高石粉含量的泡沫轻质土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高石粉含量的泡沫轻质土及其制备方法，该高石粉含量的泡沫轻质土中大量掺入了废石粉和水泥作为原料，同时配合自制的增强型发泡剂进行使用，可大大降低水泥的使用量，降低材料生产成本，既实现了工业废渣进的资源化处理，又缓解了环境污染压力，通过变废为宝获得了显著的经济效益。变废为宝获得了显著的经济效益。变废为宝获得了显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
高石粉含量的泡沫轻质土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石粉固废回收利用技术，具体涉及一种高石粉含量的泡沫轻质土及其制备方法，属于建筑材料领域。

技术介绍

[0002]泡沫轻质土是一种向拌制好的胶凝材料浆料中加入预制好的泡沫群，获得的多孔轻质工程填筑材料。其具有质量轻、抗压强度高、强度可调节、整体性好、高流动性、耐久性好、凝结自立性、保温隔热以及良好的施工性等特点。可用于桥台台背回填、道路加宽、桥梁减跨、陡坡路堤、滑坡路基、软土路基减荷、地下结构物减荷、隧道空洞注浆、旧桥加固和冻土路基保温隔热等工程。
[0003]能用于建筑用砂的有天然砂和机制砂。天然砂包括河沙，海沙，和山砂。其中，河沙用于建筑质量上没有问题，但是很多地区已经禁止开采；海沙无法直接用于建筑，需要对氯离子进行处理，否则会对严重腐蚀钢筋结构，造成严重后果，而山砂的含泥量较高，会严重影响混凝土的性能，造成混凝土的和易性变差，坍落度经时损失增加，体积稳定性和耐久性变差。综合来看，使用精品机制砂则是建筑用砂不二选择。废弃石粉是在制砂生产线生产过程中的副产物，其粒径小于75μm，细度较大。根据相关调查研究，发现每生产一吨的机制砂，就会产生50
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200kg的石粉。这些废弃石粉堆放容易造成土壤贫瘠、地下水污染和粉尘污染，对环境造成严重破环。
[0004]沥青拌合站将沥青、石料、结合料等根据一定的配合比加工成沥青混合料，其中，沥青拌合站风洗碎石会产生大量的粉尘。由于沥青的特殊属性，产生了巨量的严重污染环境的扬尘颗粒物，这些扬尘颗粒物通常粒径也都小于0.075mm，称回收粉尘，简称回收粉。回收粉的堆放占用了大片土地，造成土地利用率降低，并且给能源生产、资源利用和环境保护带来更为不利的影响。随着公路建设的迅猛发展，若不对回收粉尘进行回收利用，这将会成为影响可持续发展的重大问题。近些年来，拌合站采用了风力除尘、湿式除尘和布袋除尘的除尘模式，由于布袋除尘系统的广泛应用，已经明显改善了沥青拌合站附近的空气质量，粉尘的回收情况已经有了很大的改观，损坏机械设备、污染环境、危害人民身体健康等情况已经得到了明显的改善，但是对回收的粉尘如何处理又成为一个新的问题。有资料显示每生产一吨沥青混合料会回收约45kg的粉尘，而目前这些回收的粉尘还暂时没有得到一个很好的处理措施，且也没有减少处理成本的办法。按环保部门规定，回收粉尘不可以直接堆放，而是要掩埋处理，但是寻找填埋场地以及处理粉尘会引起二次费用的增加，使得处理陈本又超出了预算范围，并且合适的填埋场地越来越不易找到，因此寻找一种有效处理利用粉尘的方法势在必行。
[0005]现有技术的轻质土组合物在施工应用时仍然存在诸多问题；一方面，轻质土组合物的固化时间无法满足施工现场的需要，另一方面，所形成的固化轻质土结构体在密度、强度和尺寸稳定性上仍然不令人满意。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高石粉含量的泡沫轻质土及其制备方法，通过将现有砂石厂制砂过程中产生的废石粉及沥青拌合站风洗碎石形成的粉尘利用到泡沫轻质土中，不但能够降低水泥用量、降低材料生产成本，还能对石粉及废弃石粉进行资源化处理，变废为宝，可有效节约原材料成本和自然资源，缓解了对环境的污染，实现可持续发展。
[0007]在本申请中，发泡剂与发泡剂具有相同的意义。“任选”表示有或没有(0)。
[0008]在本申请中，“X主要包括多种组分或主要由多种组分组成”之类的表述是指所述多种组分占X的比例为80
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100wt%，优选90
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100wt%，例如95wt%或98wt%。
[0009]本申请的专利技术人通过大量的实验发现，由水泥、石粉和矿粉组成的固体材料与表面活性剂型发泡剂相结合使用，能够在施工过程中以合理的固化时间中获得质量轻（密度低）、强度高和尺寸稳定(结构耐久)的轻质土结构体。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案具体如下：根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种高石粉含量的泡沫轻质土(组合物)。
[0011]一种高石粉含量的泡沫轻质土组合物，该高石粉含量的泡沫轻质土的成分配比如下，即，所述轻质土（组合物）包括以下组分或由以下组分组成或主要由（80
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100wt%，优选90
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100wt%，例如95wt%或98wt%）以下组分组成：A) 水泥：30
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70重量份，优选32
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68，优选34
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66，优选36
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64，优选38
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62，优选40
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60，优选42
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58，优选44
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56，更优选46
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54重量份；B） 石粉： 30
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50重量份，优选31
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49，优选32
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48，优选34
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46，优选36
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44，更优选38
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42重量份；C) 矿粉： 0
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40重量份，优选5
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40，优选10
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35，优选12
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33，优选14
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30，优选16
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28，更优选18
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26，更优选20
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24重量份；E) 水；和F) 泡沫。
[0012]一般，其中E)水与固体材料(水泥+石粉+矿粉)的重量比（即水固比）是0.5
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0.7 : 1，优选0.51
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0.68 : 1，优选0.52
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0.66 : 1，优选0.54
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0.64 : 1，优选0.56
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0.62 : 1，优选0.58
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0.60 : 1。
[0013]一般，泡沫是由高分子表面活性剂型发泡剂用另外的水稀释60
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120倍(优选62
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110倍，更优选65
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100倍，更优选67
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95倍，更优选70
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90倍，如75、80或85倍)形成泡沫液，然后通过向泡沫液中通入空气(如压缩空气)所形成的。
[0014]这里，在F)泡沫中所含的水量不包括在或不计算在E)水的量中。
[0015]一般，高分子表面活性剂型发泡剂的用量是基于固体材料(水泥+石粉+矿粉)的总重量而言的0.055
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0.8 wt%，优选0.06
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0.75wt%，优选0.07
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0.7wt%，优选0.08
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0.65wt%，优选0.09
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0.6wt%，优选0.1
