專利名稱：利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料和電子廢棄物回收利用領域，具體涉及一種利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法。
背景技術：
印刷電路板(printed circuit boards，PCBs)是提供諸如半導體芯片以及電容器的微電子元件的安裝平臺，也是電子產品中普遍存在的各元件之間的內部電路連接，是電子產品中不可缺少的組成部分，是電子產業的基石。我國2008年和2009年電路板生產總值分別超過了 12. 8億美元和四億美元。隨著當今社會電子產品更新速度的大大提高，出現了越來越多的電子垃圾，2010年我國的廢棄電子垃圾達到了 230萬噸，僅次于美國的300 萬噸。廢棄印刷電路板是電子垃圾的主要組成部分，占4%左右，而全球約40%的電路板都在中國生產，所以目前我國面臨著數量巨大、種類繁多的廢棄電路板的處理問題。廢棄電路板中的金屬回收技術已經成熟，但對于其所含的非金屬成分的再利用研究尚處于起步階段。在《利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型水泥砂漿的方法》中將非金屬粉末以外摻和取代砂的方式摻入到水泥砂漿中，測試證明水泥砂漿的性能良好。本發明將廢棄電路板中的非金屬粉末與傳統的建筑材料混凝土相結合，創造出一種新型、環保、綠色建筑材料， 研究出了各物料(水泥、水、砂子、石子、減水劑、廢棄電路板非金屬粉末)優質的配合比。
發明內容
本發明的目的在于提供一種利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法，所制得的混凝土的綜合性能較為理想。本發明提出的利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法，具體步驟如下
稱取水泥、砂子、石子、減水劑和廢棄電路板非金屬粉末進行攪拌成型，混凝土試塊成型和抗折抗壓強度測試參照GBJ107-87《混凝土強度檢驗評定標準》進行，水泥水砂子 石子減水劑廢棄電路板非金屬粉末的質量比為1:(0. 3 0. 5) (1. (Tl. 8) (2. 0 3· 0) (0 ΟΟΓΟ. 018) (0. ΟΓΟ. 50)。本發明中，所述水泥可以是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或滿足砂漿性能要求的其他品種水泥。本發明中，所述砂子可以是石英砂、河砂或者滿足性能要求的其他品種砂。本發明中，所述減水劑為聚羧酸系減水劑或者滿足性能要求的其他品種減水劑。本發明中，所述廢棄電路板非金屬粉末為干法粉碎或濕法粉碎廢棄電路板提取其中金屬成分后獲得的非金屬粉末。本發明中，所述廢棄電路板非金屬粉末在使用前可以進行改性處理，改性劑采用硅烷偶聯劑，具體步驟為將硅烷偶聯劑用無水乙醇稀釋至濃度0.01-10%(質量百分比)， 將廢棄電路板非金屬粉末在稀釋溶液中完全浸潤5-60分鐘后，在100-120°c溫度下烘1-3小時。本發明中，所述硅烷偶聯劑為KH或DL系列硅烷偶聯劑，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3- (2，3_環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ560)、Ν-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL602)或乙烯基三甲氧基硅烷(DL171)等中任一種。本發明中，所得環保型混凝土可以采用聚合物乳液復合改性，以固含量計，聚合物乳液摻入量為0. 01% 20%。本發明中，所述聚合物乳液為丁苯乳液或者滿足性能要求的其他品種乳液。本發明中，所述砂子作為細骨料，石子作為粗骨料加入。本發明中，廢棄電路板非金屬粉末是以外摻或等體積取代細骨料(砂子)的形式摻入到混凝土中，與水泥、砂子、石子、減水劑等按照一定比例進行攪拌成型，其作用與砂子相似。本發明的有益效果
采用本發明制得的混凝土的綜合性能比較理想，采用偶聯劑表面處理粉末和乳液復合摻入改性的方法都使得廢棄電路板非金屬粉末制得的混凝土的性能有顯著提高。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發明。實施例1
