專利名稱：輕質(zhì)混凝土的組成及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)混凝土的組成及用途，它屬于使用無機(jī)廢料作為混凝土的有效成份，它包括膠凝材料、骨料和外加劑。
在合成沸石分子篩和制備沸石催化劑的工藝過程中，有大量廢渣排放，它們主要來自分子篩的成膠、晶化;洗滌過濾;濕式捕塵等工段。廢渣的主體化學(xué)成分是ALO3和SiO2。顆粒很細(xì)而且很輕，風(fēng)干后的粉塵嚴(yán)重污染環(huán)境，造成公害;埋于地下占用大量土地和人工?，F(xiàn)已給分子篩和催化劑生產(chǎn)廠家?guī)頍?。幾年來國?nèi)外專家圍繞廢渣綜合利用這個課題做過不懈的努力，但終未取得令人滿意的結(jié)果。廢渣的開發(fā)利用，變廢為寶，消除污染保護(hù)環(huán)境是人們所希望的。在以-4，231，801中公開了一種水泥混凝土，它的目的是將石油裂解中使用過的催化劑細(xì)粒作為一種添加劑加在水泥中，替代部分水泥作為膠結(jié)成分用于混凝土中。它的構(gòu)成是在水泥中加入水泥重量的1%-25%的石油裂解過程中使用過的廢舊催化劑，二者混合后，加入粗細(xì)骨料，制作混凝土。不足之處是添加量少，而且只限于石油裂解過程中使用過的廢舊催化劑，沒有涉及到沸石分子篩及沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣的利用。實(shí)踐證明，石油裂解用過的廢舊催化劑，在煉油設(shè)備中經(jīng)過長期高溫運(yùn)行之后，發(fā)生了巨大變化與沸石分子篩及沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣相比無論在化學(xué)成分上還是在晶體結(jié)構(gòu)和活性上都存在著很大的差別。以-4，231，801中所提出的技術(shù)方案難以解決本發(fā)明所提出的問題。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種以沸石分子篩及沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣為主要原料的輕質(zhì)混凝土的組成及用途，從而大量吞吐廢渣，解決環(huán)境污染問題，而且變廢為寶，利用本發(fā)明的混凝土，制成各種輕質(zhì)建筑材料和保溫材料產(chǎn)品，滿足社會對輕質(zhì)建材和輕質(zhì)保溫材料的需求。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種輕質(zhì)混凝土的組成，包括膠凝材料、骨料和外加劑，其特征在于以沸石分子篩和沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣為主要原料，由下列組分組成a、改性廢渣 60%-80%;
b、膠凝材料 10%-30%;
c、骨料 0%-35%;
d、外加劑 0%-10%。
本發(fā)明的混凝土的組成主要用作建筑材料和保溫材料，用于制造如下產(chǎn)品a、輕質(zhì)砌塊;
b、輕質(zhì)陶粒;
c、輕質(zhì)裝飾板;
d、輕質(zhì)保溫磚;
e、輕質(zhì)防水隔熱板。
本發(fā)明的目的還可以通過以下其他措施來達(dá)到在廢渣中加入適量石灰乳或加熱處理改性后，再作為混凝土的原料使用，能夠增加廢渣的摻加量，使混凝土制品成型容易，強(qiáng)度亦能提高。因?yàn)楸景l(fā)明所述之排放廢渣中往往有銨鹽存在，加熱或遇到堿性物質(zhì)都會有氨氣放出，產(chǎn)生汽泡，造成本發(fā)明的混凝土制品成型困難，而且影響制品強(qiáng)度。
用于改性的石灰乳的用量可根據(jù)廢渣中所含的胺鹽量的大小而增減，一般控制在廢渣重量的5%-10%。
組成本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的膠凝材料，可以是水泥、石膏、硫酸鋁、磷酸鋁，根據(jù)混凝土制品性能的要求可以選用其中的一種，也可以幾種混合使用。另外，經(jīng)過用石灰乳或加熱改性后的廢渣本身亦具有一定膠凝作用。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土組分中的骨料可以是砂子、石子、陶粒、珍珠巖、蛭石和硅藻土中的一種或幾種混合使用，可根據(jù)混凝土制品對容重和強(qiáng)度的要求篩選。
組成本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的外加劑，對大多數(shù)以本混凝土為原料的制品來說是必不可少的重要組分，它包括防凍劑、偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、防水劑、分散劑。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土有廣泛的用途，它可用于制造建筑材料制品和保溫材料制品，如輕質(zhì)砌塊;輕質(zhì)陶粒;輕質(zhì)裝飾板，輕質(zhì)保溫磚、輕質(zhì)防水隔熱板。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的用途之一輕質(zhì)砌塊由下列組分組成a、改性廢渣 40%-70%;
