一种水泥-飞灰发泡保温材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水泥

【技术实现步骤摘要】
一种水泥
‑
飞灰发泡保温材料的制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体地，涉及一种水泥
‑
飞灰发泡保温材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]垃圾飞灰是城市垃圾电厂在烟气回收系统中收集到的残余物，其概念有别于火电厂的飞灰
。
由于垃圾飞灰颗粒粒径小，易吸水且其中含有重金属和二垩英等致癌物质而不能直接填埋处理，目前，国内对飞灰的处理主要以先固化后填埋技术为主，且固化方式主要包括水泥固化
、
药剂稳定化处理，其中，由于水泥价格低廉，处理费用较低，同时，飞灰的主要成分属于
Ca0
‑
SiO2‑
Al2O3‑
FeO
体系，与常用的掺合料高炉矿渣
、
粉煤灰等辅助性胶凝材料组分非常接近，被广泛应用于发泡保温材料中
。
[0003]现有技术中，飞灰中含有大量的重金属离子和氯离子，在使用过程中，重金属离子易析出，氯离子进入水泥中，易导致抗折强度降低，同时水泥基发泡材料大都存在抗压强度小
、
吸水率较高的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供以解决以下技术问题：
[0005]现有技术中，飞灰含有重金属离子易析出，在使用过程中，易对健康产生危害，同时氯离子易析出导致水泥的抗折性能降低，同时，发泡水泥自身存在有吸水率高的技术问题
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种水泥
‑
飞灰发泡保温材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤
S1、
准备以下重量份原料：
90
‑
162
份水泥
、15
‑
33
份吸附骨料
、10
‑
15
份玻璃纤维
、1
‑3份引气剂
、15
‑
20
份发泡剂
、0.5
‑1份稳泡剂
、8
‑
12
份减水剂
、55
‑
105
份去离子水；
[0009]步骤
S2、
按重量份，将水泥
、
吸附骨料
、
玻璃纤维和发泡剂混匀，然后加入去离子水并进行一次搅拌，再加入稳泡剂
、
引气剂和减水剂并进行二次搅拌，将其注入模具中，成型后，经蒸汽处理，再置于温度
25℃
，相对湿度
95
％
RH
的条件中养护7天，得到水泥
‑
飞灰发泡保温材料
。
[0010]进一步地，一次搅拌时间为1‑
2min
，搅拌转速为
1300
‑
1600rpm
，二次搅拌时间为6‑
8s
，搅拌转速为
2100
‑
2500rpm。
[0011]进一步地，水泥为华新水泥有限公司生产的
P
·
O 52.5
级水泥
。
[0012]进一步地，玻璃纤维为
A
级无碱玻璃纤维短切丝，长度
6mm。
[0013]进一步地，发泡剂为碳酸钙
、
碳酸镁
、
碳酸氢钠中的任意一种
。
[0014]进一步地，稳泡剂为溧阳市丰源化工有限公司生产的硬脂酸钙
。
[0015]进一步地，引气剂为松香酸钠
、
三萜皂苷中的一种或两种
。
[0016]进一步地，减水剂为丙烯基聚氧乙烯醚
、
甲基烯丙基聚氧乙烯醚和羟丙基甲基纤
维素中的任意一种，减水剂是在可保持水泥净浆
、
砂浆和混凝土工作度不变而显著减少其拌和用水量的外加剂，能显著提高混凝土强度，改善混凝土的抗冻性，抗渗性或减少水泥用量
。
[0017]进一步地，蒸汽处理为在相对湿度为
90
±5％的蒸汽室中，以
5℃/h
的速度由室温升至
70℃,
保温
48h,
然后以
5℃/h
的速度降至室温
。
[0018]进一步地，吸附骨料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]步骤
A1、
准备以下重量份原料：
172
‑
310
份页岩陶粒
、25
‑
45
份粉煤灰
、10
‑
18
份硅灰
、190
‑
345
份标准砂和
25
‑
45
份飞灰；其中，飞灰为经重金属捕捉后的飞灰，且所述飞灰由垃圾电厂焚烧产生；
[0020]步骤
A2、
将步骤
A1
中准备的原料
、100
‑
160
份功能单体和
500
‑
600
份去离子水搅拌均匀得到混合浆料；
[0021]步骤
A3、
按重量份，将
10
‑
55
