一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖及方法技术

本发明专利技术公开一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖及方法，原料包括干物料、外加剂和水，所述外加剂的添加量为干物料质量分数的0.1％～1.5％；按质量百分数计，所述干物料包括35～45％的硅橡胶裂解渣，6～12％的水泥，10～20％的粉煤灰以及30～40％的黄砂。本发明专利技术可将硅橡胶裂解渣作为水泥砖的原料，与水泥，粉煤灰，建筑黄砂以及外加剂以一定的比列混合，可制备出韧性好，质量轻的新型水泥砖，大大降低了处理成本，避免了环境污染，且硅橡胶裂解渣用量高，所得水泥砖的性能好，抗压强度在20MPa以上。抗压强度在20MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖及方法


[0001]本专利技术涉及到硅橡胶再利用领域，具体涉及到一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖及方法。

技术介绍

[0002]硅橡胶在人们的生产和生活中有着极为广泛的应用，随着当前我国硅橡胶材料消费量的不断增加，废旧硅橡胶回收利用己显得十分迫切和重要。目前废硅橡胶回收方法有多种，主要有化学裂解法(酸碱催化裂解)、热裂解法、超声波裂解法、物理粉碎法等。酸催化裂解法是近年来国内厂家普遍采用的工艺，所用催化剂主要为浓硫酸。浓硫酸或固体酸催化降解法与强碱催化降解法相比，最大的优势在于安全系数高，发生燃烧、爆炸的可能性小。
[0003]从对目前国内废旧硅橡胶回收利用现状的了解，存在着废旧硅橡胶回收过程中产生的残渣无法再利用的问题。在现有技术中，人们利用硅橡胶的边角废料在通过裂解生产和回收有机硅环体过程中，产生大量的酸性粉尘和灰渣，其量约占边角废料的30％
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60％，而这些灰渣的主要成分为二氧化硅。但是裂解后的灰渣成分并不单一，其主要成分为白炭黑、石英砂、氢氧化铝、以及残余的硅烷类油份。对于硅橡胶裂解后的产物来说，灰渣和硅烷类油份均可以回收利用，但是含有硅烷类油份的灰渣很难直接利用。由于其灰渣中含有硅烷类油份，大大缩小了其再次应用的范围，降低了回收利用效率，继而形成了目前厂区内灰渣大量堆积的现象。在自然环境中难以降解，如处理不当，将会对环境产生严重影响，如何利用这些废渣制取有用的物料，变废为宝，在环保的同时又能提高经济效益，就显得极其重要和有意义。
[0004]此前，已有硅橡胶裂解渣资源化利用的方法。专利CN 105439511 A《一种硅橡胶裂解残渣回收利用方法》将二次裂解硅渣与水泥加水混合得到了非承重建筑材料，避免了其资源的浪费、污染的环境，但其硅橡胶裂解渣占比最高不超过15％，而水泥用量太多，在实际生产中成本太高，硅渣难以大规模的资源化利用。
[0005]专利CN 101649050 A《废弃硅橡胶材料生产硅橡胶的工艺》将硅橡胶裂解渣与煤灰、石硝、水泥、岩砂精按一定的比例混合制备免烧砖，具有一定的环保价值，但是采用石硝不利于提高其强度性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖及方法，解决现有技术中硅橡胶裂解渣难以大规模资源化利用的技术问题。
[0007]为达到上述技术目的，本专利技术水泥砖的技术方案是：
[0008]原料包括干物料、外加剂和水，所述外加剂的添加量为干物料质量分数的0.1％～1.5％；按质量百分数计，所述干物料包括35～45％的硅橡胶裂解渣，6～12％的水泥，10～20％的粉煤灰以及30～40％的黄砂。
[0009]进一步地，所述外加剂包括分别占干物料质量分数为0.05～0.15％的三乙醇胺、0.4～0.6％的聚羧酸和0.4～0.6％的十二烷基苄基氯化铵。
[0010]进一步地，水灰比为0.32～0.38。
[0011]进一步地，所述硅橡胶裂解渣为经过蒸馏的硅橡胶二次裂解渣。
[0012]本专利技术制备水泥砖的方法的技术方案是：
[0013]包括以下步骤：将硅橡胶裂解渣、水泥、粉煤灰、黄砂、外加剂和水按配比混合制得水泥混合砂浆，再倒入模具中压制成水泥砖胚，经过养护得到水泥砖。
[0014]进一步地，所述硅橡胶裂解渣是硅橡胶裂解残渣经过蒸馏制得的硅橡胶二次裂解渣，蒸馏温度为150～200℃，蒸馏时间为1～2h。
[0015]进一步地，蒸馏时将蒸馏出的气体进行冷凝回收。
[0016]进一步地，压制成水泥砖胚的成型压强为15～16Mpa。
[0017]进一步地，养护的环境条件为：10～30℃，RH≥80％。