b、骨料 15%-35%;
c、膠凝材料 10%-30%;
d、外加劑 0.1%-0.3%。
其中輕質(zhì)砌塊所用的骨料是砂子、石子、陶?；蚱浣Y(jié)合;膠凝材料最好用水泥;外加劑是防凍劑，通過加入鹽酸與廢渣組分反應(yīng)生成的氯化鈉起到防凍作用，另外，鹽酸的加入還可以意外地調(diào)節(jié)混凝土的堿度。
用本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土制成的輕質(zhì)砌塊體積密度在800Kg/m3-1200kg/m3;抗壓強(qiáng)度根據(jù)需要可控制在≥3.5MPa、≥5.0MPa、≥7.5MPa?？箟簭?qiáng)度達(dá)3.5MPa和5.0MPa的砌塊可作為框架墻體使用，抗壓強(qiáng)度達(dá)7.5MPa的輕質(zhì)砌塊可用于承重墻體。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的用途之二輕質(zhì)陶粒由下列組分組成a、改性廢渣 70%-80%;
b、膠凝材料 15%-25%;
d、外加劑 0.5%-1.0%。
其中輕質(zhì)陶粒組分中的膠凝材料可以是石膏也可以是水泥;外加劑是促進(jìn)劑，最好用硫酸鋁。
本發(fā)明的輕質(zhì)陶粒粒經(jīng)可根據(jù)需要制作，一般在5～30mm;容重在400～630kg/m3;筒壓強(qiáng)度根據(jù)粒經(jīng)大小可控制在≥3.8MPa、≥3.0MPa和≥2.5MPa。本輕質(zhì)陶?？捎米鬏p質(zhì)砌塊和輕質(zhì)裝飾板的骨料，也可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的珍珠巖、蛭石用于制造樓房保溫層。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的用途之三輕質(zhì)裝飾板由下列組分組成a、改性廢渣 68%-80%;
b、膠凝材料 18%-30%;
c、外加劑 0.5-2.0%。
其中輕質(zhì)裝飾板組分中的膠凝材料是從石膏和硫酸鋁中選擇出來的一種或二者混合物;外加劑包括防凍劑、促進(jìn)劑和阻燃劑，防水劑最好是三氧化二銻。
本發(fā)明的輕質(zhì)裝飾板可用作天花板和隔音板每平方米重5～7公斤，防水防火性能良好。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的用途之四輕質(zhì)保溫磚由下列組分組成a、改性廢渣 60%-80%;
b、骨料 10%-30%;
c、膠凝材料 10%-20%。
其中輕質(zhì)保溫磚的組分中的骨料可以是珍珠巖，也可以是蛭石或者二者混合物;膠凝材料是從水泥和磷酸鋁中選擇出來的一種。
本發(fā)明的輕質(zhì)保溫磚，容重≤800kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.25w/k.m;可有800℃以下使用。主要用于鍋爐、水汽管道及化工設(shè)備保溫。
本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土的用途之五是輕質(zhì)防水隔熱板由下列組分組成a、改性廢渣 70%-80%;
b、膠凝材料 10%-20%;
c、外加劑 5%-10%。
其中，輕質(zhì)防水隔熱板的組成中的膠凝材料最好采用水泥;外加劑是偶聯(lián)劑和分散劑，偶聯(lián)劑是烷基硅烷或酞酸酯類，分散劑是酒精也可以是苯、汽油。
本發(fā)明的輕質(zhì)隔熱板的容重是500～600kg/m3;導(dǎo)熱系數(shù)＜0.06w/k.m。主要用于房頂隔熱防水和各種地下建筑物防潮。
本發(fā)明下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1輕質(zhì)砌塊用改性廢渣700kg，石子130kg，砂子70kg，水泥150kg，鹽酸1.5kg混合制成輕質(zhì)砌塊。體積密度800kg/m3，抗壓強(qiáng)度≥3.5MPa。
實(shí)施例2輕質(zhì)砌塊將改性廢渣500kg，陶粒200kg，水泥200kg，鹽酸2.0kg混合制成輕質(zhì)砌塊。體積密度1000kg/m3，抗壓強(qiáng)度≥5MPa。
實(shí)施例3輕質(zhì)砌塊將改性廢渣500kg，石子450kg，水泥230kg，鹽酸3kg混合制成輕質(zhì)砌塊。體積密度1200kg/m3，抗壓強(qiáng)度≥7.5MPa。
實(shí)施例4輕質(zhì)陶粒改性廢渣700kg，石膏180kg，硫酸鋁5kg混合成球。粒度20～30mm，容重400～450kg/m3，筒壓強(qiáng)度2.5MPa。
實(shí)施例5輕質(zhì)陶粒將改性廢渣600kg，水泥200kg，硫酸鋁5kg混合成球。粒度10～20mm，容重480～540kg/m3，筒壓強(qiáng)度3.0MPa。
