本發(fā)明涉及混凝土固廢利用領(lǐng)域，具體涉及一種基于建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的保溫再生混凝土砌塊及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、長期以來，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，在大興土木的同時，也伴隨著大量舊建筑物的拆除和廢棄，導致廢棄建筑物堆積。廢棄建筑物常用的處理手段為破碎填埋，而填埋對水體、土壤和大氣等自然環(huán)境產(chǎn)生一定污染。將廢棄建筑物制成再生骨料回收利用，既可以減少環(huán)境污染、保護耕地，又能減輕對天然骨料的依賴，從而達到保護生態(tài)環(huán)境的目的。與此同時，農(nóng)田秸稈多被用作家用燃料，焚燒后的灰粉也被當作垃圾處理，也造成了資源浪費和環(huán)境污染。

2、保溫混凝土是一種導熱系數(shù)相對較低、可減少熱量耗散的特種混凝土，其組成中往往添加如聚苯乙烯顆粒、二氧化硅氣凝膠等保溫材料，以提高混凝土的保溫性能。但是該保溫混凝土并不符合我國向綠色工業(yè)化發(fā)展的轉(zhuǎn)型方向?，F(xiàn)有技術(shù)中鮮有關(guān)于將秸稈類生物質(zhì)材料與廢棄混凝土相結(jié)合制備保溫混凝土砌塊的報道。

3、專利cn?108726956a公開了一種改性再生混凝土，其包含水泥100份、再生骨料235-260份、砂子145-165份、水35-45份、硅灰3-10份、納米二氧化硅0.5-2.5份、減水劑0.5-2.5份、纖維素醚0.5-1.5份。其混凝土中的原料組分中，并未對再生骨料進行化學處理和級配分類，獲得的再生混凝土強度以及耐久性較低。

4、對于建筑業(yè)，其所需的建筑材料需要消耗大量的水泥，石砂等資源，這些建筑材料在生產(chǎn)過程中也有大量的并且相當嚴重的污染環(huán)節(jié)?；诖耍_發(fā)一種利用建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物制作的保溫再生混凝土砌塊及其制備方法具有極高的應用價值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題和不足，本發(fā)明旨在提供一種基于建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的保溫再生混凝土砌塊及其制備方法。

2、為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的保溫再生混凝土砌塊，主要由以下原料制成：

4、改性再生一級粗骨料100份、改性再生二級粗骨料70-80份、改性再生細骨料20-40份、改性農(nóng)業(yè)秸稈灰20-30份、動物糞灰10份、水泥10份；

5、所述改性再生一級粗骨料由粒徑為5～10mm的廢棄混凝土，先后經(jīng)naoh溶液、改性水玻璃溶液超聲浸潤、烘干而成；

6、所述改性再生二級粗骨料由粒徑為10～15mm的廢棄混凝土，先后經(jīng)naoh溶液、改性水玻璃溶液超聲浸潤、烘干而成；

7、所述改性再生細骨料由粒徑<5mm的廢棄混凝土，先后經(jīng)naoh溶液、短切黃麻纖維的三異丙醇胺溶液超聲浸潤、烘干而成；

8、所述改性農(nóng)業(yè)秸稈灰由農(nóng)業(yè)秸稈粉碎、煅燒、過篩，先后經(jīng)naoh溶液浸泡、kh570溶液改性而成。

9、作為優(yōu)選：改性再生二級粗骨料70份、改性再生細骨料30-40份。

10、所述改性水玻璃溶液為添加氮化硅微粒的水玻璃溶液，氮化硅微粒占改性水玻璃溶液質(zhì)量的15％。

11、所述改性再生一級粗骨料、改性再生二級粗骨料和改性再生細骨料形成中使用的naoh溶液的濃度為2％～5％，改性農(nóng)業(yè)秸稈灰形成中使用的naoh溶液的濃度為4％。

12、所述短切黃麻纖維的三異丙醇胺溶液中短切黃麻纖維的含量為三異丙醇胺溶液質(zhì)量的5％～8％。

13、所述kh570溶液的濃度為5％。

14、所述廢棄混凝土改性前進行微波輻照處理，微波輻射強度為750-1000w，輻射時間為30min。

15、所述動物糞灰由動物糞曬干、600-800℃溫度下恒溫煅燒2h，自然冷卻后，浸入含有膨潤土的水溶液中除臭處理24h，烘干制得。

16、作為優(yōu)選：廢棄混凝土采用建筑構(gòu)件破碎材料或廢砌筑材料；農(nóng)業(yè)秸稈為稻草秸稈、棉花秸稈、玉米秸稈以及小麥秸稈中的一種或多種。

17、一種保溫再生混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟：

18、(1)攪拌：將水泥、改性再生一級粗骨料、改性再生二級粗骨料、改性再生細骨料、改性農(nóng)業(yè)秸稈灰及動物糞灰原料依次混合，以100-150r/min速度干拌8min；再加入水在200-300r/min速度下攪拌30min，得到再生混凝土漿料；

19、(2)砌塊成型：將混凝土漿料注入成型模具中；

20、(3)養(yǎng)護：砌塊成型后，在25℃環(huán)境下養(yǎng)護6h，緩慢升溫至90℃，再養(yǎng)護48h，緩慢降至20℃，在r.h.≧95％條件下養(yǎng)護28d。

