银渣作为冶炼银铁合金产生的固体废渣，占用大量土地，严重污染环境，影响人们健康；生活垃圾焚烧炉渣作为生活垃圾焚烧后的产物，同样存在占用土地，严重污染环境等一系列问题。生活垃圾焚烧炉渣包含两种：粉状炉渣和颗粒状炉渣；其中经水洗过筛后所剩的颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为环保砖的细骨料，在环保砖中能起至骨架”作用。普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、5%

6、20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，他具有强度高、水化热大，抗冻性好、干缩小，耐磨性和抗碳化性好等特性。普通硅酸盐水泥水化反应产生大量C-S-H凝胶和C-A-H凝胶的同时也产生Ca(OH)2,Na2COa与Ca(OH)2反应生成CaeO3和NaOH,锲渣在Nac)H激发下，产生大量C-S-H等凝胶。环保砖在银渣，普通硅酸盐水泥和碳酸钠共同作用下，抗压强度大大提高。该环保砖能将两种废弃物充分利用起来，优势互补，而且具有极大的环保意义，经济价值也十分可观。所以，用锲渣、水泥、碳酸钠和颗粒状炉渣制备的环保砖具有广泛的应用前景和市场。CN201510025053.3汪潇等人申请了大掺量

7、高强度银渣砖及其制备方法，该银渣砖按照如下各组分及其质量百分比配制而成：水淬银渣5075份、空冷银渣1225份、砂子06份、水泥69份、市售聚竣酸高效减水剂用量为水泥质量的0.010.08%、水710份，银渣消耗量大，达75%以上，银渣资源化和环境保护效益显著；制备的银渣砖强度较高。虽然该专利消耗了大量锲渣，但与此同时也消耗了大量宝贵的河砂资源。本发明采用颗粒状炉渣作为环保砖的细骨料，一方面充分消耗了颗粒状炉渣，另一方面减少河砂的消耗，环保意义更加明显，经济效益更高。CN201610188310.X陈哲等人申请了一种大掺量银渣免烧砖及其制备方法，主要由以下质量百分含量的原料制成：粗银渣4070

8、%、银渣粉2040%、水泥412%、水614%,上述原料的质量百分含量之和为100%,该免烧砖的原料，根据银渣自身的物化特性，优化了银渣级配组成和化学成分，此专利采用质量份配比为1：0.27的钢渣和银渣一起粉磨，利用共粉磨协同效应降低了银渣的粉磨难度，将银渣磨为银渣粉，并提高了粉体活性，能有效资源化利用废弃银渣。但是该专利并没有采用颗粒状炉渣。本发明综合利用了废弃物银渣和颗粒状炉渣,颗粒状炉渣是生活垃圾焚烧炉渣经过水洗、过筛后所剩的粒径较大的炉渣。充分利用这两种废渣使得本环保砖的环保意义更加明显，全国各地每天都在产生大量的生活垃圾，充分利用生活垃圾焚烧炉渣刻不容缓。目前还没有将银渣，水泥，碳酸

9、钠和颗粒状炉渣用于制做环保砖的相关专利和报道。本发明采用单组份碱激发银渣作为颗粒状炉渣的胶凝材料，可以制备出达到MU15强度等级的环保砖，性价比高。本发明涉及的单组份碱激发模渣环保砖有很高应用价值和推广前景。发明内容鉴于目前砖的现状，制备出一种新型环保砖，以锲渣、普通硅酸盐水泥、碳酸钠和颗粒状炉渣为主要原材料，可减少黏土和能源的消耗，经济效益较好。消耗这些废弃物符合节能环保的国策。以银渣，普通硅酸盐水泥，碳酸钠和颗粒状炉渣制成的环保砖可以达到MU15强度等级，性价比高。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种单组份碱激发银渣环保砖是由银渣、普通硅酸盐水泥、碳酸钠和颗粒状炉渣在水拌合下得到的

10、。一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述单组份碱激发银渣环保砖配合比（质量比）银渣：普通硅酸盐水泥:Na2CO3:颗粒状炉渣：水=1：0.1-0.4：0.0KO.1：14：0.10.8一种单组份碱激发银渣环保砖,其特征在于:银渣比表面积为350-500m2kgo普通硅酸盐水泥平均粒径为1030nNa2CO3为分析纯（AR）等级，有效成分Na2C399.8%o颗粒状炉渣粒径在0.24.75mm。一种单组份碱激发银渣环保砖制备过程为：采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理，减少环保病的开裂现象。将银渣、水泥、NazCCh和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌

