一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术属于新型绿色建筑材料技术领域，公开了一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法。所述混凝土包括以下质量份数的原料：水泥50

【技术实现步骤摘要】
一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于新型绿色建筑材料
，具体涉及一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是建筑领域广泛运用的材料，随着时代的发展，经济能力以及科技力量的提升，使得其研发重点也逐渐由高强度、高性能转向节能、环保，因此，近年来，生态混凝土受到了广泛的关注。生态混凝土是一种较为特殊的混凝土，其材料选用与制造工艺都与普通混凝土存在一定区别，所以制造的混凝土具有特殊的结构与表面特性，能够减少环境负荷，并能与生态环境相协调，对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用。
[0003]生态混凝土主要分为两类，即环境友好型生态混凝土和生物相容型生态混凝土。环境友好型生态混凝土是指能够降低环境负荷的混凝土，其采用固体废弃物再生利用实现生产，通过增强混凝土耐久性延长混凝土寿命，最后通过改变混凝土性能改善混凝土对环境的影响，最终降低环境负荷。生物相容型生态混凝土是指能够与大自然中的动植物和谐共存，并且能够在一定程度上进行生态环境的协调，有效的美化环境，达到人与自然的和谐共存。
[0004]在环境友好型生态混凝土方面，人们致力于将各种固体废物材料应用于制备混凝土中，以解决固体废物的处置问题，从而达到一定的环保效果。但还存在许多难题需要克服：1)生态混凝土中添加固体废物后，易产生强度降低、容易开裂等不利影响，导致对固体废物的利用种类少、利用量不高，为了保证混凝土的力学性能，在材料选取、配比设置上较为局限，目前应用较多的仍是粉煤灰、矿渣等，对其他废料的利用发展缓慢；2)生态混凝土功能单一，许多生态混凝土除了在制备过程中消纳固体废物外，在使用过程中不能再实现更多的环境功能。
[0005]因此，开发对固体废物利用种类更多、利用量更高的、性能更好的多功能生态混凝土，对推动生态混凝土的发展，以及保护生态环境、促进人与自然的和谐发展具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有环境友好型生态混凝土存在的不足，提供一种多功能环境友好型生态混凝土及其制备方法，合理利用锯泥、磷石膏等固体废物，制备的混凝土不仅具有优异的强度、韧性、抗收缩等性能，同时还具有吸附、净化、透水和调节温湿度等功能。
[0007]为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术提供一种多功能环境友好型生态混凝土，所述混凝土包括以下质量份数的原料：水泥50
‑
180份、锯泥30
‑
110份、改性海泡石粉30
‑
110份、磷石膏粗骨料900
‑
1500份、减水剂5
‑
10份、水70
‑
170份、聚丙烯酸钾3
‑
8份、聚醋酸乙烯乳液4
‑
9份、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇溶液3
‑
6份。
[0008]上述方案中，所述改性海泡石粉由海泡石粉经电极性改性和有机改性制得。
[0009]上述方案中，所述改性海泡石粉的粒径为0.05
‑
0.1μm，比表面积800
‑
1100m2/g。
[0010]上述方案中，所述磷石膏粗骨料由磷石膏转化成半水磷石膏后，与改性海泡石粉和邻苯二甲酸酯混合造粒，再经水泥包壳制得。
[0011]上述方案中，所述磷石膏粗骨料的粒径为5
‑
15mm，密度为600
‑
900kg/m3，筒压强度为8
‑
12MPa。
[0012]上述方案中，所述2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇溶液由2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇与碳氢溶剂混合而成，2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇与碳氢溶剂的质量比为1：(1
‑
1.5)。
[0013]上述方案中，所述锯泥为花岗岩尾砂，粒径＜0.045mm，SiO2和Al2O3含量之和＞85％。
[0014]上述方案中，所述聚醋酸乙烯乳液的固含量为30
‑
50％。