21、步驟(1)中水灰比為0.42。

22、步驟(1)中還添加有1～2份高性能減水劑，高性能減水劑為聚羧酸減水劑。

23、作為優(yōu)選：步驟(2)砌塊成型前，成型模具表面需涂刷一層脫模劑。

24、作為優(yōu)選：步驟(3)養(yǎng)護工序結(jié)束后還可涂刷一層疏水劑。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

26、(1)本發(fā)明采用廢棄混凝土破碎、篩分、改性后形成的改性再生粗骨料、改性再生細骨料替代現(xiàn)有的天然骨料和細砂，配以極少量的膠凝材料水泥，不僅大大減少了細砂、天然粗骨料和水泥的大量使用，還使得廢棄混凝土資源得到充分的利用，最大程度地將廢棄混凝土“變廢為寶”，實現(xiàn)二次利用。本發(fā)明的原料來源豐富，成本低廉，最大程度實現(xiàn)了建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的重復利用，制得的混凝土砌塊同樣具有優(yōu)良的保溫性能，可用于樓房的隔墻等。

27、(2)本發(fā)明對廢棄混凝土進行微波輻射處理，微波輻射比常規(guī)的加熱更有利于再生骨料表面砂漿的脫離；再生細骨料和再生一級粗骨料、再生二級粗骨料分別進行不同工藝的改性處理，其中再生細骨料置于分散有短切黃麻纖維的三異丙醇胺溶液中，黃麻纖維具有較大的表面粗糙度，使得改性后的再生細骨料的抗拉強度和粘合性能大大提高，三異丙醇胺溶液的浸漬也改善了火山灰反應，提高了抗壓性能；再生一級粗骨料、再生二級粗骨料浸泡于分散有氮化硅微粒的水玻璃溶液中，不僅大大提高了骨料表面的粘結(jié)性能，氮化硅也對骨料進行耐磨強化，處理后的改性再生骨料在力學強度上不低于天然骨料。

28、(3)本發(fā)明的改性農(nóng)業(yè)秸稈灰由農(nóng)業(yè)秸稈經(jīng)過高溫煅燒、naoh溶液、kh570溶液的處理制得，與膠凝材料的結(jié)合強度也大大提高，且未影響混凝土砌塊的力學強度。動物糞灰較常規(guī)的糞灰具有更高的火山灰性。本發(fā)明將動物糞灰與改性農(nóng)業(yè)秸稈灰相結(jié)合，用于再生混凝土的制作中，獲得了與天然骨料制成的混凝土性能相當?shù)幕炷疗鰤K，這依賴于動物糞灰與農(nóng)作物秸稈中含有豐富的sio2、al2o3和cao等化合物，具有極高的火山灰效應，能夠與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學反應，形成新的凝膠，并且可以有效地增強膠凝材料的強度，從而大大提高了水泥基材料的性能，制備出力學強度大、導熱系數(shù)小、保溫性能好的水泥基材料。且經(jīng)處理后的農(nóng)作物秸稈和糞灰，與改性再生骨料有更好的結(jié)合。將農(nóng)作物秸稈和動物糞灰結(jié)合用到混凝土砂漿中，可以降低能源損耗率，符合節(jié)能低碳環(huán)保的建材要求。

技術(shù)特征：

1.一種基于建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，主要由以下原料制成：改性再生一級粗骨料100份、改性再生二級粗骨料70-80份、改性再生細骨料20-40份、改性農(nóng)業(yè)秸稈灰20-30份、動物糞灰10份、水泥10份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述改性水玻璃溶液為添加氮化硅微粒的水玻璃溶液，氮化硅微粒占改性水玻璃溶液質(zhì)量的15％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述改性再生一級粗骨料、改性再生二級粗骨料和改性再生細骨料形成中使用的naoh溶液的濃度為2％～5％，改性農(nóng)業(yè)秸稈灰形成中使用的naoh溶液的濃度為4％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述短切黃麻纖維的三異丙醇胺溶液中短切黃麻纖維的含量為三異丙醇胺溶液質(zhì)量的5％～8％。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述kh570溶液的濃度為5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述廢棄混凝土改性前先進行微波輻照處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫再生混凝土砌塊，其特征在于，所述動物糞灰由動物糞曬干、600-800℃溫度下恒溫煅燒2h，自然冷卻后，浸入含有膨潤土的水溶液中除臭處理24h，烘干制得。

8.一種權(quán)利要求1～7任一項所述的保溫再生混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保溫再生混凝土砌塊的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，水灰比為0.42。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于混凝土固廢利用領(lǐng)域，公開了一種基于建筑、農(nóng)業(yè)廢棄物的保溫再生混凝土砌塊及其制備方法。保溫再生混凝土砌塊主要由以下原料制成：改性再生一級粗骨料100份、改性再生二級粗骨料70?80份、改性再生細骨料20?40份、改性農(nóng)業(yè)秸稈灰20?30份、動物糞灰10份、水泥10份。保溫再生混凝土砌塊的制備方法為：將上述原料按照比例混合，先進行干拌然后再加入水攪拌，得到再生混凝土漿料；將混凝土漿料注入成型模具中砌塊；砌塊成型后，進行養(yǎng)護。本發(fā)明方法制備出的保溫再生混凝土砌塊力學強度大、導熱系數(shù)小、保溫性能好，同時實現(xiàn)了廢棄物資源的利用。

技術(shù)研發(fā)人員：王學振,李偉,張傳銀,王曉,劉舉,張宏澤,張慧芳,王帥旗,劉兆軍
受保護的技術(shù)使用者：新特新材料集團（河南）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9