一種非承重淤砂蒸壓灰砂磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種非承重淤砂蒸壓灰砂磚及其制備方法，按重量份計，每100份原料含有生石灰9份～12份、長江淤砂35份～91份、建筑垃圾0份～53份。本發(fā)明使用上述原材料制成的蒸壓灰砂磚，原材料種類少、且簡單易獲得，降低生產(chǎn)成本；同時，大摻量利用了淤砂和建筑垃圾，消納固體廢棄物，減少資源浪費，減輕對環(huán)境的污染，達到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目的。本發(fā)明的砂磚抗壓強度達到MU10強度等級，抗凍后強度損失＜20％，質量損失＜2.0％，軟化系數(shù)≥0.85，收縮率＜0.040％，完全符合上海市地方標準《非承重蒸壓灰砂多孔磚技術要求》(DB31/T599?2012)中MU10等級的全部技術指標要求。
【專利說明】
一種非承重淤砂蒸壓灰砂磚及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及固體廢棄物資源化利用技術及建筑材料技術領域，具體指一種利用淤 砂和建筑垃圾制備的用于防潮層以上的建筑非承重部位的蒸壓灰砂磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 長江口區(qū)域因航道維護，每年都會產(chǎn)生大量的疏浚齡砂，除進行圍海造地外，大部 分的疏浚淤砂都被當作廢棄物進行遠海拋棄。這種處理方式不僅經(jīng)濟成本高，而且會造成 資源的浪費。同時，城市建設過程中產(chǎn)生大量的渣土、泥漿、混凝土等建筑垃圾，其中的舊混 凝土主要是通過破碎、篩分制成再生骨料再應用，而再生細骨料往往粉含量較大，利用難度 大。但是這兩種固體廢棄物中Si02含量都比較高，可滿足《硅酸鹽建筑制品用砂》JC/T 622- 2009的要求。
[0003] 長期以來，粘土磚因就地取材、價格便宜、經(jīng)久耐用、吸潮、抗裂等優(yōu)點，在我國墻 體材料產(chǎn)品中占據(jù)統(tǒng)治地位，但是粘土磚的生產(chǎn)與使用存在著毀田取土、高能耗及環(huán)境污 染等諸多問題，近年來，國家已出臺了一系列政策，限制或禁止粘土磚行業(yè)，鼓勵發(fā)展非粘 土新型墻體材料。蒸壓灰砂磚因生產(chǎn)能耗較少、對環(huán)境污染小，已成為主要替代粘土磚的新 型墻體材料之一。蒸壓灰砂磚是以砂、石灰為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護而 成的。因此，如能將長江淤砂和建筑垃圾資源化綜合利用，替代天然砂制備蒸壓灰砂磚，不 僅能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益，還可降低它們對環(huán)境帶來的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種蒸壓灰砂磚，它以固體廢棄物一一淤砂和建筑垃圾為主 要原料，該灰砂磚強度滿足上海市地方標準《非承重蒸壓灰砂多孔磚技術要求》(DB31/T 599-2012)中MU10強度等級要求。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供這種蒸壓灰砂磚的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0007] -種非承重淤砂蒸壓灰砂磚，按重量份計，每100份原料含有生石灰9份~12份、長 江齡砂35份~91份、建筑垃圾0份~53份。
[0008] 所述生石灰采用普通建筑用的生石灰，有效(CaO+MgO)質量分數(shù)應2 65%，過燒的 (CaO+MgO)質量分數(shù)應< 5% ;同時生石灰必須充分磨細，其0.08mm方孔篩篩余應< 15%，生 石灰的性質及摻量決定了蒸壓灰砂磚強度的發(fā)展?jié)摿Α?br>[0009] 所述淤砂的Si〇2質量分數(shù)2 65%，粒徑<2.36mm。
[0010] 所述建筑垃圾是以紅磚為主的裝修垃圾、廢舊混凝土及砂漿破碎后制成，粒徑< 2.36_，這些建筑垃圾顆粒中含有硅、鋁質成分及未水化的水泥熟料顆粒等，具有潛在的水 化活性。
[0011] 所述淤砂和建筑垃圾中的Si02組分呈惰性，常溫下幾乎與石灰中的CaO不起反應， 但在一定的飽和蒸汽中，二者易發(fā)生水熱合成反應，形成有一定強度的系列水化硅酸鈣產(chǎn) 物。
[0012] 上述蒸壓灰砂磚的制備方法，其步驟為：
[0013] (1)按原料配比稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總量7%~11%的水；
[0014] (2)將步驟（1)所得混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化 時間為24h，并控制消化后的混合料含水率為5 %~9 % ;
[0015] (3)將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力 30~50kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓；
[0016] (4)將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，蒸壓升溫2h、恒溫8h、降溫2h，冷卻后 出釜;蒸汽養(yǎng)護的壓力控制在1.2~1.5MPa，溫度控制在190~205 °C。
[0017] 本發(fā)明使用上述原材料制成的蒸壓灰砂磚，原材料種類少、且簡單易獲得，降低生 產(chǎn)成本；同時，大摻量利用了長江淤砂和建筑垃圾，消納固體廢棄物，減少資源浪費，減輕對 環(huán)境的污染，達到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目的。本發(fā)明公開的長江淤砂灰砂磚抗壓強 度達到MU10強度等級，抗凍后強度損失<20 %，質量損失< 2.0 %，軟化系數(shù)2 0.85，收縮率 <0.040%，完全符合上海市地方標準《非承重蒸壓灰砂多孔磚技術要求》（DB31/T 599- 2012)中MU10等級的全部技術指標要求。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0019] (1)大摻量利用固體廢棄物一一長江淤砂和建筑垃圾，固廢比例最高可達91 %，減 輕了環(huán)境污染，有利于環(huán)保利廢；
[0020] (2)本發(fā)明的產(chǎn)品與粘土磚相比，能耗低，且降低天然資源消耗;與蒸壓加氣混凝 土砌塊等產(chǎn)品相比，收縮小，性能較優(yōu)；
[0021] (3)本發(fā)明的產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，自重輕，具有一定的保溫功能。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0023] 以下實施例中，生石灰經(jīng)磨細，0.08mm方孔篩篩余< 15%，其中有效(CaO+MgO)質 量分數(shù)2 65%，過燒的（CaO+MgO)質量分數(shù)< 5% ;建筑垃圾經(jīng)分類，得到的廢磚、廢混凝土 及廢砂漿等經(jīng)破碎過篩得到2.36mm以下顆粒物;淤砂采自長江，篩除2.36mm以上的顆粒， 3102質量分數(shù)2 65%。
