[发明专利]一种利用固化碱渣土制作加芯建筑材料块体的方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体地说，是指利用固化碱渣土制作加芯建筑材料块体的方法。 

背景技术

随着人类可利用的自然资源日益减少，固体废弃物的再利用已被许多国家列为重要的产业政策，正在形成一个新兴的工业体系。 

碱渣是采用氨碱法生产纯碱过程中所排放废液的废渣。目前，废液废渣有两种主要处理方式：一是使废渣直接流入海湾，不加限制的混合排放，造成海域、河流不同程度的污染和淤塞，水产养殖业遭到严重破坏；二是将废渣沉积排放到渣场，以致占用大量土地或海域，造成河边“白海”，不仅危及航道，而且成为安全隐患，国内外许多碱厂因无法解决碱渣的污染问题而被迫关闭。 

无论是直接排入海湾还是固化后堆存或填埋的处理方式都没有完全实现碱渣土的减量化和无害化，也没有实现资源化利用，仍然占用大量土地，存在潜在的环境污染威胁。 

本发明提供一种利用固化碱渣土制作加芯建筑材料的方法，可以实现碱渣的无害化和减量化，同时使其得到资源化利用。 

发明内容

本发明提供一种利用固化碱渣土制作加芯建筑材料块体的方法。本发明首先采用固化剂固化碱渣制成固化碱渣土（2）使其中的有害成分固定不能随水而淋滤出来；然后，采用砂浆或混凝土作为加芯建筑材料块体的外包材料（1）和内分隔壁（3）（固化碱渣土（2）芯材位于砂浆或混凝土外包材料（1）内由内分隔壁（3）分隔成的空间内）；最后，采用加压成型的方法使固化碱渣土（2）在压力作用下形成密实高强的固化土，达到一般建筑材料制品要求的强度，制成以固化碱渣土（2）为芯材、以砂浆或混凝土为外包材料（1）和内分隔壁（3）的加芯建筑材料块体。本发明提高了固化碱渣土（2）的强度,实现了碱渣的减量化、 无害化和资源化。 

所述的固化碱渣土（2）是指将经设计计量的固化剂与碱渣拌合均匀，经固化剂与碱渣土间的一系列物理化学反应，形成具有一定强度并将碱渣中有害物质固定，从而减少或消除其有害物质随水淋滤的硬化体。所述的碱渣是以碳酸钙、氧化钙、氯化钙等物质的混合物为主要成分的废渣，包括但不限于氨碱法生产纯碱过程中排放的废渣或副产品，以及主要成分与其类似的土质。 

所述的固化剂可以采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石膏、硅灰、活性矿物掺合料、铝酸盐或硅铝酸盐矿粉以及SiO₂的碱性溶液中的一种或由其中的几种按不同比例组合而成。其中的活性矿物掺合料是含有活性氧化硅和活性氧化铝成分的天然或人工材料粉体，如：矿渣、粉煤灰、煅烧煤矸石、沸石等。 

所述的作为建筑材料块体的外包材料（1）和内分隔壁（3）的砂浆和混凝土，其材料组成和配比可以采用现有公知的各种砂浆和混凝土的材料组成和配比，如：普通水泥砂浆和混凝土、水泥聚合物砂浆和混凝土、碱激发胶凝材料砂浆和混凝土，再生骨料砂浆和混凝土。其所用的粗骨料粒径小于1cm。 

在本发明的加芯建筑材料块体的外包材料（1）和内分隔壁（3）中可以设置抗拉增强材料，所述的抗拉增强材料可以采用现有公知的抗拉增强材料，如：不定向分布的纤维短切丝、定向分布的连续的纤维丝、由纤维编织而成的编织物由纤维制作的筋材；所述的纤维可以采用矿物纤维、化学纤维或植物纤维等。 

所述的加芯建筑材料块体中各种原材料组分所占的质量百分比为：碱渣：58～80%；固化剂：5～15%；砂浆或混凝土：10～33%。 

所述的加芯建筑材料块体以及固化碱渣土（2）芯材在水平面、正立面和侧立面上的投影的几何形状可以是任意公知的几何形状，如：矩形、三角形、五边形、六边形、梯形、X形、扇形等，且投影上任意两点的距离不大于100cm。 

所述的加芯建筑材料块体中砂浆或混凝土封闭外壳的厚度以1～5cm为宜，其外包材料（1）内空间分隔的数量不超过10个，内分隔壁（3）厚度以1～3cm为宜。 

本发明提供一种利用固化碱渣土制作加芯建筑材料块体的方法，建筑材料块体的制作按以下步骤进行： 

第一步，制作固化碱渣土（2）芯材。将所选的固化剂按设计的比例与碱渣拌合均匀，放入模具A中均匀填实，经普通养护（温度15℃～40℃、相对湿度60%～100%）1～10天后脱模或不经过养护直接脱模。模具A的平面尺寸 根据设计的固化碱渣土（2）芯材的平面尺寸确定。模具A的高度根据固化碱渣土（2）的物理性质（含水率、孔隙比、土颗粒级配）和固化碱渣土（2）芯材加压成型后的目标高度确定。 

第二步，制作用作外包材料（1）和内分隔壁（3）的砂浆或混凝土。采用现有公知的方法按选定的砂浆或混凝土材料组成与配比制作。