一种绿色环保的节能型水泥及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种绿色环保的节能型水泥，通过对废旧玻璃进行改性处理，并与其他组分相互配合，可以将废旧玻璃作为水泥的原料之一制备环保水泥，由此制备的混凝土具有良好的力学性能。本发明专利技术还提供了所述水泥的制备方法。本发明专利技术还提供了所述水泥的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保的节能型水泥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种绿色环保的节能型水泥，以及所述水泥的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，玻璃广泛应用于建筑、医疗、日用、电子等领域当中。生产玻璃的过程也是产生废弃玻璃的过程，到目前为止对废弃玻璃的处理方法主要有填埋、回收再利用。填埋废弃玻璃的处置费十分昂贵，不仅侵占了土地用地，同时被填埋的玻璃也十分难降解，造成环境污染。把废弃玻璃经回收处理再应用到水泥工业中既能有效改善以上问题，又能改善当前水泥混凝土行业的形势，所以把废弃玻璃进行回收再利用的工作势在必行。但是，直接将废弃玻璃应用于水泥中会使得混凝土固化过程中各组分之间的连接强度不足，表现为混凝土的强度难以满足实际生产生活的要求。
[0003]因此，需要提供一种能够回收利用废旧玻璃，且具有良好性能表现的水泥，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种绿色环保的节能型水泥，通过对废旧玻璃进行改性处理，并与其他组分相互配合，可以将废旧玻璃作为水泥的原料之一制备环保水泥，由此制备的混凝土具有良好的力学性能。本专利技术还提供了所述水泥的制备方法。
[0005]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种绿色环保的节能型水泥，所述水泥原料包括普通硅酸盐水泥、改性废旧玻璃粉、三乙醇胺和三异丙醇胺；
[0007]其中，所述改性废旧玻璃粉的制备方法为：
[0008]步骤一，将废旧玻璃清洗、破碎、干燥，得到废旧玻璃粉；
[0009]步骤二，在装有冷凝回流装置的反应器中加入废旧玻璃粉、甲苯、硅烷偶联剂，开启搅拌，控制反应器温度在100～110℃，共热10～12小时后出料，经无水乙醇洗涤干燥，得到所述改性废旧玻璃粉；
[0010]所述硅烷偶联剂的制备方法为：氮气气氛下，在装有冷凝回流装置的反应器中加入甲基丙烯酸钾、甲苯、催化剂和阻聚剂，开启搅拌，控制反应器温度在100～115℃，然后滴加加入一氯甲基三甲氧基硅烷，反应10～12小时，过滤，减压蒸馏，收集110～115℃/10kpa的馏分，得到所述硅烷偶联剂；
[0011]所述三乙醇胺和三异丙醇胺的质量比为4～5：1。
[0012]本专利技术通过对废旧玻璃破碎、磨粉，在甲苯中采用特制的硅烷偶联剂对玻璃粉进行表面处理，其中，所述特制的硅烷偶联剂是通过甲基丙烯酸钾和一氯甲基三甲氧基硅烷反应得到的。所述特制硅烷偶联剂具有适合的空间结构，对于废旧玻璃粉具有良好的吸附性或连接性，有利于提高废旧玻璃粉与其他组分的结合能力。经过表面处理的废旧玻璃粉与普通硅酸盐水泥、三乙醇胺、三异丙醇胺混合得到所述绿色环保水泥，能够使得所述水泥
应用于混凝土制备时，使混凝土的力学性能达到不低于采用常规材料的水平。此外，控制三乙醇胺和三异丙醇胺的质量比，与其他组分配合，能够使得最终制备的混凝土在前期和后期均具有较好的强度。
[0013]所述改性废旧玻璃粉的制备方法的步骤一中，所述废旧玻璃粉的粒径不高于100μm，优选不高于75μm。
[0014]限定废旧玻璃粉的粒径在优选的范围内，能够促进所述水泥各原料之间均匀混合，有利于最终混凝土力学性能的提高。
[0015]所述改性废旧玻璃粉的制备方法的步骤二中，以下列各组分之间的相对质量份计：
[0016]所述废旧玻璃粉的用量为100质量份；
[0017]所述甲苯的用量为80～120质量份；
[0018]所述硅烷偶联剂的用量为8～12质量份。
[0019]所述硅烷偶联剂的制备方法中，以下列各组分之间的相对质量份计：
[0020]所述甲基丙烯酸钾的用量为20质量份；
[0021]所述甲苯的用量为180～200质量份；
[0022]所述催化剂的用量为0.5～1质量份；
[0023]所述阻聚剂的用量为0.5～1质量份；
[0024]所述氯甲基三甲氧基硅烷的用量为30～35质量份。
[0025]所述催化剂为四丁基溴化铵，所述阻聚剂为N,N'
