利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，包括将草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙滤出与钛石膏等共烧结作为粉料，而将以中空纤维超滤膜从滤液中滤出的物质与亚硫酸钠、聚苯胺等多种物质共混作为添加剂，再与粉料、细骨料、粗骨料、水等混合配制为自密实混凝土。本发明专利技术通过将草本纸浆废液中的主要污染成分分离出来，经简单处理后作为自密实混凝土的辅助成分使用，不仅可以实现大量草本纸浆废液的环保处理，而且还可大幅改善自密实混凝土的综合性能，例如能大幅降低水灰比，改善自密实混凝土的强度、密实性、抗压强度、抗拉强度、耐热抗冻性、抗盐渍性、抗渗性，使用寿命长，能大幅延缓钢筋的锈蚀。

【技术实现步骤摘要】
利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法
本专利技术涉及一种自密实混凝土，具体涉及一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，属于建筑材料领域。
技术介绍
木质素是自然界第二大可再生资源，每年以500亿吨的质量再生，但木质素难以被微生物代谢和降解，往往作为生物质产业的废弃物排放。我国的造纸工业主要使用各种木材和草本植物为原料，如杨树、桉树、芦苇、麦草和甘蔗渣等。造纸工业排放大量的腥臭、有毒的黑液，其主要成分是微生物无法利用的碱木质素，据估计，我国造纸工业每年排放的木质素高达4000万吨。目前处理造纸黑液中的木质素的主要方法是与发电厂的煤粉混合烧掉。我国目前仍有大量的木质素随未经处理的造纸黑液排放，是我国内陆水体的最大污染。近年来，有报道称，造纸黑液中的木质素等组分可以被分离出来，并用作混凝土减水剂，其可减少混凝土搅拌时用水量，降低水灰比，同时还利于改善混凝土的多方面的性能。这样的应用方案固然绿色环保，但需要将木质素从造纸黑液中分离出来，且其在混凝土中的用量一般不宜超过0.3wt％，成本高且对造纸黑液的消耗量少，同时从造纸黑液中分离出的其它大量固形物还需后处理。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其具体包括如下步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与80～90重量份的钛石膏、5～10重量份的高炉钢渣和5～10重量份的生石灰粉、5～15重量份的高岭土粉混合后，在800～1200℃的条件下烧结，之后以200～400转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为1wt％～3wt％的硫酸溶液中浸渍0.5～1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于60～80℃烘干；(5)将5重量份的步骤(4)最终所获产物与0.1～0.3重量份的亚硫酸钠、2～3重量份的水混合搅拌5～10min，之后加入0.01～0.2重量份的聚苯胺、0.05～0.2重量份4-对苯基苯酚、0.1～0.5重量份的碳纤维、1～2重量份的二氧化硅气凝胶、2～3重量份的锌粉和30～45重量份的水，再以100～300转/分钟的速度球磨1h～3h，获得添加剂；(6)将所述粉料与添加剂混合后快速搅拌形成净浆；(7)将步骤(6)制备的净浆与细骨料混合，并持续搅拌形成砂浆；(8)将步骤(7)制备的砂浆与粗骨料混合，并持续搅拌形成自密实混凝土，所述自密实混凝土包括17wt％～23wt％粉料、22wt％～32wt％粗骨料、25wt％～42wt％细骨料、18wt％～20wt％水、0.5wt％～5wt％添加剂。进一步地，所述步骤(6)中采用的搅拌速度为80～200转/分钟。进一步地，所述步骤(7)中采用的搅拌速度为60～100转/分钟。进一步地，所述步骤(8)中采用的搅拌速度为30～80转/分钟。与现有技术相比，本专利技术通过将草本纸浆废液中的主要污染成分分离出来，经简单处理后作为自密实混凝土的辅助成分使用，不仅可以实现大量草本纸浆废液的环保处理，而且还可大幅改善自密实混凝土的综合性能，例如能大幅降低水灰比，改善自密实混凝土的强度、密实性、抗压强度、抗拉强度、耐热抗冻性、抗盐渍性、抗渗性，使用寿命长，能大幅延缓钢筋的锈蚀。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将通过若干实施例进一步详细说明本专利技术的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本专利技术，而不限制本专利技术的范围。本专利技术如下实施例中应用的各类物料均可以从市售途径获取。例如，二氧化硅气凝胶可以采用苏州同玄新材料有限公司出品的二氧化硅气凝胶粉体。碳纤维可以采用沧州中丽新材料科技有限公司出售的碳纤维粉料。