[发明专利]瓷渣固化剂及其应用

说明书

本发明涉及一种用于土壤和陶瓷废渣固化的材料，特别涉及一种瓷渣固化剂及它的应用。

当前一方面土源紧张，另一方面大量废弃物，如制陶厂、瓷器厂的生产废弃物、日用陶瓷废弃物越来越多堆积如山，占据大量的土地资源，因而迫切需要发展新型墙体材料，尤其是取代烧结土砖的砌筑材料，成为资源再生利用的重要方面，专利号为：“CN89102223．6”名称为：“自然养护粉煤灰砖”发明专利公开了一种利用粉煤灰制造免烧砖的方法，它用粉煤灰惰性骨料，水硬性胶凝材料和化学外加剂，经搅拌，加压成型、硬化处理成粉煤砖一其惰性骨料为砂子，水硬性材料为硅酸盐水泥，外加剂为碱土金属卤化物，专利号为：“CN1117030A”的水硬性灰渣砖、块充分利用固体废弃物代替土源，即大大减少了工业废渣的堆积量，解土还田，改善了环境，又节约了土地资源，节约燃煤的能源，在胶凝材料的采用上，试制出含灰渣的水硬性固结剂，降低成本、变废为宝。

专利号为：“CN1239085A”名称为：“一种土壤固化剂”的发明专利，它以矿渣或太矿渣组合物为主体原料配以适量的碱性激发素和表面活性粉磨至勃氏比表面积400-900m2／kg制成，可有效地固化砂石和水泥，与传统水泥固化剂相比，在相同条件下同龄期固化体的强度可提高100％。

以上专利各具特色，但在固化材料时仍存在一些不足，如1、固化粉土含量大的材料时，强度并无显著提高。2、瓷渣需严格级配，由于瓷渣破碎时产生大量的比表面积较大的微粒，这时通用水泥及固化剂便显得无能为力。3、由于无膨胀、无补偿收缩作用，有时易开裂。

本发明的目的是提供一种可以固化处理陶瓷粉末及渣粒并能在常温条件下将之固化为各种功能构件的瓷渣固化剂。它可以用于步道砖、护坡构件、空心砌块、挂件、仿真产品等，也可用于道路、水利的基础处理。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种瓷渣固化剂，由熟料、工业废渣、石灰、石膏及激发素组成。其重量百分比为：熟料5-20％；工业废渣40-70％；石灰5-30％；石膏5-30％；激发素1-5％。其中，熟料可为普通硅酸盐熟料、高铝水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料等一种或多种组成。工业废渣可以是高炉重铁渣、钢渣、水淬渣、电厂粉煤灰等一种或多种组成。石灰以CaO含量＞70％的为好。石膏可以为天然二水石膏、半水石膏。激发素为无机材料及有机材料简单混合而成的复合材料。无机材料可以是硫酸盐(如Na₂SO₄、Al₂(SO₄)₃、CaSO₄)、碳酸盐(Na₂CO₃、NaHCO₃)、硝酸盐(NaNO₃、KNO₃)、硅酸盐(各种模数的硅酸钠、硅酸锂)、铝酸盐(铝酸钠)及氟硅酸钠等中的一种或多种复合材料。有机材料可以是多元醇、多元胺、多元酸。诸如：聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、烷基芳香族磺酸、甲醛磺酸的共聚物、萘磺酸与木质素的共聚物、烷基芳香族磺酸酯共聚物，聚碳酸酯和改性羟甲基密胺共聚物等中的一种或多种复合材料。

一种利用上述瓷渣固化剂制成的瓷渣砖，该瓷渣砖由重量百分比为：瓷渣砖固化剂8-20％、瓷渣80-92％及适量的水经振捣或压制而成。所述的瓷渣需破碎其颗粒级配重量百分比为：10-20mm，0-10％，5-10mm，20-30％，0．1-5mm，50-60％，0．1mm以下0-10％。

本发明的固化剂是一种类似水泥粉状物，加入特殊的激发素得到无机材料为主的复合材料，这种性能良好的土壤固化材料对于低液限粘土、中液限粘土、河砂、泥质岩土、风化土及含有机质较高的淤泥，都有十分显著的稳定固化效果。可用于公路、港口、铁路路基、机场跑道、水库大坝、储水池、灌溉渠等基础建设中。同传统工艺相比，具有强度高、性能好、污染小、施工周期短、综合成本低等特点，若能广泛推广具有显著的社会效益及经济效益。

瓷渣固化剂对超高含水量和高有机质含量的淤泥有明显的固化效果，并能在短时间内使承载力提高，改善淤泥土的力学性能，是处理软弱土壤的一种理想材料。

废陶瓷材料为惰性材料，由于其不均匀的强度、重量、外观、变形及使用损坏而被淘汰废弃。其体积与外型大小不一，不能直接胶结成砌墙砖、小型空心砌块等。可以选腭式破碎机或锤式破碎机进行破碎，以腭式破碎机为好，能方便地控制破碎废旧瓷渣砖的粒径和比例，且噪音小。