[发明专利]一种基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法

说明书

本发明涉及人工备防石领域，具体涉及一种利用泥沙制备、强度高、变形小、耐水性强、工艺简单的基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法，包括泥沙20‑80%、可碳酸化原材料5‑70%、工业废弃物0‑60%、碱性激发剂0.5‑10%、盐类激发剂0‑25%、水泥0‑50%、水5‑20%；将碳酸化原材料、泥沙、工业废弃物在搅拌机内搅拌均匀得混合料，将碱性激发剂、盐类激发剂溶解于水中配制激发剂溶液，将激发剂溶液添加到混合料中，在搅拌机内搅拌均匀得混合物料，并控制混合物料含水率，将混合物料放入成型模具中，采用压力成型方式制得成型样品，成型样品于室温下放入碳化釜中，进行碳酸化复合激发后取出养护至特定龄期。

技术领域

本发明涉及人工备防石领域，具体涉及一种利用泥沙制备、强度高、变形小、耐水性强、工艺简单的基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法。

背景技术

备防石是河道上专门用于抢险抛根用的石料，每年黄河用于抢险的抛石量均达几十万方。传统备防石一般开采自山体，由于其不可再生的特性，对自然环境造成较大破坏。充分利用泥沙的资源特性，添加部分辅助原料，通过一定工艺过程将泥沙固化为人工石材以代替天然石料，是兼顾防洪和资源环境保护问题的有效途径。

利用黄河泥沙为原料采用人工烧结的方法制备备防石，其相关指标虽可达到普通块石的标准，但其必须经过炉窑烧制且其对炉温要求比较苛刻，在摄氏1150±50℃范围内成品率最高，否则质量很难保证，同时烧结过程污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种利用泥沙制备、强度高、变形小、耐水性强、工艺简单的基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于碳酸化复合激发的人工备防石，包括以下质量分数的组分：泥沙20-80%、可碳酸化原材料5-70%、工业废弃物0-60%、碱性激发剂0.5-10%、盐类激发剂0-25%、水泥0-50%、水5-20%；其中，所述的碳酸化原材料是指富含钙质原料或镁质原料，能够发生碳酸化反应的氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、废弃水泥和废弃混凝土等水泥水化物源、钢渣、高钙粉煤灰、增钙液态渣、固硫渣、乙炔电石渣等其中的一种或两种以上混合，其中高钙粉煤灰是指氧化钙含量大于10%的粉煤灰；工业废弃物为具有潜在水硬性或火山灰质活性的工业废弃物；盐类激发剂包括氯盐、硫酸盐、磷酸盐。

所述的具有潜在水硬性或火山灰质活性的工业废弃物是指富含活性氧化硅和活性氧化铝的低钙粉煤灰、粒化高炉矿渣、粒化电炉磷渣、活性偏高岭土、硅灰、沸石、炉渣、以及煤矸石等其中的一种或两种以上混合；其中，低钙粉煤灰是指氧化钙含量小于10%的粉煤灰，活性偏高岭土是指经600-900℃煅烧过后的高岭土。

所述的碱性激发剂是指氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钡、钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃中的一种或两种以上的混合。

所述的泥沙是指分布在内河流域，以高含量粉土颗粒为特征，并含细砂、极细砂和黏粒的泥沙，其中粉土颗粒的粒径为0.05~0.005mm。

所述的盐类激发剂是指磷酸钠、磷酸氢二钠、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、硫酸钙、氯化钠、氯化铝、氯化钙中的一种或两种以上的混合。

一种基于碳酸化复合激发的人工备防石的制备方法，包括以下步骤：

步骤一）、按权利要求1所述的重量百分比称取泥沙、碳酸化原材料、工业废弃物、碱性激发剂、盐类激发剂、水泥、水；

步骤二）、按上述的重量百分比将碳酸化原材料、泥沙、潜在水硬性或火山灰质活性工业废弃物在搅拌机内搅拌5min，拌合均匀得混合料；