[发明专利]一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料及其制备方法。其由以下材料重量配比制成：25％‑55％赤泥、0‑15％粉煤灰、5％‑30％水淬渣粉、5％‑20％电石渣、5％‑30％硅酸盐水泥、5‑15％硅酸钠、0‑10％氢氧化钠、0‑5％石膏、10％‑50％填充料和10％‑50％骨料，其中赤泥为主要的固废充填料与卜作岚材料。本发明有益之处是：提高砖的水密性及强度，方法简单，易于操作，成本低；利用具卜作岚活性的工矿固废作为原料可节省生产成本，同时去化固废存量，具有双重的环保意义。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料及其制备方法。

背景技术

2017年统计资料的结果显示，中国年产赤泥约1亿吨，累计堆存量约有5亿吨，综合利用率则只有1％，显示赤泥的再利用还有很大的发展空间。利用赤泥开发新型建材是赤泥综合利用开发的主要方向之一，其优点是去化量大。目前主要的利用开发方向为制砖，作路基及作水泥添加料。制砖又可分烧结砖和免烧砖。烧结砖因需要消耗大量能源，又不符现行环保政策，已逐渐被市场淘汰。免烧砖耗能少，具环保效益，且产品可多样化，市场前景看好。

免烧砖的固化胶结主要来自胶凝材料的化学反应，一小部分则是来自压砖机的成形压力。一般最常用的胶结材料就是硅酸盐水泥。近年来，基于环保考量，业界积极由工矿业固废中开发新型建材，其中也包括利用固废配方开发胶凝材料。新型建材胶凝材料的开发技术背景主要有二：一为火山灰性质材料(亦称为卜作岚材料)的胶凝反应，一为地聚合物反应。两种技术在世界各地都不断地有研发成果的发表，也有许多国家地区将相关技术纳入国家相关规范，但在这两项技术范畴中，仍有许多问题需要深入的探讨与验证。

本专利申请的技术背景属卜作岚作用领域。卜作岚反应又称火山灰反应，具有卜作岚反应活性的材料称为卜作岚材料。卜作岚材料单独与水混合时不会产生强度，但在水分存在下能与胶结物所生成的碱性物质产生缓慢的卜作岚水化反应，形成低密度C-S-H胶体，因而能充填孔隙而提高混凝土或砖的水密性及强度。添加卜作岚材料能增加产品的工作性、塑性、抗硫、减低碱反应、增加水密性、减低水化热，部分取代水泥及填充料。

赤泥制砖最常遭遇的问题是泛碱，原因是赤泥中含有高碱，此外还有重金属及放射性问题。泛碱问题主要是配方没有将碱料充分反应，砖中含有过量碱性离子所造成。重金属渗出问题则与砖的孔隙率大，透水性高有关。如果配方及生产工艺能克服上述问题，则可大幅提高赤泥建材的质量及其利用率。

实用新型内容

本发明的目的是：提供一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料及其制备方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：

一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料，其由以下材料重量配比制成：25％-55％赤泥、0-15％粉煤灰、5％-30％水淬渣粉、5％-20％电石渣、5％-30％硅酸盐水泥、5-15％硅酸钠、0-10％氢氧化钠、0-5％石膏、10％-50％填充料和10％-50％骨料，其中赤泥为主要的固废充填料与卜作岚材料。

进一步的，所述水淬渣粉、电石渣、硅酸盐水泥、硅酸钠、氢氧化钠、石膏为固定胶结料和激发剂，上述材料可一种或多种组合来达到胶结固化的强度与产品的要求。

进一步的，所述固定胶结料和激发剂须与赤泥中碱金属完全反应。

进一步的，所述赤泥为烧结法、拜耳法或联合法生产氧化铝中产生的工业废渣。

一种含赤泥之环保高强度市政型砖材料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将干赤泥、粉煤灰、砂石骨料(其粒径控制在0.5-12mm之间)、水淬渣粉、硅酸盐水泥、电石渣按照当地原材料供给状况等条件，进行适当的配比。