一种轻型抗压可再生建筑材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种轻型抗压可再生建筑材料及其制备方法，所述轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料40～60份、功能性助剂5～10份、废弃混凝土颗粒15～25份。本发明解决了现有轻型建筑材料无法达到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的难题，生产工艺简单易操作，节能环保，所得产品性能优异，实现建筑物的轻量高强度。

权利要求

1.一种轻型抗压可再生建筑材料，其特征在于，按照重量份的主要原料包括：可再生原料40～60份、功能性助剂5～10份、废弃混凝土颗粒15～25份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维20～40份、废旧纸张纤维30～60份、废旧衣服纤维50～70份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂1～3份、环氧树脂类粘结剂2～4份、硅酸盐类增稠剂4～8份。

2.根据权利要求1所述的轻型抗压可再生建筑材料，其特征在于，所述轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、功能性助剂8份、废弃混凝土颗粒

20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂2份、环氧树脂类粘结剂3份、硅酸盐类增稠剂6份。

3.根据权利要求1或2所述的轻型抗压可再生建筑材料，其特征在于，所述废弃混凝土颗粒的粒径在1mm～5mm。

4.根据权利要求3所述的轻型抗压可再生建筑材料，其特征在于，所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或聚乙烯纤维中的任意一种或几种。

5.一种如权利要求1-4任一所述的轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：(1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过

60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

(2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到轻型抗压可再生建筑材料的半成品；

(3)将步骤(2)得到的轻型抗压可再生建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为70～80℃，热压时间为2～3h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

6.根据权利要求5所述的轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述热压温度为75℃，热压时间为2.5h。

说明书

一种轻型抗压可再生建筑材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料和基础工程建设领域，涉及一种轻型抗压可再生建筑材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 可再生建筑材料也被称为生态建筑材料，具有节能、环保、低碳、高效的特点。随着科学技术的发展，越来越多的可再生建筑材料被应用于现代建筑施工中。可再生建筑材料不用或仅使用少量天然资源，低能耗，其主要组成为工农业或城市固态废弃物生产的无污染、无放射性、无毒害、可以回收重复利用的、有利于环境保护、对身体有益的建筑材料。可再生建筑材料在建设绿色建筑上发挥着至关重要的作用。在确保工程质量的前提下，使用可再生建筑材料能够最大限度的节约资源，对环境的影响最小，减少污染，为人们提供舒适、健康、绿色、环保的环境和高效的使用空间，与自然相和谐。

[0003] 当前，我国可再生资源的研究和利用率远低于世界上发达国家。混凝土的产生对人类文明和进步发挥了积极的推动作用。但随着混凝土需求的急剧增长和废弃混凝土的大量产生，由此引发的资源、能源和环境问题也日益严重。以我国当前混凝土产量20亿立方米计，需要使用水泥8亿吨，需消耗天然砂石36亿吨以上。统计表明，生产每吨水泥需消耗石灰石0.98吨左右，生产1吨熟料约排放CO2大约1吨，还会产生大量的硫化物、氮化物和其他有害气体及粉尘。在混凝土中比例最高的骨料是分布较为广泛的自然资源，但由于长年开采，已经开始出现石料资源难以为继的问题。同时，天然材料的大量开采和使用，也造成水土流失和自然景观恶化，严重影响社会的可持续发展，甚至危及子孙后代的生存。据不完全统计，中国目前每年产生的建筑垃圾达到1亿吨左右，而长期积累的建筑废弃物将高达数亿吨。如果这些建筑废弃物能够加以资源化，其意义将是难以估量的。将建筑废弃物回收利用，代替部分自然资源生产建筑材料，是保护自然资源，改善环境，推进可持续发展的一条重要途径。将废弃混凝土收集加工后，进行再生利用，不但可以节省天然资源，还可以减轻环境污染，促进社会的可持续发展。秸秆纤维等农作物纤维价格低廉并且基本上没有得到工业利用，开发农作物秸秆纤维用于建筑的各种复合材料不仅减轻对日益匮乏的林业资源的依赖，而且能够大大提高农作物秸秆的利用价值，同时废旧纸张和废旧衣服来源广泛，加快变废为宝，都可以用于生产制造生态循环建筑材料。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种轻型抗压可再生建筑材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料40～60份、功能性助剂5～10份、废弃混凝土颗粒15～25份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维20～40份、废旧纸张纤维30～60份、废旧衣服纤维50～70份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂1～3份、环氧树脂类粘结剂2～4份、硅酸盐类增稠剂4～8份。

[0007] 作为本发明的进一步方案，所述轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、功能性助剂8份、废弃混凝土颗粒20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂2份、环氧树脂类粘结剂3份、硅酸盐类增稠剂6份。

[0008] 作为本发明的进一步方案，所述废弃混凝土颗粒的粒径在1mm～5mm。

[0009] 作为本发明的进一步方案，所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维或聚乙烯纤维等中的任意一种或几种。

[0010] 所述的轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0011] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0012] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到轻型抗压可再生建筑材料的半成品；