實(shí)施例6輕質(zhì)陶粒將改性廢渣520kg，石膏130kg，硫酸鋁4.5kg混合成球。粒度5～10mm，容重500～550kg/m3，筒壓強(qiáng)度3.8MPa。
實(shí)施例7輕質(zhì)裝飾板改性廢渣600kg，石膏200kg，烷基硅酸鈉1.0kg，硫酸鋁8kg，三氧化二銻1kg混合壓制成型。單位面積重量5～7kg/m2，荷載25kg(500mm×500mm×8mm);防水性能浸泡24小時(shí)吸水量小于5%;不燃。
實(shí)施例8輕質(zhì)裝飾板改性廢渣700kg，硫酸鋁200kg，(膠凝劑+促進(jìn)劑)，烷基硅酸鈉1.5kg，三氧化二銻1.0kg混合壓制成型。單位面積重量6～8kg/m2，荷載25kg(500mm×500mm×8mm);防水性能浸泡水中24小時(shí)吸水量小于4%;不燃。
實(shí)施例9輕質(zhì)裝飾板改性廢渣800kg，石膏100kg，硫酸鋁100kg，(包括促進(jìn)劑)，烷基硅酸鈉2kg，三氧化二銻1.0kg混合壓制成型。單位面積重量6～7kg/m2，荷載25kg(500mm×500mm×8mm);防水性能水中浸泡24小時(shí)吸水量小于3%;不燃。
實(shí)施例10輕質(zhì)保溫磚改性廢渣500kg，珍珠巖100kg，水泥150kg，混合壓制成型。容重≤400kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.06w/m.k;在600℃以下使用。
實(shí)施例11輕質(zhì)保溫磚改性廢渣600kg，蛭石250kg，磷酸鋁150kg混合壓制成型。容重≤600kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.16w/m.k;在800℃以下使用。
實(shí)施例12輕質(zhì)保溫磚改性廢渣700kg，珍珠巖200kg，蛭石50kg，水泥100kg混合壓制成型。容重≤800kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.25w/m.k;在600℃以下使用。
實(shí)施例13輕質(zhì)防水隔熱板改性廢渣200kg，水泥50kg，二甲基硅烷1kg，酒精14kg。容重500～600kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.06w/m.k。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的混凝土以沸石分子篩和沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣為主要原料，消耗大量廢渣，能夠容易地解決廢渣污染問題。
2、不僅解決環(huán)境污染問題，而且能變廢為寶，生產(chǎn)多種建筑材料和保溫材料產(chǎn)品。
3、以本發(fā)明的混凝土生產(chǎn)的產(chǎn)品，容重對現(xiàn)用的水泥混凝土比較，同類產(chǎn)品容重每立方米輕300kg以上。用作建筑材料可大大降低工程造價(jià)。
4、本發(fā)明的混凝土制品，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好。
5、由于本發(fā)明的混凝土容重輕，又方便制成各種較大尺寸的塊、板，因此施工方便。
6、本發(fā)明的輕質(zhì)混凝土制品用途廣泛，成本低。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)混凝土的組成，包括膠凝材料、骨料和外加劑，其特征在于以沸石分子篩和沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣為主要原料，由下列組分組成a、改性廢渣 40%-80%；b、膠凝材料 10%-30%；c、骨料 0%-35%；d、外加劑0%-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述之輕質(zhì)混凝土的組成[a]廢渣，其特征在于經(jīng)石灰乳或加熱處理改性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2，所述之廢渣，其特征在于，用于改性的石灰乳的加入量最好是廢渣重量的5%-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，所述之輕質(zhì)混凝土的組成[b]膠凝材料，其特征在于是從水泥、石膏、硫酸鋁、磷酸鋁中選擇出來的至少一種或幾種混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，所述之輕質(zhì)混凝土的組成[c]骨料，其特征在于是從砂子、石子、陶粒、珍珠巖、蛭石和硅藻土中選擇出來的至少一種或幾種混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，所述之輕質(zhì)混凝土的組成[d]外加劑，其特征在于包括防凍劑、偶聯(lián)劑、促進(jìn)劑、防水劑、分散劑。
