无机矿物胶:变废为宝好帮手

2015-01-29 19:10王丽霞
中国科技产业 2015年10期
关键词:矿砂无机建筑材料

◎文/王丽霞

无机矿物胶:变废为宝好帮手

◎文/王丽霞

再生资源利用、改善生态环境是当前各国政府和人民的共同责任。近年来,我国粗放型发展模式不仅造成了废水、废气、固体废物等对环境的污染与破坏,而且严重影响到人们的健康。随着城镇化进程的加速,我国建筑垃圾的数量也已占城市垃圾总量的30%~40%。以尾矿砂为例,截至2012年,全国尾矿排放量高达130.46亿吨。

无机矿物胶(国际上称AAS水泥)的技术性能和耐久性能在挪威切隆亥姆举行的第三届国际会议上得到了与会专家的高度评价。无机矿物胶的主要原材料是高炉废弃矿渣,经磨细达到比表面积≥350m2/kg,与无机复合固化剂水溶液双组份组成。根据胶体化学作用原理,不同的活性化学元素微粒子在固化剂化学元素的激发作用下,进行高效离子交换,分子共价键断裂,生成了如石榴石、方沸石、钠沸石一类的人造石头。无机胶粘结力强(1.9~2.6MPa)、早强(1天30~50MPa)、高强(28天80~120MPa,10年130~138MPa)、高抗渗(砂浆与混凝土都达到4MPa不渗水)、高抗冻(冻融500次,质量损失为0)、抗腐蚀(抗氯离子是普通600标号水泥的近20倍)、水化热低(一天发热量18.6J/Kg,普通水泥一天36J/Kg)、耐磨(是普通水泥的近十倍)、不含甲醛、甲苯等有害性挥发物质。利用这一技术性能可将尾矿砂、建筑垃圾及工业废渣粘结制成各种建筑材料和修建、修补道路材料,一边修路一边通车。

当前,AAS技术中的缓凝问题在世界上还没有得到完全解决,在国外缓凝时间40分钟还不能完全满足工艺要求。发明人李良鑫经2000多次试验终于找到了一种复合缓凝剂。掺量小、缓凝效果佳、无副作用、不含氯化物和硫化物。凝固时间可以从几分钟任意调整到几个小时,最大幅度地满足了施工的要求。初凝时间长,有足够的施工时间;终凝时间短,施工后马上凝固,缩短施工周期,这一技术达到国际领先水平。

无机矿物胶的优异性能通过国家建筑材料测试中心、交通部公路工程质量检测中心等部门的检测,并荣获中国房地产协会、中国建筑节能减排产业联盟全国十大新材料奖。李良鑫本人也荣获中国房地产协会、中国建筑节能减排产业联盟、住房和城乡建设部科学技术委员会“中国建筑节能减排杰出人物”。

无机矿物胶应用领域广泛,通过粘结尾矿砂、建筑垃圾、工业废渣(包括页岩、煤矸石)等可制成各种建筑材料。在国防、海洋、石油建设中,无机矿物胶超高强度、抗渗性能和抗冻性能好;用特种无机胶建造的军事工程无须做防水工序,并具有抗腐蚀,耐酸碱、抗氯离子侵蚀。可广泛用于海洋工程、海港工程、钻井平台、海岸防坡堤、石油钻井低层高强混凝土、堵塞天然气及油井的喷井等。

在生态环境工程领域,我国大量的废弃尾矿砂其颗粒细度在40~180目,用无机矿物胶固化废弃尾矿砂,具有成本低、粘结力强、强度高、耐久性能好、开发系列产品多等优点,完全可以用于再生各种建筑材料,如建筑物防水材料、免烧承重砖、砌块、预制楼板、墙体等。特别是修补道路几个小时就可通车,修建公路一天通车,达国际领先水平。

目前我国市场上锚固胶绝大部分是有机胶类,价格昂贵。特种无机锚固胶在国家建筑材料测试中心检测,28天检测六根Φ16的螺纹钢筋全部拉断,足以说明无机矿物胶的拉拔黏结强度之高,该材料成本低,极具竞争力。无机矿物胶黏结力强、强度高、防水性能好,可用于隧道、涵洞的喷锚支护、防水一体化,大大降低成本,提高工效,一次喷锚支护完成两道工序。

建筑垃圾是当前城市排放数量最大、最集中的固体废弃料,但是建筑垃圾破碎后各种粗细颗粒均可再制成各种建筑材料,而无机矿物胶在消纳建筑垃圾方面有着巨大市场应用前景。据估算,50亿吨建筑垃圾如果转化为生态建材,可以创造价值1万亿元。作为一种无机防水材料,无机矿物胶已通过建设部科技促进中心组织专家评估鉴定,经过十多年的实际应用,迎、背水面防水性能好,深受用户欢迎。

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