[发明专利]含碱渣的建筑材料组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含碱渣的建筑材料组合物，包括以重量份计100份碱渣建筑材料原料粉，所述碱渣建筑材料原料粉包括：碱渣骨料、海砂、轻烧氧化镁、氯化镁、消泡剂、减水剂和复合改性剂，上述原料粉以质量百分比计含量为：碱渣骨料40～92.1％，海砂0～50％，轻烧氧化镁6.1～40％，氯化镁1.2～12.9％；消泡剂0.05～0.5％，复合改性剂溶液0.15～2.6％，所述碱渣骨料与所述海砂的添加量比以质量计为：1:1～3:1；所述碱渣骨料通过分离碱渣获取；还包括以重量份计：30～50份水；碱渣掺杂量高，建筑材料强度大，韧性好，易于生产调配，无需专用设备，材料通过预处理能够防止后期开裂，发胀等现象，提高了耐候性，降低了制备难度。

技术领域

本发明涉及建筑材料制备领域，尤其涉及一种含碱渣的建筑材料组合物及其制备方法。

背景技术

近20年来，我国纯碱工业蓬勃发展，当前，我国纯碱总产能已经超过3000万吨，成为世界第一纯碱生产大国。在碱厂规模逐年扩大为社会带来巨大效益的同时，碱渣的污染问题变得愈加严重。目前我国碱渣排放量居世界第一。虽然我国氨碱法纯碱的比重已逐渐下降，但产量占比仍近五成。每生产1吨纯碱要排放10立方米废液，其中固体含量(干基)约3％。按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算，其中碱渣产量近500万吨/年。

目前，国内碱渣的处理以堆存为主，纯碱企业需经常扩大渣场容量。碱渣的无序堆放严重破坏了当地的生态环境，威胁着当地居民的身体健康和生活环境。堆积在河口海岸带处的碱渣，不仅占用大量土地资源，还严重地污染地下水，破坏自然景观环境。虽然对于碱渣污染治理的研究时日已久，将碱渣用作路基填料，回填土，虽取得了一些成绩，但效果不理想，这一世界性难题亟待解决，十分必要加紧研发碱渣新的用途，以便有效利用碱渣废料，将其变废为宝。随着国内环保要求进一步提高，如果今后国内纯碱行业在氨碱企业的废渣综合利用方面仍没有突破性进展，将严重制约纯碱行业的健康发展。因此，碱渣的综合利用及其治理技术的研究具有深远的社会及经济意义。

碱渣具有复杂组成和物理化学性质，受制备原料的影响,碱渣中所含的元素种类多样，以钙、氯、硅、碳、氧等元素为主。干燥的碱渣主要由CaCO3组成，由于碳酸钙沉淀过程不同，碱渣中碳酸钙也有不同的形态。碱渣中碳酸钙在结晶过程中会分别形成密度较大、颗粒较大的重质碳酸钙和粒径小、密度轻的轻质碳酸钙。重质碳酸钙颗粒强度高、性质稳定。轻质碳酸钙中含有较高含量的可溶盐、性质活泼。在碱渣制备建材过程中，轻质部分强度低且易于膨胀，形成的砌块容易开裂，严重影响砌块的强度。目前国内外对于碱渣的建材化利用未能充分考虑这个问题，形成的砌块内部结构不均匀，在长时间使用，尤其是遇水后容易开裂，影响工程质量。因此，目前碱渣的资源化主要用于制备轻质建材、制备工程土、填充材料等，市场容量小，对于碱渣的消纳有限。目前尚未见利用碱渣制备强度高的混凝土的报道，因此，开发应用范围广、碱渣掺量高、强度高的碱渣建材化资源化方法对于解决碱渣污染具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是解决现有碱渣利用中资源化效率低，建筑材料形式单一，掺杂量低，预处理不充分，建材质量差，制备成本高的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种含碱渣的建筑材料组合物，包括以重量份计100份碱渣建筑材料原料粉，所述碱渣建筑材料原料粉包括：碱渣骨料、海砂、轻烧氧化镁、氯化镁、消泡剂、减水剂和复合改性剂，上述原料粉以质量百分比计含量为：碱渣骨料40～92.1％，海砂0～50％，轻烧氧化镁6.1～40％，氯化镁1.2～12.9％；消泡剂0.05～0.5％，，复合改性剂溶液0.15～2.6％，所述碱渣骨料与所述海砂的添加量比以质量计为：1:1～3:1；所述碱渣骨料通过分离碱渣获取；

还包括包括以重量份计：30～50份水。

优选的，所述消泡剂为以下材料中的一种或几种：乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷及磷酸三苯酯消泡剂。