7.一種輕質(zhì)混凝土的用途，包括建筑材料和保溫隔熱材料，其特征在于制造如下產(chǎn)品a、輕質(zhì)砌塊;b、輕質(zhì)陶粒;c、輕質(zhì)裝飾板;d、輕質(zhì)保溫磚;e、輕質(zhì)防水隔熱板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7，所述之輕質(zhì)混凝土的用途[a]輕質(zhì)砌塊，其特征在于由下列組分組成a、改性廢渣 40%-70%;b、骨料 10%-30%;c、膠凝材料 15%-35%;d、外加劑 0.1%-0.3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8，所述之輕質(zhì)砌塊的組成[b]骨料，其特征在于是從砂子、石子或陶粒中選擇出來的一種或幾種混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8，所述之輕質(zhì)砌塊的組成[c]膠凝材料其特征在于最好是水泥。
11.根據(jù)權(quán)利要求8，所述之輕質(zhì)砌塊的組成[d]外加劑，其特征在于是防凍劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11，所述之防凍劑，其特征在于是可以與廢渣反應(yīng)生成防凍劑的鹽酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求7，所述之輕質(zhì)混凝土的用途[b]輕質(zhì)陶粒，其特征在于由下列組份組成a、改性廢渣 70%-80%;b、膠凝材料 15%-25%;d、外加劑 0.5%-1.0%。
14.根據(jù)權(quán)利要求13，所述之輕質(zhì)陶粒的組成[b]膠凝材料，其特征在于是石膏或水泥。
15.根據(jù)權(quán)利要求13，所述之輕質(zhì)陶粒的組成[c]外加劑，其特征在于是促進(jìn)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15，所述之促進(jìn)劑，其特征在于最好是硫酸鋁。
17.根據(jù)權(quán)利要求7，所述之輕質(zhì)混凝土的用途[c]輕質(zhì)裝飾板，其特征在于由下列組分組成a、改性廢渣 68%-80%;b、膠凝材料 18%-30%;c、外加劑 0.5%-2.0%。
18.根據(jù)權(quán)利要求17，所述之輕質(zhì)裝飾板的組成[b]膠凝材料，其特征在于是從石膏和硫酸鋁中選擇出來的一種或其二者混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求17，所述之輕質(zhì)裝飾板的組成[c]外加劑，其特征在于包括防凍劑、促進(jìn)劑和阻燃劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19，所述之防水劑，其特征在于最好是烷基硅酸鈉。
21.根據(jù)權(quán)利要求19，所述之促進(jìn)劑和阻燃劑，其特征在于分別是硫酸鋁和三氧化二銻。
22.根據(jù)權(quán)利要求7，所述之輕質(zhì)混凝土的用途[d]輕質(zhì)保溫磚，其特征在于由下列組分組成a、改性廢渣 60%-80%;b、骨料 10%-30%;c、膠凝材料 10%-20%。
23.根據(jù)權(quán)利要求22，所述之輕質(zhì)保溫磚的組成[b]骨料，其特征在于是從珍珠巖和蛭石中選擇出來的一種或者二者混合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求22，所述之輕質(zhì)保溫磚的組成[c]膠凝材料，其特征在于是從水泥和磷酸鋁鹽中選擇出來的。
25.根據(jù)權(quán)利要求7，所述之輕質(zhì)混凝土的用途[e]輕質(zhì)防水隔熱板，其特征在于由下列組分組成a、改性廢渣 70%-80%;b、膠凝材料 10%-20%;c、外加劑 5%-10%。
26.根據(jù)權(quán)利要求25，所述之輕質(zhì)防水隔熱板的組成[b]膠凝材料，其特征在于最好是水泥。
27.根據(jù)權(quán)利要求25，所述之輕質(zhì)防水隔熱板的組成[c]外加劑，其特征在于是偶聯(lián)劑和分散劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求27，所述之偶聯(lián)劑，其特征在于是從烷基硅烷、酞酸酯中選擇出來的，最好是烷基硅烷。
29.根據(jù)權(quán)利要求27，所述之分散劑，其特征在于可以是酒精、苯、汽油。
全文摘要
一種輕質(zhì)混凝土的組成及用途，屬于使用無機(jī)廢渣即沸石分子篩及沸石催化劑生產(chǎn)過程中排放的廢渣經(jīng)改性后作為混凝土的有效成分，添加量為混凝土重量的40—80％，本發(fā)明的混凝土可用來制造輕質(zhì)砌塊、裝飾板、陶粒、保溫磚、防水隔熱板。容重400—1200kg/m
文檔編號C04B28/00GK1063471SQ9210639
公開日1992年8月12日 申請日期1992年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月31日
發(fā)明者趙秀芝, 孟海濱 申請人:淄博市新材料研究所