一种废玻璃粉低碳胶凝材料及其制备方法技术

本申请属于环保建筑材料领域，具体涉及一种废玻璃粉低碳胶凝材料及其制备方法，所述胶凝材料以质量份计，包括以下组分：废玻璃粉

【技术实现步骤摘要】
一种废玻璃粉低碳胶凝材料及其制备方法


[0001]本申请属于建筑材料领域，更具体地，涉及一种废玻璃粉低碳胶凝材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]水泥生产过程中由于原材料石灰石的煅烧及煤炭的使用会产生高达
8%
的人为
CO2排放，且其作为制备混凝土的重要原材料，随着全世界混凝土的大范围使用使得其产量也在不断增加
。
放眼全球，自
1990
年以来，全世界由于大量的水泥用量需求，导致
CO2排放量也在不断增加，目前水泥工业产生的
CO2排放量占全球总碳排放量的
6%~7%。
[0003]另一方面，根据报告，由于玻璃制品的广泛使用，全世界每年产生的玻璃废弃物高达
1.3
亿吨
。
而各种玻璃产品性质差异很大，多数的废弃玻璃已无法满足玻璃再制造的要求，据估计，仅有不到
10%
的废弃玻璃可用于玻璃再制造，且回收过程复杂
。
因此多数废玻璃会采用自然填埋的方式进行处理
。
然而由于其良好的稳定性，玻璃被认为是几乎不可能自然降解的材料，且其成分中含有的铜
、
镉等重金属会对土壤及地下水造成污染
。
因此如何处理全世界范围内大量的废玻璃是如今急需解决的难题
。
[0004]碱激发胶凝材料是一种由铝硅酸盐材料与浓缩氢氧化碱及碱硅酸盐溶液反应合成的一种无机聚合物，具有非晶态三维结构
。
相比波特兰水泥（
PC
），
AAM
的制作过程碳排放更少，能耗更低，在腐蚀环境中表现出更好的耐用性
。
且
AAM
广泛采用工业废物作为前体，如矿渣
、
粉煤灰，除此之外还有学者采用农业废物如稻壳灰
、
甘蔗渣灰
、
棕榈仁油灰和椰壳灰等制备
AAM
，在减少因生产建筑材料对环境造成影响的同时也可达到废物循环利用的目的
。
然而，上述材料在制备
AAM
的过程中均须经过煅烧
。
相比之下，近年来新发现的将废弃玻璃粉作为前体材料制备
AAM
则可省掉这则工序
。
[0005]目前的研究表明，采用废玻璃粉利用碱激发的方式可制备出优异抗压强度的胶凝材料
。
且更细粒径的废玻璃粉
、
合适浓度的碱溶液及养护条件都可使其抗压强度得到有效的提升
。
[0006]典型地如中国专利
CN109231860B
公开了一种胶凝材料及其制备方法，其工业固体废弃物
、
外加掺合料和激发剂
。
其采用粉煤灰
、
矿渣
、
铜渣
、
玻璃渣以及煤矸石作为废弃物的组合以及激发剂选择碱
、
磷酸盐和硫酸盐，其可以实现固废治理，然而其水养
3d
的抗压强度不高于 66MPa。
[0007]采用废玻璃粉制备碱激发胶凝材料，不仅可以改善由于水泥的大规模生产导致的大量
CO2排放问题，还可以实现大量的废弃玻璃回收再利用
。
但在目前的研究中还极少数针对养护湿度
、
养护温度及养护时间的协同作用对
AAGM
的抗压强度进行系统的研究
。
因此，针对现有研究的不足，提供一种可使废玻璃粉碱激发胶凝材料达到最佳抗压强度的养护方式具有显著的必要性
。