[0024] 實施例1:
[0025]取以下重量份的原料:生石灰9份、長江淤砂91份、建筑垃圾0份，按照以下步驟制 備：
[0026] (1)按上述重量份稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總重量7 %的水；
[0027] (2)將上述混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化時間為 24h，并控制消化后的混合料含水率為5% ;
[0028] (3)將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力 30kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓。
[0029] (4)將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，壓力控制在1.2MPa，蒸壓升溫2h至 192 C，丨旦溫8h，降溫2h至室溫，冷卻后出圣。
[0030] 實施例2
[0031] 取以下重量份的原料:生石灰12份、長江淤砂35份、建筑垃圾53份，按照以下步驟 制備：
[0032] (1)按上述重量份稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總重量11 %的水；
[0033] (2)將上述混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化時間為 24h，并控制消化后的混合料含水率為7% ;
[0034] (3)將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力 30kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓；
[0035] (4)將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，壓力控制在1.2MPa，蒸壓升溫2h至 192 C，丨旦溫8h，降溫2h至室溫，冷卻后出圣。
[0036] 實施例3
[0037]取以下重量份的原料:生石灰12份、長江淤砂35份、建筑垃圾53份，按照以下步驟 制備：
[0038] (1)按上述重量份稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總重量11 %的水；
[0039] (2)將上述混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化時間為 24h，并控制消化后的混合料含水率為9% ;
[0040] (3)將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力 50kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓。
[0041] (4)將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，壓力控制在1.5MPa，蒸壓升溫2h至 203°C，恒溫8h，降溫2h至室溫，冷卻后出釜。
[0042] 實施例4
[0043] 取以下重量份的原料：生石灰11.5份、長江淤砂53.5份、建筑垃圾35份，按照以下 步驟制備：
[0044] (1)按上述重量份稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總重量9%的水；
[0045] (2)將上述混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化時間為 24h，并控制消化后的混合料含水率為6% ;
[0046] (3)將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力 40kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓。
[0047] (4)將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，壓力控制在1.3MPa，蒸壓升溫2h至 196 C，丨旦溫8h，降溫2h至室溫，冷卻后出圣。
[0048]本發(fā)明實施例1、實施例2、實施例3、實施例4制得的蒸壓灰砂磚與市售某公司生產(chǎn) 的普通蒸壓灰砂磚相比，性能如下表所示：
[0049]
[0050] 從上表可以看出實施例1-4的蒸壓灰砂磚的強度要高于市售的普通蒸壓灰砂磚， 抗凍性及干燥收縮也優(yōu)于普通蒸壓灰砂磚，產(chǎn)品質量高、成本低，具有良好的市場前景。
[0051] 上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)， 所做的任何等同替代、修改和變化，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種非承重淤砂蒸壓灰砂磚，其特征在于，按重量份計，每100份原料含有生石灰9份 ~12份、長江齡砂35份~91份、建筑垃圾0份~53份。2. 根據(jù)權利要求1所述的非承重淤砂蒸壓灰砂磚，其特征在于，所述生石灰采用普通建 筑用的生石灰，有效(CaO+MgO)質量分數(shù)應2 6 5 %，過燒的（CaO+MgO)質量分數(shù)<5%;生石 灰磨細至其0.08mm方孔篩篩余< 15%。3. 根據(jù)權利要求1所述的非承重淤砂蒸壓灰砂磚，其特征在于，所述淤砂的Si02質量分 數(shù)之65%，粒徑<2.36mm。4. 根據(jù)權利要求1所述的非承重淤砂蒸壓灰砂磚，其特征在于，所述建筑垃圾是以紅磚 為主的裝修垃圾、廢舊混凝土及砂漿破碎后制成，粒徑< 2.36mm。5. -種非承重淤砂蒸壓灰砂磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按原料配比稱取原料并混合均勻，混合過程中加入干料總量7 %~11 %的水； (2) 將步驟（1)所得混合料放入溫度恒定為50±2°C的密閉容器內(nèi)進行消化，消化時間 為24h，并控制消化后的混合料含水率為5%~9% ; (3) 將消化后的混合料進行壓制成型，以1~2kN/s的速度對其進行加壓，壓制壓力30~ 50kN，壓力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度減壓； (4) 將壓制成型的磚坯放入蒸壓釜進行養(yǎng)護，蒸壓升溫2h、恒溫8h、降溫2h，冷卻后出 釜;蒸汽養(yǎng)護的壓力控制在1.2~1.5MPa，溫度控制在190~205 °C。
【文檔編號】C04B14/06GK105837144SQ201610153749
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】王瓊, 樊鈞, 錢耀麗, 陳寧, 趙立群, 朱盛勝, 談曉青
【申請人】上海市建筑科學研究院(集團)有限公司