◎文/王麗霞
無機礦物膠:變廢為寶好幫手
◎文/王麗霞
再生資源利用、改善生態環境是當前各國政府和人民的共同責任。近年來,我國粗放型發展模式不僅造成了廢水、廢氣、固體廢物等對環境的污染與破壞,而且嚴重影響到人們的健康。隨著城鎮化進程的加速,我國建筑垃圾的數量也已占城市垃圾總量的30%~40%。以尾礦砂為例,截至2012年,全國尾礦排放量高達130.46億噸。
無機礦物膠(國際上稱AAS水泥)的技術性能和耐久性能在挪威切隆亥姆舉行的第三屆國際會議上得到了與會專家的高度評價。無機礦物膠的主要原材料是高爐廢棄礦渣,經磨細達到比表面積≥350m2/kg,與無機復合固化劑水溶液雙組份組成。根據膠體化學作用原理,不同的活性化學元素微粒子在固化劑化學元素的激發作用下,進行高效離子交換,分子共價鍵斷裂,生成了如石榴石、方沸石、鈉沸石一類的人造石頭。無機膠粘結力強(1.9~2.6MPa)、早強(1天30~50MPa)、高強(28天80~120MPa,10年130~138MPa)、高抗滲(砂漿與混凝土都達到4MPa不滲水)、高抗凍(凍融500次,質量損失為0)、抗腐蝕(抗氯離子是普通600標號水泥的近20倍)、水化熱低(一天發熱量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、甲苯等有害性揮發物質。利用這一技術性能可將尾礦砂、建筑垃圾及工業廢渣粘結制成各種建筑材料和修建、修補道路材料,一邊修路一邊通車。
當前,AAS技術中的緩凝問題在世界上還沒有得到完全解決,在國外緩凝時間40分鐘還不能完全滿足工藝要求。發明人李良鑫經2000多次試驗終于找到了一種復合緩凝劑。摻量小、緩凝效果佳、無副作用、不含氯化物和硫化物。凝固時間可以從幾分鐘任意調整到幾個小時,最大幅度地滿足了施工的要求。初凝時間長,有足夠的施工時間;終凝時間短,施工后馬上凝固,縮短施工周期,這一技術達到國際領先水平。
無機礦物膠的優異性能通過國家建筑材料測試中心、交通部公路工程質量檢測中心等部門的檢測,并榮獲中國房地產協會、中國建筑節能減排產業聯盟全國十大新材料獎。李良鑫本人也榮獲中國房地產協會、中國建筑節能減排產業聯盟、住房和城鄉建設部科學技術委員會“中國建筑節能減排杰出人物”。
無機礦物膠應用領域廣泛,通過粘結尾礦砂、建筑垃圾、工業廢渣(包括頁巖、煤矸石)等可制成各種建筑材料。在國防、海洋、石油建設中,無機礦物膠超高強度、抗滲性能和抗凍性能好;用特種無機膠建造的軍事工程無須做防水工序,并具有抗腐蝕,耐酸堿、抗氯離子侵蝕。可廣泛用于海洋工程、海港工程、鉆井平臺、海岸防坡堤、石油鉆井低層高強混凝土、堵塞天然氣及油井的噴井等。
在生態環境工程領域,我國大量的廢棄尾礦砂其顆粒細度在40~180目,用無機礦物膠固化廢棄尾礦砂,具有成本低、粘結力強、強度高、耐久性能好、開發系列產品多等優點,完全可以用于再生各種建筑材料,如建筑物防水材料、免燒承重磚、砌塊、預制樓板、墻體等。特別是修補道路幾個小時就可通車,修建公路一天通車,達國際領先水平。
目前我國市場上錨固膠絕大部分是有機膠類,價格昂貴。特種無機錨固膠在國家建筑材料測試中心檢測,28天檢測六根Φ16的螺紋鋼筋全部拉斷,足以說明無機礦物膠的拉拔黏結強度之高,該材料成本低,極具競爭力。無機礦物膠黏結力強、強度高、防水性能好,可用于隧道、涵洞的噴錨支護、防水一體化,大大降低成本,提高工效,一次噴錨支護完成兩道工序。
建筑垃圾是當前城市排放數量最大、最集中的固體廢棄料,但是建筑垃圾破碎后各種粗細顆粒均可再制成各種建筑材料,而無機礦物膠在消納建筑垃圾方面有著巨大市場應用前景。據估算,50億噸建筑垃圾如果轉化為生態建材,可以創造價值1萬億元。作為一種無機防水材料,無機礦物膠已通過建設部科技促進中心組織專家評估鑒定,經過十多年的實際應用,迎、背水面防水性能好,深受用戶歡迎。