阅读说明：本技术 一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法 (Method for applying waste rock wool balls to concrete ) 是由 陈维英 张学雷 崔东波 孙晓光 孙培旺 张余鑫 蒋希民 穆广杰 李平 王欢 闫敏 于 2020-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明属于固废资源化利用技术领域和建筑材料应用领域,具体涉及一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法,该方法首先对废旧岩棉进行磨细处理,比表面积达到350-550m~2/kg；其次,利用胶凝材料或者黏土与磨细的废旧岩棉机械混合均匀,圆盘成球,经过适当养护和自然晾干后,制备成轻骨料；再次,按照混凝土的配合比设计规范,将一定比例的小球代替部分轻骨料掺加到混凝土原料中,配制成不同综合性能的混凝土。采用本方法可以最大程度处置废旧岩棉,实现25-100公斤/方的处置量,同时实现不同综合性能的混凝土的生产。(The invention belongs to the technical field of solid waste resource utilization and the application field of building materials, and particularly relates to a method for applying waste rock wool to concrete in a balling mode 2 Per kg; secondly, mechanically and uniformly mixing the waste rock wool which is ground by using a cementing material or clay, balling by using a disc, and preparing the light aggregate after proper maintenance and natural drying; thirdly, according to the design specification of the mixing proportion of the concrete, the balls with a certain proportion replace part of the lightweight aggregate to be added into the concrete raw materials to prepare the concrete with different comprehensive properties. By adopting the method, the waste rock wool can be treated to the maximum extent, the treatment amount of 25-100 kg/square can be realized, and the production of concrete with different comprehensive properties can be realized.)

一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法

技术领域

本发明是属于固废资源化利用技术领域和建筑材料应用领域，具体涉及一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法。

背景技术

随着岩棉产业的不断发展，岩棉废料却越来越多，且岩棉作为保温材料，用量大，一般经过一次使用后即废弃，若无法进行有效处理，势必会对环境产生负面影响。岩棉废料由两部分组成，一部分产生于建筑拆迁的过程，另一部分由建筑建造的过程产生。

废旧岩棉难降解，污染环境，且有能使人致癌的危害。目前大部分岩棉废料都被倾倒掩埋，每年下来这部分废渣废料数量少则几千吨多则上万吨，倾倒掩埋不仅浪费人力、运力，而且面对很大的环保压力。如何为岩棉废料找到合理的循环利用方式，保证岩棉产业健康持久的发展是目前行业亟待解决的问题。

目前，有许多学者在研究废旧岩棉综合利用技术，如将废旧岩棉作为矿物掺合料来提升水泥基胶凝材料的综合性能，但废旧岩棉纤维的掺加量较少，仅占2％(按体积掺加)。也有将废旧岩棉进行改性，应用于污水处理，虽然处理效果良好，但最后会造成新的固体废弃物，并未从根本解决问题。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本发明提供了一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法，该方法可以最大化的将废旧岩棉综合利用，并将其应用在混凝土中，不会造成二次污染，从根本上解决了废旧岩棉难处理问题。

本发明的技术方案如下：

一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法，将废旧岩棉在制样粉碎机中研磨成比表面积为350-550m²/kg的细粉，细粉与胶凝材料或黏土制成小球，养护、自然晾干，晾干后的小球作为轻骨料应用在混凝土中。

优选地，胶凝材料为纯无机胶凝材料、有机-无机复配胶凝材料中的一种；进一步优选地，所述有机-无机复配胶凝材料中有机凝胶材料与无机凝胶材料的重量比为1:4-2:3。

本发明中废旧岩棉与有机-无机复配胶凝材料混合制成的小球，标记为小球A；废旧岩棉与无机胶凝材料混合制成的小球，标记为小球B；废旧岩棉与黏土混合制成的小球，标记为小球C。

优选地，有机胶凝材料为环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂中的一种或几种任意比例混合；无机胶凝材料为水泥、水玻璃的一种或两种任意比例混合。

优选地，在有机-无机复配胶凝材料与废旧岩棉制成小球A过程中，废旧岩棉的质量百分比10-30％。小球A吸水率在8％-15％，容重在400-600kg/m³，按照轻骨料筒压强度检测，强度在10-15MPa。

进一步优选地，小球A可以作为轻骨料应用在高性能混凝土(Lc60-Lc80)中，按每立方混凝土中各组分质量份计，包括：小球A250-400份，P·O52.5水泥400-450份，矿粉100-150份，硅灰25-30份，河沙600-700份；混凝土的抗压强度60-80MPa，容重在1600-1850kg/m³。

优选地，在无机胶凝材料与废旧岩棉制成小球B过程中，废旧岩棉的质量百分比为10％-20％。小球B吸水率在15％-25％，容重在600-800kg/m³，按照轻骨料筒压强度检测，强度在6-10MPa。

