專利名稱：純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種建筑用磚，特別涉及一種利用純工業(yè)廢渣，包括利用目前國(guó)內(nèi)外電廠、熱電廠大量排放的等外級(jí)濕排法粉煤灰、煉鋼、鐵轉(zhuǎn)爐、平爐、高爐排放的鋼渣，生產(chǎn)乙炔、純堿排放的電石渣、堿渣等為主要原料的純工業(yè)廢渣制備的免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚。
本發(fā)明同時(shí)涉及一種上述建筑用磚的制備方法。
現(xiàn)有技術(shù)中已有很多利用粉煤灰或利用其它工業(yè)廢渣制造免燒磚的方法，如CN1049490A中公開的“用工業(yè)廢渣制造免燒磚的方法及其粘合劑”，但該方法尚須在配方中加入至少5%的水泥以及2～10%的石灰，不能用純工業(yè)廢渣達(dá)到制磚的目的。在東北某地實(shí)施的一種“免燒免蒸不摻水泥低溫養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚”，則主要利用干排法含15～25%鈣的一級(jí)粉煤灰、爐前渣，并須加入白灰、石膏等混合攪拌，壓制成型后送入養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)，通過燃煤煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)生的一氧化碳，使粉煤灰與白灰水化反應(yīng)，養(yǎng)護(hù)48小時(shí)方能成為成品磚。該方法雖不摻水泥，但需低溫養(yǎng)護(hù)。以年產(chǎn)1000萬(wàn)塊磚為例，需建100平方米養(yǎng)護(hù)窯2座，投資大，而生產(chǎn)效率低，特別是煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)生的一氧化碳只能與外圍層磚發(fā)生水化反應(yīng)，內(nèi)層磚水化反應(yīng)不完全，致使多數(shù)磚抗凍性、吸水率、干縮值、強(qiáng)度等達(dá)不到《JC239-91》粉煤灰磚的標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的目的在于解決工業(yè)廢渣利用率低及工藝技術(shù)存在的問題，提供一種不摻水泥、白灰，又不需設(shè)養(yǎng)護(hù)窯而利用純工業(yè)廢渣制備的免燒免蒸建筑承重和非承重磚及其制備方法，以降低制磚成本，提高生產(chǎn)效率和成品磚的質(zhì)量。
本發(fā)明的建筑用磚是以35～60%(wt)的粉煤灰，20～50%(wt)的鋼渣和15～30%(wt)的電石渣為基本材料，再加入電石渣重量1.5～2.7%的化學(xué)固化早強(qiáng)劑，加入少量的水進(jìn)行攪拌混合，經(jīng)免燒磚專用壓磚機(jī)壓制成型后，室內(nèi)或露天自然養(yǎng)護(hù)后制成。
本發(fā)明的機(jī)理是，粉煤灰中含有的SiO2、Al2O3、CaO、FeO所組成的微珠、漂珠、磁鐵珠(即玻璃體、莫來石、石英、磁珠、不規(guī)則多孔體)等與電石渣或堿渣所含有的CaO、Ca(OH)2產(chǎn)生水化反應(yīng)，在固化劑存在下，經(jīng)攪拌輪碾后可在常溫潮濕環(huán)境中反應(yīng)成C-S-H，C-A-H膠凝體(鈣礬石)，無論在空氣中或水中都能硬化，以產(chǎn)生明顯強(qiáng)度，形成內(nèi)膨脹力，鋼渣不參與上述反應(yīng)，而在其中起到骨架作用，它的特點(diǎn)是含硅、鈣高(達(dá)70～80%)，無土、抗水浸、抗風(fēng)化、骨料應(yīng)力強(qiáng)、承重后不變型、不粉化。但是僅靠上述物料水化反應(yīng)形成的膠凝鈣礬石體不能保證磚的抗凍性、干縮值、吸水率、抗折、抗壓強(qiáng)度等，所以施加外壓力是關(guān)鍵。為此，本發(fā)明選用一臺(tái)一次提升1立方米料斗的行星式混料機(jī)，該混料機(jī)將攪拌、碾壓、供水集為一體，并通過一條皮帶輸送機(jī)輸送、分料到二臺(tái)120T8孔、單位壓力435Kg/cm2(43.5MPa)的盤式壓磚機(jī)，由于磚機(jī)單位壓力高，外壓力確保了粉煤灰、電石渣的水化反應(yīng)，再加上鋼渣的骨架作用，使該磚各項(xiàng)指標(biāo)均符合《JZ239-91》粉煤灰磚標(biāo)準(zhǔn)。