11、机中搅拌3分钟。然后将水倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120so一种单组份碱激发银渣环保砖养护制度为：静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天。银渣由结晶相和玻璃相组成，银渣的活性主要来自玻璃相成分，根据XRF检测结果可知，银渣化学组成主要是以SiO2、CaO和AL03为主，CaO占3035%,SiCh占2030%,AI2O3占1520%普通硅酸盐水泥化学组成主要是以CaO和SiO2为主，CaO占50-60%,SiO2占2030%。颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为环保砖的细骨料。当水与银渣、

12、普通硅酸盐水泥、碳酸钠和去铝后的颗粒状炉渣混合时，普通硅酸盐水泥发生水化反应，普通硅酸盐水泥中的硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙水化产生C-S-H等凝胶和Ca(OH)2,随后NazCCh和Ca(OH)2发生化学反应产生Caeo3和NaOH,这使得溶液的PH值升高，银渣中的Si-O-Si键、Si-O-Al键和Al-C)-Al键在OH-作用下断裂，玻璃体结构解体，释放出(Sic)4产、(AIO4产和Ca2+等离子进入溶液中。Ca?+与硅酸根离子和铝酸根离子通过缩聚作用产生C-S-H等凝胶，C-S-H等凝胶在未完全水化的银渣、水泥和颗粒状炉渣之间起到胶凝连接的作用。与此同时，生成的CaCO3起到一定的填

13、充作用，颗粒状炉渣起到了“骨架作用“，支撑着整个体系。随着反应的进行，水化产物增加，使得整个结构更加致密，促使整个环保砖强度进一步提高。本发明的显著优点在于：(1)颗粒状炉渣采用NaoH进行去铝处理，避免了单质铝在碱性环境中产生氢气，减少了环保砖开裂现象，提高了环保砖的成品率。(2)在环保砖中添加少量的Na2CO3,充分利用了普通硅酸盐水泥水化产生的Ca(OH)2,从而激发银渣，产生C-S-H等凝胶，使得环保砖的强度进一步提高。(3)制备出适合实际工程应用的单组份碱激发银渣胶凝材料，并充分利用颗粒状炉渣作为环保砖细骨料，环保意义明显。(4)本发明在废弃物银渣和颗粒状炉渣的基础上只需加入少量的普

14、通硅酸盐水泥和Na2CO3即可制备出MU15强度等级的环保砖，具有很好的经济性和环保性。实施例1一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述单组份碱激发银渣环保砖配合比(质量比)：银渣：普通硅酸盐水泥：Na2CO3:颗粒状炉渣：水=1：0.25：0.05：2.6：0.57o银渣比表面积为425n?/kg。普通硅酸盐水泥平均粒径为22.7m0Na2CO3为分析纯(AR)等级，有效成分Na2C3N99.8%颗粒状炉渣粒径在0.2-4.75mm。采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、普通硅酸盐水泥、碳酸钠和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟

15、。然后将水倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s。静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。环保砖28天的抗压强度为16.4MPa,抗折强度为3.85MPa0实施例2一种单组份碱激发银渣环保砖，其特征在于：所述单组份碱激发银渣环保砖配合比（质量比）：银渣：普通硅酸盐水泥：Na2CO3:颗粒状炉渣：水=1：0.25：0.075：2.65：0.58。银渣比表面积为425m2kg0普通硅酸盐水泥平均粒径为22.7mNa2CO3为分析纯（AR）等级，有效成分Na2C03N99.8%颗粒状炉渣粒径在0.2-4.75mm。采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将锲渣、普通硅酸盐水泥、碳酸钠和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将水倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s。静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。环保砖28天的抗压强度为18.5MPa,抗折强度为4.9MPa。实施例3一种单组份碱激发锲渣环保砖，其特征在于：所述单组份碱激发锲渣环保砖配合比（质量比）：锲渣：普通硅酸盐水泥：Na2CO3:颗粒状炉渣：水=1：0.25：0.1：2.7：0.59o锲渣比表面积为425n?/kg。普通硅酸盐水泥平均粒径为22.7mNa2CO3为分