水泥細骨料(砂子)粗骨料(石子)水減水劑廢棄電路板非金屬粉末 =1:1. 336:2. 42:0. 35:0. 015:0. 334，混凝土成型24小時后脫模，之后放入溫度20°C、濕度 95%的養護室中養護直到規定的齡期測試抗壓和抗折強度。測得的觀天抗壓和抗折強度分別是 51. 2MPa 和 6. 8MPa。實施例2
廢棄電路板非金屬粉末制備將硅烷偶聯劑KH560用無水乙醇稀釋至濃度0. 5%，將廢棄電路板非金屬粉末在稀釋溶液中完全浸潤30分鐘后，在100-120°C溫度下烘2小時。水泥細骨料(砂子)粗骨料(石子)水減水劑廢棄電路板非金屬粉末 =1:1. 336:2. 42:0. 35:0. 015:0. 334，混凝土成型24小時后脫模，之后放入溫度20°C、濕度 95%的養護室中養護直到規定的齡期測試抗壓和抗折強度。測得的28天抗壓和抗折強度分別是 56. 6MPa 和 7. 3MPa。實施例3
水泥細骨料(砂子)粗骨料(石子)水減水劑廢棄電路板非金屬粉末丁苯乳液=1 1. 336:2. 42:0. 35:0. 015:0. 334:0. 05，混凝土成型24小時后脫模，之后放入溫度20°C、濕度95%的養護室中養護直到規定的齡期測試抗壓和抗折強度。測得的28天抗壓和抗折強度分別是58. 8MPa和7. 7MPa。
權利要求
1.一種利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法，其特征在于具體步驟如下稱取水泥、砂子、石子、減水劑和廢棄電路板非金屬粉末進行攪拌成型，混凝土試塊成型和抗折抗壓強度測試參照GBJ107-87《混凝土強度檢驗評定標準》進行，水泥水砂子 石子減水劑廢棄電路板非金屬粉末的質量比為1:(0. 3 0. 5) (1. (Tl. 8) (2. 0 3· 0) (0 ΟΟΓΟ. 018) (0. ΟΓΟ. 50)。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于所述減水劑是聚羧酸系減水劑或者滿足性能要求的其他品種減水劑。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述水泥是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或滿足混凝土性能要求的其他品種水泥中任一種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述砂子是石英砂、河砂或者滿足性能要求的其他品種砂。
5.根據權利要求1的方法，其特征在于所述廢棄電路板非金屬粉末為干法粉碎或濕法粉碎廢棄電路板提取其中金屬成分后獲得的非金屬粉末。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述廢棄電路板非金屬粉末在使用前進行改性處理，改性劑采用硅烷偶聯劑，具體步驟為硅烷偶聯劑用無水乙醇稀釋至濃度 0. 01%-10%，將廢棄電路板非金屬粉末在稀釋溶液中完全浸潤5-60分鐘后，在100-120°c溫度下烘1-3小時。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述硅烷偶聯劑為KH或DL系列硅烷偶聯劑。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所得環保型混凝土中摻入聚合物乳液對其進行改性，以固含量計，聚合物乳液摻入量為0. 019Γ20%。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述的聚合物乳液是丁苯乳液或者滿足性能要求的其他品種乳液。
全文摘要
本發明涉及一種利用廢棄電路板非金屬粉末制備環保型混凝土的方法，利用廢棄電路板回收處理過程中獲得的非金屬粉末，將非金屬粉末與水泥、砂子、石子、減水劑等按照一定比例進行攪拌成型，并采用偶聯劑表面處理和乳液復合摻入的方法對粉末改性，設計合適的配合比制成混凝土。用上述方法可以制得性能理想的混凝土。
文檔編號C04B18/04GK102503294SQ20111029523
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月8日 優先權日2011年10月8日
發明者張騰飛, 王培銘, 王茹 申請人:同濟大學