技术实现思路

[0008]本申请实施例所要解决的技术问题是废旧橡胶轮胎废弃物堆积的问题，以及橡胶掺入水泥中导致水泥某些性能降低的问题，以及较未改性橡胶而言，提高橡胶水泥砂浆的抗压抗折性能，抗冲击性能，提高其隔音性能，且具有优良的保温隔热性能
。
[0009]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种废玻璃粉低碳胶凝材料及其制备方法，一种废玻璃粉低碳胶凝材料，所述胶凝材料采用如下成分制备：以质量份计：废玻璃粉
80
‑
120
份，硅酸钠溶液
30
‑
50
份，碱溶液6‑
10
份
。
[0010]在某一实施例中，所述废玻璃粉的化学成分中各氧化物的质量百分比为：
SiO2（
71.10%
）
、Na2O
（
13.56%
）
、CaO
（
9.13%
）
、Al2O3（
2.32%
）
、MgO
（
1.70%
）
、K2O
（
1.06%
）和其它（
1.13%
）
。
[0011]在某一实施例中，所述废玻璃粉经过球磨机球磨
30
分钟后过筛，筛取粒径＜
75
μ
m
的粉末
。
[0012]在某一实施例中，所述硅酸钠溶液化学成分中
SiO2占比
27.3%
，
Na2O
占比
8.54%
，模数为
3.3。
[0013]在某一实施例中，所述废玻璃粉低碳胶凝材料，养护2天抗压强度可达
50
‑
95MPa。
[0014]在某一实施例中，所述碱溶液为氢氧化钠
、
氢氧化钾
、
氢氧化钙
、
氢氧化锂中的一种或多种
。
[0015]在某一实施例中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液浓度为
8M。
[0016]在某一实施例中，所述废玻璃粉以质量份计为
90
‑
110
份，优选为
100
份
。
[0017]在某一实施例中，所述硅酸钠溶液以质量份计为
35
‑
45
份，优选为
40
份或者
41.7
份
。
[0018]在某一实施例中，还包括柠檬酸盐
、
磷酸盐
、
硫酸盐一种或者多种作为添加剂，所述添加剂以质量份计为2‑6份
。
[0019]本专利技术的另外一个方面，提供一种废玻璃粉低碳胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：（1）按照配比称取硅酸钠溶液份，碱溶液；（2）制备碱性溶液，将硅酸钠溶液和碱溶液混合并搅拌均匀；（3）称取废玻璃粉；（4）将称量好的废玻璃粉倒入步骤（2）配置的碱性溶液，搅拌至出现完全均匀的糊状物；（5）将废玻璃粉低碳胶凝材料浇筑至硅胶模具中，并人工振捣挤出气泡；（6）将废玻璃粉低碳胶凝材料放置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种废玻璃粉低碳胶凝材料，所述胶凝材料采用如下成分制备：以质量份计：废玻璃粉
80
‑
120
份，硅酸钠溶液
30
‑
50
份，碱溶液6‑
10
份，其特征在于：所述废玻璃粉的化学成分中各氧化物的质量百分比为：
SiO2（
71.10%
）
、Na2O
（
13.56%
）
、CaO
（
9.13%
）
、Al2O3（
2.32%
）
、MgO
（
1.70%
）
、K2O
（
1.06%
）和其它（
1.13%
）；所述废玻璃粉经过球磨机球磨
10
‑
30
分钟后过筛，筛取粒径＜
75
μ
m
的粉末；所述硅酸钠溶液化学成分中
SiO2占比
27.3%
，
Na2O
占比
8.54%
，模数为
3.3
；所述废玻璃粉低碳胶凝材料，养护2‑3天抗压强度可达
50
‑
95MPa。2.
根据权利要求1所述的一种废玻璃粉低碳胶凝材料，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠
、
氢氧化钾
、
氢氧化钙
、
氢氧化锂中的一种或多种
。3.
根据权利要求2所述的一种废玻璃粉低碳胶凝材料，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液浓度为
8M。4.
根据权利要求1所述的一种废玻璃粉低碳胶凝材料，其特征在于，所述废玻璃粉以质量份计为

【专利技术属性】
技术研发人员：熊哲，武献鹏，朱卫平，李丽娟，刘锋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：