[发明专利]碱渣轻质骨料复合建筑材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碱渣轻质骨料复合建筑材料，其特征在于，其原料包括：以重量百分比计：碱渣轻质骨料70～85％、矿物外加剂0～12.3％、水玻璃溶液0～9.3％、纤维增强材料0～0.55％、轻烧氧化镁4.8～23.4％、氯化镁1.5～12.6％、消泡剂0.05～0.5％、复合改性剂0.1～0.36％；所述碱渣轻质骨料从工业碱渣中分离，所述碱渣轻质骨料的粒径为小于0.85mm，所述碱渣轻质骨料的堆积密度为700～800kg/m³；所述水玻璃溶液的浓度为10～20％；所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；所述矿物外加剂与所述碱渣轻质骨料的质量比为：0～0.5；碱渣轻质骨料经过稳定化处理后强度、耐水性、耐候性、耐磨性等性能均有明显改善，碱渣的掺杂量远高于现有碱渣资源化处理掺杂量，无需专用设备，建筑材料形式多样。

技术领域

本发明涉及碱渣建筑材料领域，尤其涉及一种碱渣轻质骨料复合建筑材料及其制备方法。

背景技术

近20年来，我国作为世界第一纯碱生产大国，在制碱行业发展的同时，碱渣污染问题愈加严重，按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算，其中固体废物碱渣产量近500万吨/年。

目前，国内碱渣处理的方式以堆存为主，而碱渣的无序堆放对于当地的生态环境及居民身体健康和生活环境都有着极大的威胁；相关部门为了治理该问题采用碱渣作为回填土，但处理效率低，效果不理想。

碱渣中所含元素种类多样，主要为钙、氯、硅、碳、氧等元素，干燥的碱渣主要成分为CaCO₃，由于碳酸钙沉淀过程不同，因此碱渣中的碳酸钙在结晶过程中会形成密度大、颗粒大的重质碳酸钙和粒径小、密度小的轻质碳酸钙；重质碳酸钙颗粒强度高、性质稳定，在建材化资源化过程中适宜做骨料。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，碱渣中轻质部分的资源化对于解决碱渣污染具有重要的意义。

发明内容

本发明目的是解决碱渣中轻质部分资源化困难，稳定性低，现有含碱渣建筑材料容易开裂，耐候性差的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种碱渣轻质骨料复合建筑材料，其原料包括：以重量百分比计：碱渣轻质骨料70～85％、矿物外加剂0～12.3％、水玻璃溶液0～9.3％、纤维增强材料0～0.55％、轻烧氧化镁4.8～23.4％、氯化镁1.5～12.6％、消泡剂0.05～0.5％、复合改性剂0.1～0.36％；

所述碱渣轻质骨料从工业碱渣中分离，所述碱渣轻质骨料的粒径为小于0.85mm，所述碱渣轻质骨料的堆积密度为700～800kg/m³；

所述水玻璃溶液的浓度为10～20％；

所述矿物外加剂为粉煤灰和/或硅粉；

所述矿物外加剂与所述碱渣轻质骨料的质量比为：0～0.5。

更优的，所述轻烧氧化镁的纯度大于70％，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量以质量百分比计为45～80％；所述氯化镁为无水氯化镁或纯度大于95％的工业六水氯化镁；所述轻烧氧化镁中活性氧化镁与所述氯化镁的摩尔比为5:1～9:1。

更优的，所述纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维、聚芳酰胺纤维、PBO纤维、硼纤维、晶须、岩棉中的一种或者几种。

更优的，所述消泡剂为乳化硅油、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、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种。