‑
二(2
‑
萘基)对苯二胺。
[0026]以下列各组分之间的相对质量份计：
[0027]所述普通硅酸盐水泥的用量为200～250质量份；
[0028]所述改性废旧玻璃粉的用量为20～25质量份；
[0029]所述三乙醇胺的用量为4～5质量份；
[0030]所述三异丙醇胺的用量为1质量份。
[0031]本专利技术优选的技术方案限定了所述水泥各原料的用量，是为了保证最终制备混凝土的力学性能达到能够工业应用的水平条件下，尽可能提高废旧玻璃粉的用量。
[0032]一种所述水泥的制备方法：将所述普通硅酸盐水泥、改性废旧玻璃粉、三乙醇胺、三异丙醇胺加入球磨机进行粉磨，粉磨完成后得到所述水泥。
[0033]优选地，所述粉磨时间为0.5～1小时。
[0034]需要说明的是，本专利技术未做说明的内容，均可参考本领域常用的技术方案进行，不影响本专利技术的实施。
[0035]本专利技术的有益效果在于：采用特制的硅烷偶联剂对废旧玻璃粉进行改性处理，改善其与水泥中其他组分的结合性能，配合三乙醇胺和三异丙醇胺共同使用，在制备混凝土的过程中，降低玻璃粉对水泥水化反应的不利影响，确保混凝土具有良好的前期和后期强度。
具体实施方式
[0036]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0037]实施例和对比例所用原料如下：
[0038]P
·
O42.5普通硅酸盐水泥，山东山水水泥集团有限公司；
[0039]中国ISO标准砂，厦门艾思鸥标准砂公司；
[0040]废旧玻璃，回收的绿色废旧玻璃啤酒瓶。
[0041]硅烷偶联剂1和2的制备方法为：氮气气氛下，在装有冷凝回流装置的反应器中加入甲基丙烯酸钾、甲苯、四丁基溴化铵和N,N'
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二(2
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萘基)对苯二胺，开启搅拌，控制反应器温度在100℃，然后滴加加入氯甲基三甲氧基硅烷，反应12小时，过滤，减压蒸馏，收集110～115℃/10kpa的馏分，得到硅烷偶联剂。
[0042]硅烷偶联剂制备方法中各原料的用量列于表1，以各组分之间的相对质量份计。
[0043]表1硅烷偶联剂制备方法各原料用量(质量份)
[0044]类别硅烷偶联剂1硅烷偶联剂2甲基丙烯酸钾2020甲苯180200四丁基溴化铵0.51N,N'
‑
二(2
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萘基)对苯二胺0.51氯甲基三甲氧基硅烷3035
[0045]改性废旧玻璃粉1和2、对比废旧玻璃粉1和2的制备方法为：
[0046]步骤一，将废旧玻璃清洗破碎后通过1mm筛筛取玻璃颗粒，后经球磨机研磨，经75μm过筛，干燥后得到废旧玻璃粉；
[0047]步骤二，在装有冷凝回流装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保的节能型水泥，其特征在于，所述水泥原料包括普通硅酸盐水泥、改性废旧玻璃粉、三乙醇胺和三异丙醇胺；其中，所述改性废旧玻璃粉的制备方法为：步骤一，将废旧玻璃清洗、破碎、干燥，得到废旧玻璃粉；步骤二，在装有冷凝回流装置的反应器中加入废旧玻璃粉、甲苯、硅烷偶联剂，开启搅拌，控制反应器温度在100～110℃，共热10～12小时后出料，经无水乙醇洗涤干燥，得到所述改性废旧玻璃粉；所述硅烷偶联剂的制备方法为：氮气气氛下，在装有冷凝回流装置的反应器中加入甲基丙烯酸钾、甲苯、催化剂和阻聚剂，开启搅拌，控制反应器温度在100～115℃，然后滴加加入氯甲基三甲氧基硅烷，反应10～12小时，过滤，减压蒸馏，收集110～115℃/10kpa的馏分，得到所述硅烷偶联剂；所述三乙醇胺和三异丙醇胺的质量比为4～5：1。2.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述改性废旧玻璃粉的制备方法的步骤一中，所述废旧玻璃粉的粒径不高于100μm，优选不高于75μm。3.根据权利要求1所述的水泥，其特征在于，所述改性废旧玻璃粉的制备方法的步骤二中，以下列各组分之间的相对质量份计：所述废旧玻璃粉的用量为100质量份；所述甲苯的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙包平，
申请(专利权)人：广州至城建筑材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：