[0013] (3)将步骤(2)得到的轻型抗压可再生建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为70～80℃，热压时间为2～3h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

[0014] 作为本发明的进一步方案，步骤(3)中所述热压温度为75℃，热压时间为2.5h。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0016] 本发明利用可再生原料大量取代传统水泥的原料组分，并通过功能性助剂大大促进了建筑材料的组成与结构优化，通过颗粒间的特殊物化效应(颗粒形态效应、微集料效应、表面效应等)使得结构更加致密，在简单成型工艺下，成功制备出了抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

具体实施方式

[0017] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

[0018] 实施例1

[0019] 一种轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料40～60份、功能性助剂5份、废弃混凝土颗粒15份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维20份、废旧纸张纤维30份、废旧衣服纤维50份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂1份、环氧树脂类粘结剂2份、硅酸盐类增稠剂4份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在1mm。所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0020] 一种轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0021] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0022] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到轻型抗压可再生建筑材料的半成品；

[0023] (3)将步骤(2)得到的轻型抗压可再生建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为70℃，热压时间为2h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

[0024] 上述工艺制备得到的轻型抗压可再生建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如3
下：抗压强度351.8MPa，抗折强度67.35MPa，干密度187kg/m。

[0025] 实施例2

[0026] 一种轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、功能性助剂8份、废弃混凝土颗粒20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂2份、环氧树脂类粘结剂3份、硅酸盐类增稠剂6份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在3mm。作为本发明的进一步方案，所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0027] 一种轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0028] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0029] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到轻型抗压可再生建筑材料的半成品；

[0030] (3)将步骤(2)得到的轻型抗压可再生建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为75℃，热压时间为2.5h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

[0031] 上述工艺制备得到的轻型抗压可再生建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如下：抗压强度377.1MPa，抗折强度74.19MPa，干密度116kg/m3。

[0032] 实施例3

[0033] 一种轻型抗压可再生建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料60份、功能性助剂10份、废弃混凝土颗粒25份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维40份、废旧纸张纤维60份、废旧衣服纤维70份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂3份、环氧树脂类粘结剂4份、硅酸盐类增稠剂8份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在5mm。所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0034] 一种轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0035] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0036] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到轻型抗压可再生建筑材料的半成品；

[0037] (3)将步骤(2)得到的轻型抗压可再生建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为80℃，热压时间为3h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的轻型抗压可再生建筑材料。

[0038] 上述工艺制备得到的轻型抗压可再生建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如下：抗压强度363.4MPa，抗折强度69.68MPa，干密度149kg/m3。

[0039] 对比例1

[0040] 一种建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、废弃混凝土颗粒20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在3mm。所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0041] 一种建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0042] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料采用湿法球磨，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0043] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料在预制的成型模具内进行热压，热压温度为75℃，热压时间为2.5h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到抗压强度350MPa以上、抗折强度65MPa以上、干密度200kg/m3以下的建筑材料。

[0044] 上述工艺制备得到的建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如下：抗压强度131.1MPa，抗折强度28.19MPa，干密度359kg/m3。

[0045] 对比例2

[0046] 一种建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、功能性助剂8份、废弃混凝土颗粒20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份；所述功能性助剂，按照重量份的组分为：烷基酚聚氧乙烯醚表面处理剂2份、环氧树脂类粘结剂3份、硅酸盐类增稠剂6份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在
3mm。所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0047] 一种轻型抗压可再生建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0048] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料充分机械搅拌，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0049] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料与可再生原料进行充分机械混匀并得到混合粉料，随后将上述混合粉料放置在预制的成型模具内，得到建筑材料的半成品；

[0050] (3)将步骤(2)得到的建筑材料的半成品在预制的成型模具内进行热压，热压温度为75℃，热压时间为2.5h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到建筑材料。

[0051] 上述工艺制备得到的建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如下：抗压强度162.7MPa，抗折强度37.49MPa，干密度651kg/m3。

[0052] 对比例3

[0053] 一种建筑材料，按照重量份的主要原料包括：可再生原料50份、废弃混凝土颗粒20份；所述可再生原料，按照重量份的组分为：秸秆纤维30份、废旧纸张纤维45份、废旧衣服纤维60份。所述废弃混凝土颗粒的粒径在3mm。所述废旧衣服纤维是棉花纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯纤维。

[0054] 一种建筑材料的制备方法，具体步骤为：

[0055] (1)首先将废弃混凝土颗粒与相同重量份的水混合，将混合料充分机械混匀，干燥并过60目筛，过筛后原料进行喷雾造粒，并过120目筛，得到废弃混凝土颗粒的粉料；

[0056] (2)将步骤(1)得到的废弃混凝土颗粒的粉料在预制的成型模具内进行热压，热压温度为75℃，热压时间为2.5h，热压后冷却至室温，静置4～6h，可得到建筑材料。

[0057] 上述工艺制备得到的建筑材料，测得其力学性能及干密度参数如下：抗压强度39.2MPa，抗折强度21.03MPa，干密度273kg/m3。

[0058] 上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。