[发明专利]一种基于废料再利用的高强耐碱复合砖及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种基于废料再利用的高强耐碱复合砖及其制备方法，经选用电解锰渣、房屋拆除产生的固体废弃物作为主要原料，充分利用电解锰渣、固体废弃物中硅钙质资源，利用固体废弃物研磨分级处理和电解锰渣研磨裸露硅质成分，再经锰渣粉+粉料制备煅烧骨料、锰渣粉+细颗粒拌合成拌合料、锰渣粉+粗颗粒研磨成混合粉，且加入添加剂作胶凝剂，加大了电解锰渣、固体废弃物的消耗量，实现电解锰渣中硅质成分与固体废弃物中不同硅质、钙质成分存在的物料进行相互作用，分别形成煅烧骨料、拌合料、胶凝剂。再经挤压成型，干燥养护+煅烧养护，提高复合砖的抗压、抗折强度，增强抗碱侵蚀性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种基于废料再利用的高强耐碱复合砖及其制备方法。

背景技术

随着城市化、城镇化建设的加速推进，老旧城市、城镇房屋的拆除，产生了大量的固体废弃物，例如：废砖、废石、废旧混凝土等，与新的混凝土、砖等相比，这些固体废弃物的强度极低，吸水率较高，使得回收再利用制备成混凝土、混凝土砖时，导致混凝土颗粒的压碎指标大幅度降低，极大程度影响着资源化再利用所得混凝土及其制品的综合力学性能和抗渗透性能，导致所得混凝土制品的强度低、耐碱性能差，因此，如何将拆除的固体废弃物进行合理再利用制备混凝土制品，以提高混凝土制品的强度和耐碱性备受关注。

例如：专利号为201410581017.0公开了具有高强耐碱耐火浇注料层的管道和专利号为201310551581.3公开了高强耐碱耐火浇注料，高强耐碱耐火浇注料是采用骨料、粉料、结合剂、添加剂作为原料，其中骨料利用废电瓷、废砖瓦、煤矸石制备而成，粉料采用煤矸石、废电瓷、焦宝石、硅微粉、氧化铝、氧化镁制备而成，添加剂采用α-氧化铝粉；该浇筑材料在110℃烘干24h，抗折强度达到10.4-10.9MPa，抗压强度达到80.3-82.8MPa；在1100℃处理3h，抗折强度达到11.2-12.2MPa，抗压强度达到90.5-93.4MPa；可见，在该技术文献中，充分利用了固体废弃物，但是在制备过程中，需要采用大量的硅微粉、焦宝石、氧化铝等材料，造成成本依然较高，导致不适宜在高强耐碱复合砖等建材领域进行大量推广应用。

再例如：专利号为201810024892.7公开了利用固废混合物制备而成的玻璃纤维增强水泥材料，利用水泥、天然石英砂、废混凝土颗粒、尾矿砂、废砖颗粒、水、减水剂、调凝剂、高分子聚合物溶液、耐碱玻璃纤维制备而成，使得所得材料的强度、抗冲击性能、抗弯曲强度均得到了大幅度的改善和提升，使得7天抗压强度达到35-45.3MPa，抗冲击强度达到21-23.2kJ/m²，抗弯强度达20-22.87MPa，抗弯比例极限强度达8.5-10.2MPa，料浆的初始流动度达到150-400mm。可见，该技术文献经过利用城市、城镇化拆除的废砖、废混凝土作为原料，添加高分子聚合物、耐碱性玻璃纤维等原料之后，达到了使得制备的材料强度提升快，7天强度较高，综合力学性能得到大幅度改善的技术方案，但是，在该技术方案中需要采用高分子聚合物等具有快速增强强度，提高物料之间胶凝凝结性能的原料成分，导致材料制备成本高。

再例如：专利号为201910800687.X公开了利用硅石粉生产的高强耐碱砖，原料利用0-4mm硬质黏土熟料、0-3mm废电瓷、粒径≤0.088mm硬质黏土熟料、粒径≤0.088mm废电瓷、粒径≤0.088mm硅石粉、粒径≤0.088mm结合黏土、粒径≤0.044mm蓝晶石粉制备而成，使得耐压强度达到60MPa以上，体积密度达到2.2g/cm³，显气孔率≤19wt％，0.2MPa荷重软化温度≥1380℃，热震稳定性≥10(1100℃水冷/次)，在原料成分中依然需要添加硅石粉作为硅质原料补充硅，导致制备成本较高。

鉴于现有技术对高强耐碱建筑材料研究情况，本研究者结合长期以来从事建筑材料相关工作的实践经验和研究基础，开展以城市、城镇拆除所产生的固体废弃物为基本原料，辅以电解锰渣作为添加剂制备高强耐碱复合砖研究，为建筑领域所需的高强耐碱建筑材料的供给提供了新工艺。

发明内容