[0015]上述方案中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5。
[0016]上述方案中，所述改性海泡石粉的制备方法为：
[0017]1)对海泡石粉进行湿法球磨，向球磨后的海泡石粉中加入饱和NaOH溶液和电气石，对溶液通电，至溶液pH达到中性后停止通电，去除电气石，得到改性海泡石浆体；
[0018]2)向改性海泡石浆体中加入丙烯醛溶液，搅拌均匀后密封静置发生反应，反应结束后对浆体进行干燥，将得到的固体用水洗涤后再次干燥，反复洗涤及干燥后，将固体研磨成粉末，得到改性海泡石粉。
[0019]进一步地，所述海泡石粉呈纤维状，莫氏硬度为1.8
‑
2.2，密度为1.4
‑
1.8g/cm3，比表面积为400
‑
750m2/g。
[0020]进一步地，所述湿法球磨以氯化铝溶液为助磨剂，氯化铝溶液的浓度为15
‑
30％，氯化铝溶液的体积与海泡石粉的质量比为(4
‑
16)mL：5g。
[0021]进一步地，所述湿法球磨的研磨珠直径为0.5
‑
1.5mm，研磨珠密度为6
‑
8kg/m3，研磨珠与研磨物料的质量比为(8
‑
12)：1，研磨时间为1
‑
3h。
[0022]进一步地，所述饱和NaOH溶液的体积与海泡石粉的质量比为(0.5
‑
2)mL：1g。
[0023]进一步地，所述电气石为镁电气石、铁电气石、锂电气石中的一种，电气石的粒径≥9.6mm，电气石的质量为海泡石粉质量的1/3
‑
1/2。
[0024]进一步地，所述通电电压为30
‑
60V，通电时间为12
‑
18h。
[0025]进一步地，所述丙烯醛溶液的浓度为1.5
‑
2.5mg/L，丙烯醛溶液的体积与海泡石粉的质量比为(1
‑
5)mL：50g。
[0026]进一步地，所述密封静置的反应时间为12
‑
24min。
[0027]进一步地，所述干燥温度为180
‑
220℃，干燥时间为1
‑
3h。
[0028]上述方案中，所述磷石膏粗骨料的制备方法为：
[0029]1)将磷石膏加入到盐溶液中，在加压条件下升温进行反应，反应后进行干燥，得到α
‑
半水磷石膏；
[0030]2)将α
‑
半水磷石膏研磨成粉末，加入改性海泡石粉和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能环境友好型生态混凝土，其特征在于，所述混凝土包括以下质量份数的原料：水泥50
‑
180份、锯泥30
‑
110份、改性海泡石粉30
‑
110份、磷石膏粗骨料900
‑
1500份、减水剂5
‑
10份、水70
‑
170份、聚丙烯酸钾3
‑
8份、聚醋酸乙烯乳液4
‑
9份、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇溶液3
‑
6份；所述改性海泡石粉由海泡石粉经电极性改性和有机改性制得；所述磷石膏粗骨料由磷石膏转化成半水磷石膏后，与改性海泡石粉和邻苯二甲酸酯混合造粒，再经水泥包壳制得；所述2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇溶液由2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇与碳氢溶剂混合而成。2.根据权利要求1所述的多功能环境友好型生态混凝土，其特征在于，所述锯泥的粒径＜0.045mm，SiO2和Al2O3含量之和＞85％；所述改性海泡石粉的粒径为0.05
‑
0.1μm，比表面积800
‑
1100m2/g；所述磷石膏粗骨料的粒径为5
‑
15mm，密度为600
‑
900kg/m3，筒压强度为8
‑
12MPa。3.根据权利要求1所述的多功能环境友好型生态混凝土，其特征在于，所述改性海泡石粉的制备方法为：1)对海泡石粉进行湿法球磨，向球磨后的海泡石粉中加入饱和NaOH溶液和电气石，对溶液通电，至溶液pH达到中性后停止通电，去除电气石，得到改性海泡石浆体；2)向改性海泡石浆体中加入丙烯醛溶液，搅拌均匀后密封静置发生反应，反应结束后对浆体进行干燥，将得到的固体用水洗涤后再次干燥，反复洗涤及干燥后，将固体研磨成粉末，得到改性海泡石粉。4.根据权利要求3所述的多功能环境友好型生态混凝土，其特征在于，所述电气石为镁电气石、铁电气石、锂电气石中的一种，电气石的粒径≥9.6mm，电气石的质量为海泡石粉质量的1/3
‑
1/2；通电电压为30
‑
60V，通电时间为12
‑
18h。5.根据权利要求1所述的多功能环境友好型生态混凝土，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鹏，王军，赵日煦，熊龙，包明，黄灿，周博儒，余昆，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：