[0018]进一步地，养护的时间为7～28天。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0020]本专利技术探索出了一种制备水泥砖的方法，可将硅橡胶裂解渣作为水泥砖的原料，与水泥，粉煤灰，建筑黄砂以及外加剂以一定的比列混合，可制备出韧性好，质量轻的新型水泥砖，大大降低了处理成本，既避免了环境污染，又产生了一定的经济效益，变废为宝，有极强的实际推广应用价值，且硅橡胶裂解渣用量高，所得水泥砖的性能指标不低于《GB/T8239
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2014普通混凝土小型砌块》MU20强度等级指标，抗压强度在20MPa以上，可在园林、住宅小区、院校、厂区、人行道、广场等的环境美化上得到相当广泛的应用。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]本专利技术制备水泥砖是一种从硅橡胶裂解渣回收DMC(烷基硅氧烷混合物)及其资源化利用的方法，包括以下步骤：
[0023]1)将硅橡胶裂解残渣加热至一定的温度进行二次蒸馏，保温一定的时间，加热过程中蒸馏出的气体用冷凝器冷凝后回收液体，待反应完毕，冷却至室温后得到二次残渣。
[0024]2)将步骤1)中所述二次残渣与水泥、粉煤灰、黄砂、水、外加剂以一定的比例混合，得到水泥混合砂浆。
[0025]3)将步骤2)中所述水泥混合砂浆倒入模具中，用压机以一定的压强压制成水泥砖胚。
[0026]4)将步骤3)的水泥砖胚在标准养护箱以一定条件的养护或田间养护7天以上，得到抗压强度在20Mpa以上的水泥砖。
[0027]优选地，步骤1)中二次裂解或蒸馏的温度为150～200℃；蒸馏时间为1～2h。
[0028]优选地，步骤2)中各原料占比分别为：二次残渣35～45％、水泥6～12％、粉煤灰10～20％、黄砂30～40％；外加剂包括：三乙醇胺、聚羧酸、十二烷基苄基氯化铵分别占总固体干物料质量分数的0.1％、0.5％、0.5％。
[0029]优选地，步骤3)中成型压强为15～16Mpa。
[0030]优选地，步骤4)中的养护条件：温度在10～30℃，RH≥80％。
[0031]下面通过具体的实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0032]实施例1
[0033]1)将硅橡胶裂解残渣加热至150℃进行二次蒸馏，保温2h，加热过程中蒸馏出的气体用冷凝器冷凝后回收，回收率(回收率＝回收液体的质量/初始裂解渣的质量)为21％，待蒸馏完毕，冷却至室温后得到二次残渣。
[0034]2)将干物料(二次残渣：普通硅酸水泥:粉煤灰:黄砂＝35：12：15：38)、外加剂(三乙醇胺、聚羧酸、十二烷基苄基氯化铵＝干物料质量分数的0.1％、0.5％、0.5％)；水(水/灰＝0.35)混合搅拌均匀，得到水泥混合砂浆。
[0035]3)将步骤2)中水泥混合砂浆倒入模具中，用压机以15Mpa压制成水泥砖胚。
[0036]4)将步骤3)的水泥砖砖胚在标准养护箱(养护条件：T≈20℃，RH≥95％)中养护7天以上，依据《G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖，其特征在于，原料包括干物料、外加剂和水，所述外加剂的添加量为干物料质量分数的0.1％～1.5％；按质量百分数计，所述干物料包括35～45％的硅橡胶裂解渣，6～12％的水泥，10～20％的粉煤灰以及30～40％的黄砂。2.根据权利要求1所述的利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖，其特征在于，所述外加剂包括分别占干物料质量分数为0.05～0.15％的三乙醇胺、0.4～0.6％的聚羧酸和0.4～0.6％的十二烷基苄基氯化铵。3.根据权利要求1所述的利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖，其特征在于，水灰比为0.32～0.38。4.根据权利要求1所述的利用硅橡胶裂解渣制备的水泥砖，其特征在于，所述硅橡胶裂解渣为经过蒸馏的硅橡胶二次裂解渣。5.如权利要求1
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4任一项所述的利用硅橡胶裂解渣制备水泥砖的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华丽，胡胜哲，曹宏，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：