一种水库底泥免烧砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水库底泥免烧砖及其制备方法；本发明专利技术的免烧砖以水库底泥和贝壳为基料，还包括主固化剂

【技术实现步骤摘要】
一种水库底泥免烧砖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种水库底泥免烧砖及其制备方法，属于环境保护和工程建设

。

技术介绍

[0002]水库作为人们日常生活用水的主要来源之一，为保证水库水质的质量及水库蓄水储水的能力，水库中的底泥需进行定期的清理，底泥的合理处置成为一个急需解决的难题
。
底泥处置过程中常用的方法有卫生填埋
、
土地利用
、
建材资源化利用等，由于水库底泥的来源较为干净，相较于城镇污水处理厂的污泥及河道中的淤泥，水库底泥中有毒有害成分含量极低，天然含水率不高且没有恶臭，因此可以进行二次使用，上述建材资源化利用符合资源循环利用的理念，实现废弃物“变废为宝”，高效利用
。

技术实现思路

[0003]基于上述
技术介绍
，本专利技术的目的在于提供一种水库底泥免烧砖及其制备方法，本专利技术将水库底泥在低能耗低污染的情况下制成成型砖块，制砖成本低廉，同时制成的成型砖块拥有一定的抗压强度，实现了水库底泥“变废为宝”。
[0004]本专利技术的技术方案具体介绍如下
。
[0005]本专利技术提供一种水库底泥免烧砖的制备方法，水库底泥免烧砖的配方如下：
[0006]基料
100
份，主固化剂
18
‑
22
份，辅固化剂2～4份，芦苇纤维8～
20
份，骨料
47
‑
49
份，水3～5份；其中：
>[0007]所述基料由水库底泥和贝壳组成，所述主固化剂由活性氧化铝和石英粉组成，所述辅固化剂为氢氧化钙，所述骨料由碎石子和人工砂组成；
[0008]水库底泥免烧砖通过如下方法制备：
[0009](1)
将水库底泥和贝壳，分别用破碎机破碎，之后过
100
目标准筛网；
[0010](2)
将过筛后的水库底泥和贝壳混合装入行星式球磨机中进行球磨处理；将活性氧化铝和石英粉混合装入行星式球磨机中进行球磨处理；
[0011](3)
将球磨后的基料和主固化剂，辅固化剂
、
芦苇纤维
、
骨料
、
水加入至搅拌机中，搅拌均匀，形成混合物料；
[0012](4)
将混合物料装入全自动恒应力压力机的模具中，压制成型；
[0013](5)
将成型样品放入恒温恒湿养护箱中养护，得到水库底泥免烧砖
。
[0014]本专利技术中，水库底泥和贝壳的质量比为1：
0.25
～1：
0.55
；优选的，质量比为
1:0.4
～
1:0.5。
[0015]本专利技术中，石英粉在主固化剂中所占质量比为
25
％～
49
％
。
优选的，质量比为
40
％
‑
48
％
。
[0016]本专利技术中，步骤
(2)
中，行星式球磨机运行的转速为
400
～
600r/min
，运行时间为1～
3h。
优选的，转速为
480
～
512r/min
，运行时间为2～
2.5h。
[0017]本专利技术中，步骤
(3)
中，辅固化剂氢氧化钙粒径为
0.033
～
0.053mm
，骨料中碎石子和人工砂的质量比为
5:7
，骨料中碎石子的粒径为9～
12mm
，人工砂的粒径在
5mm
以下，碎石子和人工砂均进行了预湿处理
。
[0018]本专利技术中，步骤
(3)
中，芦苇纤维为烘干后的芦苇，芦苇纤维的长度为1～
2cm。
[0019]本专利技术中，步骤
(4)
中，压制混合物料时，全自动恒应力压力机以
1kN/s
的速度匀速施加压力，并在压强值达到5～
6MPa
时静置
100
～
130s。