实施例1一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其包括如下具体步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与80重量份的钛石膏、5重量份的高炉钢渣和10重量份的生石灰粉、5重量份的高岭土粉混合后，在1200℃的条件下烧结，之后以400转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为1wt％的硫酸溶液中浸渍1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于60℃烘干；(5)将5重量份的步骤(4)最终所获产物与0.3重量份的亚硫酸钠、3重量份的水混合搅拌5min，之后加入0.01重量份的聚苯胺、0.2重量份4-对苯基苯酚、0.5重量份的碳纤维、1重量份的二氧化硅气凝胶、2重量份的锌粉和45重量份的水，再以200转/分钟的速度球磨1h，获得添加剂；(6)将所述粉料与添加剂混合后快速搅拌形成净浆；(7)将步骤(6)制备的净浆与细骨料混合，并持续搅拌形成砂浆；(8)将步骤(7)制备的砂浆与粗骨料混合，并持续搅拌形成自密实混凝土，所述自密实混凝土包括17wt％粉料、32wt％粗骨料、32wt％细骨料、1wt％添加剂以及余量的水。实施例2一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其包括如下具体步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与90重量份的钛石膏、10重量份的高炉钢渣和5重量份的生石灰粉、15重量份的高岭土粉混合后，在800℃的条件下烧结，之后以250转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为3wt％的硫酸溶液中浸渍1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于80℃烘干；(5)将5重量份的步骤(4)最终所获产物与0.1重量份的亚硫酸钠、2重量份的水混合搅拌5min，之后加入0.2重量份的聚苯胺、0.05重量份4-对苯基苯酚、0.5重量份的碳纤维、2重量份的二氧化硅气凝胶、3重量份的锌粉和30重量份的水，再以300转/分钟的速度球磨3h，获得添加剂；(6)将所述粉料与添加剂混合后快速搅拌形成净浆；(7)将步骤(6)制备的净浆与细骨料混合，并持续搅拌形成砂浆；(8)将步骤(7)制备的砂浆与粗骨料混合，并持续搅拌形成自密实混凝土，所述自密实混凝土包括19wt％粉料、22wt％粗骨料、42wt％细骨料、5wt％添加剂以及余量的水。实施例3一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其包括如下具体步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与83重量份的钛石膏、6重量份的高炉钢渣和8重量份的生石灰粉、12重量份的高岭土粉混合后，在1000℃的条件下烧结，之后以300转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为1wt％的硫酸溶液中浸渍1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于80℃烘干；(5)将5重量份的步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其特征在于具体包括如下步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与80～90重量份的钛石膏、5～10重量份的高炉钢渣和5～10重量份的生石灰粉、5～15重量份的高岭土粉混合后，在800～1200℃的条件下烧结，之后以200～400转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为1wt％～3wt％的硫酸溶液中浸渍0.5～1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于60～80℃烘干；(5)将5重量份的步骤(4)最终所获产物与0.1～0.3重量份的亚硫酸钠、2～3重量份的水混合搅拌5～10min，之后加入0.01～0.2重量份的聚苯胺、0.05～0.2重量份4‑对苯基苯酚、0.1～0.5重量份的碳纤维、1～2重量份的二氧化硅气凝胶、2～3重量份的锌粉和30～45重量份的水，再以100～300转/分钟的速度球磨1h～3h，获得添加剂；(6)将所述粉料与添加剂混合后快速搅拌形成净浆；(7)将步骤(6)制备的净浆与细骨料混合，并持续搅拌形成砂浆；(8)将步骤(7)制备的砂浆与粗骨料混合，并持续搅拌形成自密实混凝土，所述自密实混凝土包括17wt％～23wt％粉料、22wt％～32wt％粗骨料、25wt％～42wt％细骨料、18wt％～20wt％水、0.5wt％～5wt％添加剂。...

【技术特征摘要】
1.一种利用草本纸浆废液制备自密实混凝土的方法，其特征在于具体包括如下步骤：(1)以筛网滤出草本纸浆废液内的悬浮物和泥沙，并保留滤液；(2)将10重量份的所述悬浮物和泥沙与80～90重量份的钛石膏、5～10重量份的高炉钢渣和5～10重量份的生石灰粉、5～15重量份的高岭土粉混合后，在800～1200℃的条件下烧结，之后以200～400转/分钟的速度球磨1h以上，形成粉料；(3)以中空纤维超滤膜对步骤(1)所获滤液进行过滤，并收集到滤出物；(4)将步骤(3)所获滤出物加入浓度为1wt％～3wt％的硫酸溶液中浸渍0.5～1h，之后再次以中空纤维超滤膜滤出，再于60～80℃烘干；(5)将5重量份的步骤(4)最终所获产物与0.1～0.3重量份的亚硫酸钠、2～3重量份的水混合搅拌5～10min，之后加入0.01～0.2重量份的聚苯胺、0.05～0.2重量份4-对苯基苯酚、0.1～0.5重...

【专利技术属性】
技术研发人员：马剑，吴春杨，江飞飞，王静芳，谢海舰，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32