在選用上述設(shè)備的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的制備方法是，將按各組分含量篩選出的粉煤灰、鋼渣和電石渣以及用水稀釋后的固化早強(qiáng)劑同時(shí)投入1立方米行星式混料機(jī)內(nèi)，同時(shí)攪拌、碾壓、供水3～5分鐘，水份控制在8～20%，然后將物料通過一條皮帶輸送機(jī)分別輸送至二臺(tái)，單位壓力為43.5MPa的盤式8孔壓磚機(jī)壓制成型，出機(jī)后室內(nèi)或露天碼垛養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度10～30℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間7～10天，在養(yǎng)護(hù)中，第二天開始少量灑水，第三天灑水使磚吸水飽和，再自然養(yǎng)護(hù)4～7天，即可成為成品磚。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、不毀田燒磚，不設(shè)蒸汽或一氧化碳煤氣養(yǎng)護(hù)窯，因而節(jié)土、節(jié)煤，以年產(chǎn)1000萬(wàn)雙免磚為例，節(jié)省總投資50萬(wàn)元以上，節(jié)電50千瓦/時(shí)以上。
2、本發(fā)明采用純工業(yè)廢渣，且可采用等外級(jí)粉煤灰，不加水泥，亦不加白灰等，因而成本低，為工業(yè)廢渣擴(kuò)大綜合利用率開辟了新途徑。
3、由于采用磷酸三鈉和無水硫酸鈉做膠凝早強(qiáng)固化劑，以及采用單位壓力高(43.5MPa)的磚機(jī)，并使強(qiáng)制攪拌、碾壓、供水合為一體，保證了成品磚的合格率，提高了生產(chǎn)效率。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)實(shí)測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)要求比較如下
其中凍后重量損失為0，是國(guó)內(nèi)外所有磚無法達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，吸水率14.98%，優(yōu)于200＃粘土磚的吸水率，干縮值≤0.78mm/m，上述指標(biāo)證明該方法生產(chǎn)的磚適于南方潮濕，北方寒冷建筑規(guī)范使用，并徹底解決了抹灰、砌筑時(shí)沙漿脫落離層的問題。
附圖
是本發(fā)明的制備方法工藝流程圖。
下面提供
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1用經(jīng)過含水率檢測(cè)的40%等外級(jí)粉煤灰、40%無土、顆粒在1～5毫米的平爐鋼渣，混合投入行星式混料倉(cāng)內(nèi)，通過提升倒入混料機(jī)內(nèi)先攪拌1～2分鐘，水份控制在12～18%;第二次將20%拌有0.5%磷酸三鈉和0.5%無水硫酸鈉水溶劑的呈微弱堿性(PH值7～8)的電石渣投入混料機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌拌2～3分鐘，水份控制在13～15%，然后用皮帶輸送機(jī)送到120T盤式8孔壓磚機(jī)壓制成型，出機(jī)碼成垛(磚與磚并列1厘米間距，垛高在一米左右，1.1平方米可碼1000塊磚)，第二天灑水養(yǎng)護(hù)，第三天灑水使磚飽和，灑水養(yǎng)護(hù)48～72小時(shí)后，再自然養(yǎng)護(hù)4～7天，即可制成符合《JZ239-91》標(biāo)準(zhǔn)70?！?00＃粉煤灰承重磚。
實(shí)施例2以35%的粉煤灰40%鋼渣、25%電石渣(質(zhì)量要求同實(shí)施例1)，1.5%磷酸三鈉、1%無水硫酸鈉混料后，操作流程同實(shí)施例1，水份控制在10～15%，成品磚符合《JC239-91》100-150＃粉煤灰承重磚標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3以70%粉煤灰、10%鋼渣、20%電石渣(質(zhì)量要求同實(shí)施例)，1%無水硫酸鈉混合，操作流程同實(shí)施例1，水份控制在8～10%，可制成符合框架的非承重加氣混凝土砌塊標(biāo)準(zhǔn)的50＃～70＃粉煤灰，電石渣框架非承重磚，該方法制成的非承重磚比加氣混凝土砌塊成本降低50%。