份十二烷基磺酸钠和5‑
12
份碳酸氢钠加入
200
‑
300
份去离子水中，搅拌均匀，再加入
20
‑
32
份甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀，加入步骤
A2
制备得到的混合浆料，控制在
30min
内加完，继续搅拌2‑
4h
，得到乳化乳液；
[0022]十二烷基磺酸钠为阴离子型表面活性剂，作为乳化剂使用，碳酸氢钠为碱性，可以激发粉煤灰的活性，密实混凝土孔结构，乳化乳液中含有长链烷烃结构可以使得细度较细的粉煤灰
、
硅灰和飞灰在混凝土浆体中分散均匀，同时可以使得飞灰中的重金属离子和氯离子被包覆在乳化乳液，减少了其与水泥基料的接触，阻隔了有害离子渗透至水泥基料中
。
[0023]步骤
A4、
将1‑
2.2
份过硫酸铵
、5
‑
12
份十二烷基磺酸钠和步骤
A3
得到的乳化乳液，搅拌均匀，升温至
82
‑
86℃
，保温1‑
2h
，反应结束后，干燥得到吸附骨料
。
其中，以过硫酸铵为引发剂，功能单体与甲基丙烯酸甲酯发生乳液聚合反应，得疏水乳液
。
[0024]进一步地，页岩陶粒由宜昌光大陶粒制品有限责任公司提供，由天然矿石经破碎
、
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水泥
‑
飞灰发泡保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1、
准备以下重量份原料：
90
‑
162
份水泥
、15
‑
33
份吸附骨料
、10
‑
15
份玻璃纤维
、1
‑3份引气剂
、15
‑
20
份发泡剂
、0.5
‑1份稳泡剂
、8
‑
12
份减水剂
、55
‑
105
份去离子水；步骤
S2、
按重量份，将水泥
、
吸附骨料
、
玻璃纤维和发泡剂混匀加入去离子水并进行一次搅拌，再加入稳泡剂
、
引气剂和减水剂并进行二次搅拌，将其注入模具中成型，经蒸汽处理，再置于温度
25℃
，相对湿度
95
％
RH
的条件中养护7天，得到水泥
‑
飞灰发泡保温材料；吸附骨料的制备方法，包括以下步骤：步骤
A1、
准备以下重量份原料：
172
‑
310
份页岩陶粒
、25
‑
45
份粉煤灰
、10
‑
18
份硅灰
、190
‑
345
份标准砂和
25
‑
45
份飞灰；其中，飞灰为经重金属捕捉后的飞灰，飞灰由垃圾电厂焚烧产生；步骤
A2、
将步骤
A1
中准备的原料
、100
‑
160
份功能单体和
500
‑
600
份去离子水搅拌均匀得到混合浆料；步骤
A3、
按重量份，将
10
‑
55
份十二烷基磺酸钠和5‑
12
份碳酸氢钠加入
200
‑
300
份去离子水中，搅拌均匀，再加入
20
‑
32
份甲基丙烯酸甲酯，搅拌均匀，加入步骤
A2
制备得到的混合浆料，控制在
30min
内加完，继续搅拌2‑
4h
，得到乳化乳液；步骤
A4、
将1‑
2.2
份过硫酸铵
、5
‑
12
份十二烷基磺酸钠和步骤
A3
得到的乳化乳液，搅拌均匀，升温至
82
‑
86℃
，保温1‑
2h
，反应结束后，干燥得到吸附骨料；功能单体的制备方法，包括以下步骤：步骤
B1、
将二甲基乙烯基氯硅烷加入无水乙醇中，混合均匀，在常压
、
机械搅拌和氮气保护下，加入吡啶，冰浴维持温度为0‑
5℃
，滴入月桂胺二亚丙基二胺，控制滴加速度为1‑2滴
/
秒，维持温度为0‑
5℃
，滴加结束后，升温至
75
‑
85℃
，搅拌反应4‑
6h
，反应结束后，加入甲苯，水洗多次去除吡啶盐酸盐，再通过减压蒸馏去除甲苯，得到端氨基化合物；步骤
B2、
将端氨基化合物
、
改性四氧化三铁加入
N
，
N
‑
二甲基甲酰胺中，升温至回流反应
12h
，反应结束后，降至室温，旋蒸去除
N
，
N
‑
二甲基甲酰胺，得到功能单体
。2.
根据权利要求1所述的一种水泥
‑
飞灰发泡保温材料的制备方法，其特征在于，步骤
B1
中二甲基乙烯基氯硅烷
、
无水乙醇
、
吡啶
、
月桂胺二亚丙基二胺和甲苯的用量比为
4.6
‑
7.6g
：
55
‑
65mL:1....

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，陈黎东，张锦彬，
申请(专利权)人：广西中玻新材料科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：