[0020]本专利技术中，步骤
(5)
中，恒温恒湿养护箱中的温度为
21℃
±1，湿度为
95
％
±3，养护时间为
80
～
100h。
[0021]本专利技术还提供一种水库底泥免烧砖，其通过上述的水库底泥免烧砖的制备方法进行制备获得
。
[0022]采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0023](1)
本专利技术利用水库底泥制备底泥免烧砖，通过全自动恒应力压力机压制出成型的水库底泥免烧砖试块且无需高温烧制，能耗低
。
[0024](2)
主固化剂共球磨
[0025]活性
Al2O3可与
Ca(OH)2反应生成具有水硬胶凝性能的水化铝酸钙，并且活性
Al2O3可与碱溶液反应，降低
pH
值，防止混合物料的碱性太高，有利于砖体内部环境的稳定
。
[0026]石英粉主要成分为
SiO2，经球磨后的活性
SiO2在碱激发剂
Ca(OH)2的作用下发生火山灰反应，生成更多的具有水硬胶凝性能的水化硅酸钙，反应生成的胶凝物质无毒无害且具有良好的水化性能，表现较好的固化效果
。
[0027]石英粉
、
活性氧化铝共球磨，显露出更多的活性
SiO2及活性
Al2O3，更细的粒径促使活性成分混合更均匀，在碱激发剂
Ca(OH)2的作用下发生火山灰反应，产生的胶凝物质发挥良好的固化效果
。
[0028](3)
辅固化剂的作用
[0029]添加
Ca(OH)2可提高基料的
pH
值，从而保证基料孔隙的溶液
Ca(OH)2饱和，可与活性
SiO2、
活性
Al2O3等发生火山灰反应，生成大量的胶凝物质水化硅酸钙
、
水化铝酸钙等，增强底泥基砖坯的早期及后期强度，同时可提高砖坯的耐久性，减少渗透性，防止底泥基砖坯剥落；其中的
Ca
2+
可发生离子交换反应，与底泥颗粒表面带正电荷的
Na
+
、K
+
等进行当量吸附交换，提高水库底泥初期被固化的稳定效果
。
[0030]SiO2+Ca(OH)2+nH2O
→
CaO
·
SiO2·
(n+1)H2O
[0031]Al2O3+Ca(OH)2+nH2O
→
CaO
·
Al2O3·
(n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水库底泥免烧砖的制备方法，其特征在于，水库底泥免烧砖的配方如下：基料
100
份，主固化剂 18
‑
22
份，辅固化剂 2~4
份，芦苇纤维
8~20
份，骨料 47
‑
49
份，水
3~5
份；其中：所述基料由水库底泥和贝壳组成，所述主固化剂由活性氧化铝和石英粉组成，所述辅固化剂为氢氧化钙，所述骨料由碎石子和人工砂组成；水库底泥免烧砖通过如下方法制备：（1）将水库底泥和贝壳，分别用破碎机破碎，之后过
100
目标准筛网；（2）将过筛后的水库底泥和贝壳混合装入行星式球磨机中进行球磨处理；将活性氧化铝和石英粉混合装入行星式球磨机中进行球磨处理；（3）将球磨后的基料和主固化剂，辅固化剂
、
芦苇纤维
、
骨料
、
水加入至搅拌机中，搅拌均匀，形成混合物料；（4）将混合物料装入全自动恒应力压力机的模具中，压制成型；（5）将成型样品放入恒温恒湿养护箱中养护，得到水库底泥免烧砖
。2.
如权利要求1所述的水库底泥免烧砖的制备方法，其特征在于：水库底泥和贝壳的质量比为1：
0.25~1
：
0.55。3.
如权利要求1所述的水库底泥免烧砖的制备方法，其特征在于：石英粉在主固化剂中所占质量比为
25%~49%。4.

【专利技术属性】
技术研发人员：张承龙，韩安龙，冯雷雨，王瑞雪，马恩，李如燕，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：