本發(fā)明所說的化學(xué)固化早強(qiáng)劑中，磷酸三鈉可以用造紙廢料白泥代替，無水硫酸鈉可以用未經(jīng)提煉的芒硝代替，則可進(jìn)一步擴(kuò)大工業(yè)廢渣的綜合利用率，并降低成品磚的成本。
權(quán)利要求
1.一種建筑用磚，特別涉及一種純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚，其特征在于，該建筑用磚的各基本組分及其含量為A粉煤灰35～60%；B鋼渣 20～50%；C電石渣15～30%；D固化早強(qiáng)劑，電石渣重量的 1.5～2.7%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚，其特征在于，所說的鋼渣可以是煉鋼、鐵轉(zhuǎn)爐、平爐或高爐排放的鋼渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚，其特征在于，所說的電石渣可以是生產(chǎn)乙炔或純堿排放的電石渣或堿渣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚，其特征在于，所說的固化早強(qiáng)劑是磷酸三鈉或造紙廢料白泥和無水硫酸鈉或未經(jīng)提煉的芒硝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說的純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚，其特征在于，所說的磷酸三鈉或造紙廢料白泥含量為電石渣重量的0.5～1.5%;所說的無水硫酸鈉或未經(jīng)提煉的芒硝的含量為電石渣重量的1.0～1.2%。
6.一種如權(quán)利要求1～5所說的純工業(yè)廢渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚的制備方法，其特征在于，將按各組分含量篩選的粉煤灰、鋼渣和電石渣以及用水稀釋后的化學(xué)固化早強(qiáng)劑同時(shí)或分二次投入行星式混料機(jī)內(nèi)，強(qiáng)制攪拌、碾壓、供水3～5分鐘，水份控制在8～20%，然后將物料通過一條皮帶輸送機(jī)分別輸送到二臺(tái)單位壓力為43.5MPa的120T八孔壓磚機(jī)中壓制成型，出機(jī)后在室內(nèi)或露天碼垛養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度10～30℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間7～10天。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說的純工業(yè)為渣免燒免蒸建筑承重磚和非承重磚的制備方法，其特征在于，所說的強(qiáng)制攪拌、碾壓、供水在一臺(tái)行星式混料機(jī)內(nèi)完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種純工業(yè)廢建筑用磚及其制備方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)尚須加入至少5％的水泥，以及不摻水泥，但需低溫養(yǎng)護(hù)，內(nèi)層磚水化反應(yīng)不完全的問題，特征是以3～60％的粉煤灰，20～50％的鋼渣和15～30％的電石渣為基本材料，再加入電石渣重量1.5～2.7％的固化早強(qiáng)劑，經(jīng)單位壓力為43.5MPa的壓磚機(jī)壓制成型后，室內(nèi)或露天養(yǎng)護(hù)后制成。優(yōu)點(diǎn)是不設(shè)一氧化碳煤氣養(yǎng)護(hù)窯，因而節(jié)土、節(jié)煤；由于采用純工業(yè)廢渣，不加水泥，因而成本低，為工業(yè)廢渣的綜合利用率開辟了新途徑。
文檔編號(hào)C04B18/04GK1093688SQ9311104
公開日1994年10月19日 申請(qǐng)日期1993年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月10日
發(fā)明者施東奎, 施東宇, 張忠柱, 姜培祿, 施殿旭 申請(qǐng)人:施東奎, 施東宇