[发明专利]利用造纸废浆污泥配制高强泡沫混凝土的方法

说明书

本发明提供一种利用造纸废浆污泥配制高强泡沫混凝土的方法，涉及新型建材技术领域，包括以下步骤：将干基胶凝组分与其质量0.45‑0.7倍的水一同放入搅拌机中搅拌，搅拌120‑300s，得到泡沫混凝土浆体，干基胶凝组分为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣微粉和轻质陶砂组成的混合物或普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣微粉、轻质陶砂和电炉布袋灰组成的混合物；向得到的泡沫混凝土浆体中加入其体积1.2‑1.4倍的发泡剂继续搅拌30‑90s后加入造纸污泥，搅拌30‑60s后入模、成型、自然养护28d，得到高强泡沫混凝土，该方法不仅可以克服传统泡沫混凝土的强度低、易开裂的问题，还有利于环保和资源循环利用，配制的高强泡沫混凝土具有抗压强度和抗折强度高的特点。

技术领域

本发明涉及新型建材技术领域，具体涉及利用造纸废浆污泥配制高强泡沫混凝土的方法。

背景技术

泡沫混凝土是指以水泥基胶凝材料、掺和料等为主要胶凝材料，加入外加剂和水制成料浆，经发泡剂发泡，浇注成型、养护而成的轻质混凝土。与普通砂浆相比，泡沫混凝土内部分布着大量的封闭气孔，因而具有体积密度小、隔热、保温、隔音、抗震、耐火、节能等特点，其被广泛应用于屋面、热力管道、地暖、非承重墙、隔音板等的建设中，对我国建筑节能和墙体材料改革有重要的推进作用。与普通混凝土相比，泡沫混凝土具有较高的孔隙率使得泡沫混凝土表现出很多特殊性能，如质量轻、密度小、隔热保温、可泵性好等等。

然而，长期以来，泡沫混凝土存在着水化过程中的水化热和需水量较高，干缩较大，易导致混凝土开裂。同时，由于其干容重较小，泡沫混凝土强度和韧度较低。因此，如何提高泡沫混凝土强度和韧度是解决目前泡沫混凝土及其制品的技术关键。

造纸污泥是制浆造纸过程中产生的大宗固体废弃物，其含水率高、成分复杂、处理难度大。据统计，每生产1吨纸，就会产生含水率65％左右的污泥约700kg。目前，造纸企业多采取简单填埋、露天堆放或焚烧等方式予以处理，这些方法都不同程度地存在着环境污染严重、资源利用率低等弊端，给行业发展和社会进步带来很大阻碍。据统计，制浆造纸工业废水处理厂的污泥处理费用约占水处理装置运行费用的50％以上。因此，如何科学有效地解决造纸污泥对环境的污染，实现污泥的减量化、无害化和资源化，是造纸企业和环保工作者关注的热点和焦点。

造纸污泥主要由无机物和有机物组成，但因制浆造纸纤维原料、生产工艺等差别，使其造纸污泥化学成分的含量差别较大，而其中粗纤维含量、灰分含量在很大程度上决定了造纸污泥的资源化利用方向和价值。竹浆造纸次级污泥中化学成分主要包括纤维、木质素以及灰分等，其含量分别为28.37％、27.07％和37.39％，对比文献报道中有关木浆和草浆造纸污泥的化学组成含量，可以发现，其灰分的含量略低，粗纤维的含量要低于草浆造纸的初级污泥。

污泥的pH值为6.8，含水率为70.78％，呈现近似中性，表明其可用于改良酸性土壤，使土壤调节至适合植物或作物生长的酸碱环境。同时，较低的粗纤维含量和较高的灰分含量则表明了此类造纸污泥并不适合人造板材的制备，但可作为树脂基复合材料和泡沫混凝土中的填料。这种造纸污泥在泡沫混凝土中可以起到增强增韧的作用。

专利CN201810296720.5公开了一种大掺量造纸污泥加气混凝土砌块及其制备方法，该加气混凝土砌块包括以下原料：造纸污泥、生石灰、PO42.5水泥、铝粉、硅灰、石膏、氯化钠、亚硝酸钠、硫酸钠、氯化钙、尿素、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂、葡萄糖酸钙、三异丙醇胺、脂肪酸甘油酯、羟丙基甲基纤维素、硬脂酸钙、Z5混凝土硬化剂、聚羧酸,以及高锰酸钾。本发明以造纸污泥作为主要原料，制作的加气混凝土砌块具有强度高、韧性好、材质轻、保温效果好、吸水率低、抗腐蚀性好、防水性好、表面硬度高、抗冻融效果好、生产成本低、可无害化处理造纸污泥等优点。