[发明专利]一种基于双源固废再生应用的高强抗渗无机人造石及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于双源固废再生应用的高强抗渗无机人造石及其制备方法，其是以双源固废颗粒、水泥、砂、325硅粉、灰硅灰、水、减水剂、丁苯乳液、可再分散乳胶粉、防水剂、色粉等为原料经过搅拌、压制、养护、定厚抛光后，在表面涂抹PTB乳液制得。本发明利用可再分散乳胶粉的粘结性能及防水剂对水泥后期水化反应的激发作用，使采用建筑和工业固废制备的无机人造石获得优良力学强度，内掺的丁苯乳液和可再分散乳胶粉提高无机人造石的耐磨性和抗弯韧性，PTB乳液可改善无机人造石表面抗渗性能。因此，本发明所述无机人造石及其制备方法，在实现建筑固废、工业固废等双源固废资源化利用的同时，兼具良好的力学性能、抗渗性能，具备广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于建筑装饰材料领域，具体涉及一种基于双源固废再生应用的高强抗渗无机人造石及其制备方法。

背景技术

人造石是建筑装饰领域常使用的一种材料，因人造石颜色多样，在装饰领域可替代资源紧缺的天然石材，被广泛运用于建筑工程中。人造石可分为有机人造石和无机人造石。无机人造石通常以天然石材、粉体、天然石英石等为骨料，以无机胶凝材料为粘合剂，经过多步加工制成，国内人造石通常以石英砂、钙砂、玻璃颗粒为填充骨料。随着我国城镇化和工业化的快速推进，建筑施工排放的建筑固废和工业生产产生的工业固废不断增加。由建筑施工及老旧建筑拆除产生的建筑固废包括废混凝土、废粘土砖、废砂浆、废陶瓷、渣土等，其中废混凝土和废粘土砖占比80%以上。工业固废主要包括尾矿、煤矸石、粉煤灰、赤泥等，其中尾矿主要是在采矿、选矿等一系列开发矿产资源过程中排放的工业固体废物，其中以锂尾矿、铜尾矿、铁尾矿等尾矿排放量最大且难以处置。据不完全统计，我国每年产生建筑固废35亿吨以上，而建筑固废综合利用率仅为50%；我国工业固废资源化利用率已达到62.3%，而尾矿的资源化利用率仅为18.9%，远低于工业固废资源化利用率平均水平。目前，我国对于建筑固废和工业固废通常采取就地填埋、倾倒、焚烧等方式进行处理，占用大量可用土地，同时对水资源和土地造成了严重污染，加剧了我国资源紧张的局面，制约了经济与环境的协调发展。为减少建筑和工业固废排放量，减少其对土地资源的占用及对环境的污染，采用合理途径开展固废资源化利用应成为我国处理上述两种来源固废的主要思路之一。

无机人造石是人工合成的一种建筑装饰材料，可广泛运用于建筑装饰领域中，可满足人们对建筑美观上的需求，相较于传统的有机人造石，无机人造石硬度更高，透气性好，防火性能强，可耐高温，抗冻性更强。无机人造石的主要原材料有天然石材，无机胶凝材料以及其他助剂，因为采用无机材料制作人造石，其抗弯折性能不如含高树脂的有机人造石，且防水防污能力比有机人造石差，故应对无机人造石的抗压强度、抗折强度以及抗渗性能给予足够的重视。运用建筑固废或工业固废破碎、筛分得到的再生颗粒作为骨料替代普通无机人造石中的骨料制备无机人造石，不仅能够降低无机人造石的原材料成本及固废排放厂家的处理成本，还能减少固废排放对环境的危害。然而，使用建筑或工业固废颗粒作为天然骨料的替代品所生产的无机人造石成品往往力学强度降低，韧性差，易开裂，且抗渗性能较差，作为饰面材料长期服役性能不佳。

专利CN115124289A公开了一种以淤泥状一般无机固废为主材的无机人造石及制备方法，该方法通过无机固废与矿石碎料、强化材料混合，经过搅拌，真空震荡，高压脱水，在温度为100℃~180℃的水热反应釜中反应10~20 h后，在环境温度20℃~25℃、湿度95±2%的环境下养护7天后制得无机人造石。但是该方法制备工艺复杂，制备温度要求较高，且采用无机固废制备的无机人造石抗压强度以及抗折强度均较低（所测抗压强度为32~40.5MPa，抗折强度为6.2~8.6 MPa），同时制得的无机人造石吸水率较高（6.0%~7.8%），抗渗性能较差。