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0.55wt%，优选0.11
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0.5wt%，例如0.12wt%、0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高石粉含量的泡沫轻质土组合物，其特征在于：该高石粉含量的泡沫轻质土组合物包括以下组分或由以下组分所组成：A) 水泥：30
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70重量份，优选32
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68，优选34
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66，优选36
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64，优选38
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62，优选40
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60，优选42
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58，优选44
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56，更优选46
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54重量份；B） 石粉： 30
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50重量份，优选31
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49，优选32
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48，优选34
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46，优选36
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44，更优选38
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42重量份；C) 矿粉： 0
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40重量份，优选5
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40，优选10
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35，优选12
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28，更优选18
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26，更优选20
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24重量份；E) 水；和F) 泡沫；其中E)水与固体材料(水泥+石粉+矿粉)的重量比（即水固比）是0.5
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0.7 : 1，优选0.51
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0.68 : 1，优选0.52
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0.66 : 1，优选0.54
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0.64 : 1，优选0.56
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0.62 : 1，优选0.58
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0.60 : 1；其中，泡沫是由高分子表面活性剂型发泡剂用另外的水稀释60
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120倍(优选62
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110倍，更优选65
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100倍，更优选67
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95倍，更优选70
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90倍，如75、80或85倍)形成泡沫液，然后通过向泡沫液中通入空气(如压缩空气)所形成的；其中，在F)泡沫中所含的水量不包括在或不计算在E)水的量中；和其中，高分子表面活性剂型发泡剂的用量是基于固体材料(水泥+石粉+矿粉)的总重量而言的0.055
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0.8 wt%，优选0.06
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0.75wt%，优选0.07
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0.7wt%，优选0.08
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0.65wt%，优选0.09
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0.6wt%，优选0.1
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0.55wt%，优选0.11
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0.5wt%，例如0.12wt%、0.13wt%、0.14wt%、0.15wt%、0.16wt%、0.17wt%、0.18wt%、0.19wt%、0.20wt%、0.25wt%、0.30wt%、0.35wt%、0.40wt%或0.45wt%；或泡沫的用量足以使得气泡的体积占了由所有的物料混合之后所获得的湿的泡沫聚合土组合物的总体积的比例为：25%～75%，优选28%～70%，优选30%～66%，优选32%～64%，优选34%～62%，优选36%～60%，优选38%～58%，优选40%～56%。2.根据权利要求1所述的泡沫轻质土组合物，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，优选为普通硅酸盐水泥；和/或石粉与矿粉的质量比是30
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50 (优选31
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49，优选32
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48，优选34
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46，优选36
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44，更优选38
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42) : 0
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40 (优选5
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40，优选10
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35，优选12
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33，优选14
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30，优选16
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28，更优选18
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26，更优选20
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24）；和/或（石粉+矿粉）与水泥的质量比是(0.4
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3) : 1，优选(0.45
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2.8) : 1，优选(0.5
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2.6) : 1，优选(0.55
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2.4) : 1，优选(0.6
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2.2) : 1，优选(0.65
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2) : 1，优选(0.7
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1.8) : 1，优选(0.75
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1.6) : 1，优选(0.8
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1.4) : 1，优选(0.85
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1.3) : 1，优选(0.9
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1.2) : 1，优选(0.95
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1.1) : 1，例如1 : 1。3.根据权利要求1或2所述的泡沫轻质土组合物，其特征在于：所述石粉为石粉厂生产的石粉、制砂过程中产生的石粉、沥青拌合站风洗碎石形成的石粉中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建斌，稂合清，韩健，李佳，
申请(专利权)人：广东盛瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：