[发明专利]一种造纸白泥加气混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种造纸白泥加气混凝土及其制备方法，通过对造纸白泥加气混凝土力学、微观能的研究分析后发现，加气混凝土最佳配合比为每立方米混凝土材料用量：水泥用量70kg、石灰用量112kg、石膏用量21kg、粉煤灰用量469kg、水用量385kg、铝粉用量209g、1000℃或1200℃煅烧处理后造纸白泥28kg。

【技术领域】

本发明涉及混凝土制备技术领域，具体涉及一种造纸白泥加气混凝土及其制备方法。

【背景技术】

我国商品混凝土的产量连年增长。在混凝土产量逐年增长的同时，加气混凝土的产量也逐年攀高。而加气混凝土生产行业由于其生产工艺本身的限制，属于高能耗、高污染产业。

造纸企业在纸浆生产的碱回收过程中会产生一种危害环境的二次污染物，其称之为造纸白泥。造纸白泥是造纸生产过程中碱回收环节产生的一种对环境有害的副产品，由造浆黑液原料进行提取、蒸发浓缩后由碱回收炉煅烧得熔融物质，将其加水溶解后形成绿液并加入石灰苛化处理，对产生的沉淀物进行洗涤、过滤回收残余的碱性废渣沉淀物既造纸白泥。据统计，生产1吨纸浆原料会产生约0.5吨的造纸白泥副产品。

我国目前对于造纸白泥的处理基本还是以粗放型为主。国家统计局统计显示[5]，我国2019年造纸产量已经超过1.25亿吨累计增长3.5％。本课题组通过走访广西柳江造纸厂后得出，生产1吨纸大约需要3吨纸浆，而1吨纸浆又会产生0.5吨的造纸白泥，按此计算我国造纸白泥的产出量十分庞大。找到一条造纸白泥资源化再利用的道路已迫在眉睫。

【发明内容】

本发明提供了一种造纸白泥加气混凝土及其制备方法，将造纸白泥利用到加气混凝土的生产过程中，不仅能解决造纸白泥带来的环境污染问题，同时还能降低加气混凝土的生产成本。

为了实现上述目的，本发明所采用以下技术方案：

一种造纸白泥加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：

1)将造纸白泥初料以800-1200℃煅烧20-24h，筛分后得到细度为0.075mm的造纸白泥原料；

2)原料准备：按照配合比准备每立方米混凝土材料用量：水泥用量70kg、石灰用量112kg、石膏用量21kg、粉煤灰用量469kg、水用量385kg、铝粉用量0.209kg、造纸白泥原料用量 28kg；

3)将造纸白泥原料、水泥、石灰、石膏和粉煤灰倒入搅拌机中进行预搅拌，充分混合后，往搅拌机中加入水和铝粉继续搅拌均匀；

4)将上步骤搅拌均匀后的料浆倒入模具内1/2的高度处，静置30min使其发气填满模具，用刮刀将模具表面刮平，24h后对试件进脱模，将脱模后的试件送入蒸压釜中蒸压养护10.5h 后出釜得到造纸白泥加气混凝土。

本发明中：

步骤1)中，优选1000-1200℃煅烧20-24h。

本发明还涉及采用上述一种造纸白泥加气混凝土的制备方法得到的造纸白泥加气混凝土，通过XRD、SEM试验对造纸白泥加气混凝土试样材料表征及微观性能分析后发现，水化产物主要是托贝莫来石、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、水化石榴石和二氧化硅(SiO₂)，且其中的托贝莫来石以板状和针状为主，气孔结构以气泡、毛细孔和凝胶孔组成。对造纸白泥加气混凝土进行物理力学性能研究后发现：密度上各试验组均大于空白对照组；吸水率方面，随着造纸白泥取代率的提升而降低，随着造纸白泥煅烧温度的升高而逐渐增加。力学性能方面，立方体抗压强度均高于空白对照组，最高达6.86MPa；轴心受压强度，随着造纸白泥原料取代率的增加而提高，当造纸白泥原料取代率为20％时，最大增幅为14.11％；劈裂抗裂强度，当造纸白泥原料取代率为5％时，各煅烧温度组劈裂抗拉数据变化不大，当造纸白泥原料取代率增大到10％和20％时，800℃煅烧温度组劈裂抗拉强度数值较1000℃及1200℃煅烧温度组高。