[发明专利]利用牡蛎壳制备混凝土掺和剂的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及利用生活中的废弃物牡蛎壳，替代混凝土配合料中的部分水泥，属于建筑材料与固体废弃物综合利用领域。

背景技术

随着我国经济和社会的快速断发展，混凝土的用量越来越大，水泥的需求量越来越多，伴随而来的则是矿产资源的枯竭与碳排放的猛增。另一方面，牡蛎味道鲜美，营养价值很高，深受人们的喜爱，近年来牡蛎养殖业发展迅猛，牡蛎壳大量废弃，不仅造成了环境污染，而且是一种资源的浪费，国内外关于废弃牡蛎壳的综合利用方面的研究报道很少，能彻底消灭污染，将牡蛎壳全部有效利用的办法尚未找到。

牡蛎壳含有丰富的钙盐（CaCO₃），具有丰富的天然多孔表面，并具有一定的生物活性，特殊的物理构造，它是由角质层、棱柱层、珍珠层组成,主要部分为棱柱层,叶片状结构,含大量2-10μm微孔，具有较强的吸附能力、交换能力和催化分解等作用。在沿海乡村，常把牡蛎壳烧成石灰后刷墙，利用价值很低。近年来，有人进行利用牡蛎壳制备活性钙的研究，主要用于人体补钙，同时也应用于水泥、涂料、饲料等添加剂，但牡蛎壳的消耗量仍十分有限。

本发明变废为宝，利国利民，具有较好的经济和社会效益，促进社会经济与环境的持续可协调发展，具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用牡蛎壳制备混凝土掺和剂的方法及应用，将废弃的牡蛎壳作为混凝土掺和剂，替代部分水泥，变废为宝，保护环境。

本发明直接采用各种废弃的牡蛎壳作为原料。将牡蛎壳磨细后，过60～100目的筛，作为混凝土的掺和剂使用；所述混凝土掺和剂直接替代混凝土配合料中的部分水泥；替代配合料中水泥的总量的5～15％。

本发明的显著优点：

本发明采用废弃的牡蛎壳作为混凝土掺和剂，解决了牡蛎壳污染、降低混凝土成本、减少碳排放等诸多问题；充分利用牡蛎壳的生物材料特性，将其磨细后作为混凝土的掺和剂使用，可直接替代混凝土配合料中的部分水泥，而保持原有混凝土的性能不变。本专利工艺简单，成本低廉，可使牡蛎壳全部变废为宝，具有很强的市场竞争能力和推广应用价值，促进社会经济与环境的持续可协调发展，意义重大。

具体实施方式

1）直接采用各种废弃的牡蛎壳作为原料；

2）先将牡蛎壳磨细后才可当作混凝土的掺和剂使用，最好能通过60～100目的标准筛；

3）这种混凝土掺和剂可直接替代混凝土配合料中的部分水泥，而保持原有混凝土的性能不变；替代水泥的量一般控制在15％左右时效果最好；

下面结合具体实施例对本发明内容进行具体说明，但是本发明不仅限于此：

实施例：

牡蛎壳粉的制备

1）将废弃的牡蛎壳洗净。

2）将牡蛎壳放入球磨机中磨细，并通过100目筛备用。

胶砂强度实验

1）根据表1、2、3中的4组不同对比实验方案，按表中所列数据称取各种原料混合后用水泥胶沙搅拌机进行搅拌。

2）将4cm×4cm×16cm水泥抗折试模都涂上机油，以便脱模。

3）将试模和“M”形的漏斗固定在水泥胶砂振动台上，把搅拌好的混凝土用刮刀通过漏斗刮入试模中，启动振动台，振动约2分钟结束。

4）把振动完之后的试模拿出，用刮刀把试模表面刮平整，放入养护箱中预养24小时。

5）脱模，一组试模可得到3块试样，把试样标号然后放入水箱中进行水养。

6）分别在养护期为3天、7天、28天的时候把对应的试样取出，测试试样的抗压强度，结果见表4。

 

表1用牡蛎粉替代水泥掺入量5wt%；进行抗压强度试验

表2用牡蛎粉替代水泥掺入量10wt%；进行抗压强度试验

表3用牡蛎粉替代水泥掺入量15wt%；进行抗压强度试验

表4掺牡蛎粉水泥胶砂的强度值

试验结果表明掺入牡蛎粉的混凝土试块的抗压强度与普通混凝土基本相当。