进一步优选地，小球B可以作为轻骨料应用在普通混凝土(Lc25-Lc55)中，按每立方混凝土中各组分重量份(kg)计，包括：小球B350-500份，P·O42.5水泥300-350份，矿粉100-150份，粉煤灰30-50份，机制砂700-800份；混凝土的抗压强度30-50MPa，容重在1850-2000kg/m³。

优选地，在黏土与废旧岩棉制成小球C过程中，废旧岩棉的质量百分比为10％-20％。其吸水率在25％-35％，容重在600-800kg/m³，按照轻骨料筒压强度检测，强度在0.5-2MPa。

进一步优选地，小球C小球可以作为轻骨料应用在轻质混凝土(Lc5-Lc10)或普通垫层混凝土中，按每立方混凝土中各组分重量份(kg)计，包括：小球C350-500份，P·O42.5水泥100-200份，矿粉60-100份，粉煤灰100-150份，机制砂800-1000份，混凝土的抗压强度5-20MPa，容重在1850-2000kg/m³。

本发明消耗难以处置的固废岩棉，且提高固废岩棉的利用量。本发明采用废旧岩棉制成小球，采用三种处置方式，每种方式能够消耗的岩棉量不一样，得到了强度和吸水率不同的小球；高强混凝土对小球的强度、粒径、配合比要求很高，因此，有机-无机复配胶凝材料固结的小球A可以用于高强度混凝土中；轻骨料混凝土对小球的强度和吸水率要求不大，黏土固结的小球C可以用于轻骨料混凝土中；普通混凝土强度趋于前面两种中间，因此，无机胶凝材料与固结的小球B可以用于普通混凝土中。

目前的废旧岩棉处理比较棘手，大多都是丢弃或者堆放，岩棉体积大容重轻，占地较大，且长期堆放会污染环境，有研究将废旧岩棉制成岩棉纤维或者岩棉粉加入到混凝土的配方中，岩棉的添加量较少，且岩棉在砂浆中的和易性不好，易漂浮在表面。本发明将废旧岩棉与凝胶材料或黏土制成小球后，代替一部分粗骨料应用在混凝土中，一方面能够提高岩棉的掺加量，另外一方面能够提高岩棉在混凝土中的和易性。本发明为岩棉固废处理提供了新方法。采用本方法可以最大程度处置废旧岩棉，实现每方混凝土综合处置废旧岩棉25-100公斤，提高废旧岩棉的处理量。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述百分数按质量份计。

实施例1：

一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法：

(1)利用制样粉碎机将废旧岩棉研磨成比表面积在450m²/kg的细粉；

(2)将32份酚醛树脂、48份水泥、20份的废旧岩棉细粉混合均匀成小球A，之后水养7d、自然晾干；

(3)检测所得小球的吸水率、容重、强度，结果如下：

名称	吸水率(％)	容重(kg/m<sup>3</sup>)	强度(MPa)
				数值	10	500	13.8

(4)按小球A300份，P·O52.5水泥400份，矿粉100份，硅灰25份，河沙680份，混合均匀制成高性能混凝土。混凝土的抗压强度65MPa，容重在1615kg/m³，岩棉处置量60kg/m³。

实施例2：

一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法：

(1)利用制样粉碎机将废旧岩棉研磨成比表面积在450m²/kg的细粉；

(2)将80份的水泥与20份的废旧岩棉细粉混合均匀成球，之后水养7d、自然晾干；

(3)检测所得小球的吸水率、容重、强度，结果如下：

名称	吸水率(％)	容重(kg/m<sup>3</sup>)	强度(MPa)
				数值	18	600	9.5

(4)按小球B400份，P·O42.5水泥350份，矿粉100份，粉煤灰50份，机制砂800份，混合均匀制得普通混凝土。混凝土的抗压强度50MPa，容重在1850kg/m³，岩棉处置量80kg/m³。

实施例3：

一种废旧岩棉成球应用于混凝土的方法：

(1)利用制样粉碎机将废旧岩棉研磨成比表面积在450m²/kg的细粉；

(2)将80份的黏土与20份的废旧岩棉细粉混合均匀成球，之后自然晾干；

(3)检测所得小球的吸水率、容重、强度，结果如下：

(4)按小球C400份，P·O42.5水泥100份，矿粉60份，粉煤灰150份，机制砂1000份，混合均匀制得轻质混凝土。混凝土的抗压强度10MPa，容重在1900kg/m³，岩棉处置量80kg/m³。

本发明将废旧岩棉与凝胶材料或黏土制成小球后，代替一部分粗骨料应用在混凝土中，一方面能够提高岩棉的掺加量，另外一方面能够提高岩棉在混凝土中的和易性。本发明为岩棉固废处理提供了新方法。采用本方法可以最大程度处置废旧岩棉，实现每方混凝土综合处置废旧岩棉25-100公斤，提高废旧岩棉的处理量。