利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚及其製備工藝的製作方法
2023-09-23 04:21:20 1
專利名稱：利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及工業廢棄物回收利用技術領域，特別涉及一種利用工業廢棄物製備的蒸壓 /蒸養磚，還涉及所述蒸壓/蒸養磚的製備工藝。
背景技術：
隨著城市化進程的飛速發展，工業及民用建築日益增加，粘土紅磚需要消耗大量粘土， 現已被國家明令禁止採用。各個造磚企業紛紛採用不同的方法生產磚塊。其中比較有代表性的免燒磚為水泥混凝土磚和粉煤灰蒸養磚，這些品種的磚採用水泥、粉煤灰、砂石、石灰及部分外加劑加水混合的方法壓製成型。然而，隨著免燒磚的推廣應用，生產企業及數量不斷增加，競爭激烈。同時，由於水泥等原材料的價格不斷上漲，使得水泥混凝土磚成本增加。預應力混凝土管樁是體現當代混凝土技術進步與混凝土製品高新工藝水平的一種預製混凝土樁，由於單樁承載力高、設計選用範圍廣、對地理條件適應性強、接樁快捷及造價便宜等優點，預應力混凝土管樁得到了快速發展。但在生產預應力混凝土管樁時會產生大量的廢棄物，一方面在高速離心成型過程中會甩出大量廢棄液，即主要含有水泥和減水劑的鹼性水泥漿，這種水泥漿如不能在短時間內快速利用，就會水化硬化。現在通常處理的方法是待其凝固成型，人工破碎後堆放填埋，這種方法成本較高且汙染環境。另一方面， 為提供預應力混凝土管樁養護所需要蒸壓條件，需要消耗大量的煤，這就勢必產生大量的爐渣，爐渣的堆放不僅汙染環境，而且是對資源的一種浪費。早在上世紀九十年代，就有將煤渣和水泥用於磚的製造，如申請號為92104144. 6 的中國發明專利申請，就公開了一種使用爐渣、水泥、生石灰製造的空心磚。申請號20101015M72. 0的中國發明專利公開了一種利用管樁餘漿生產混凝土磚的方法，但磚的製備採取自然或水養護的方式，生產周期長，磚性能只是達到了一般的使用要求，並且所述的管樁餘漿在使用時需要測定密度和流動度，給生產造成了製造周期長、增加成本的困擾。專利號為00113848.0的中國發明專利公開了一種由輕質水玻璃、燒石膏、燒石灰及元明粉混合而成的複合激發劑，可提高水泥生產過程中工業廢渣的加入量，提高競爭力， 但複合激發劑的配方複雜，作用機理複雜，使用局限性比較大。專利號為981256 . 4的中國發明專利申請，公開了一種含有水泥、爐渣、氧化鈣、 硫酸鈣、硫酸鈉、矽酸鈉、氟矽酸鈉的垃圾粉煤灰輕質免燒磚，添加劑種類複雜，不利於生產。因此，綜合利用管樁廠廢棄物製造出各方面性能都比較優異且成本低、生產周期短、工藝簡單的磚是一項亟待解決的課題。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種利用管樁廢棄水泥漿和爐渣的各方面性能都比較優異且成本低、生產周期短的蒸壓/蒸養磚。本發明還提供了所述蒸壓/蒸養磚的準備工藝。本發明是通過以下措施實現的一種利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚，所用原料的重量百分比如下 廢棄水泥漿15-25%，爐· 40-60%,中砂10-30%，碎石5_20%， 其中廢棄水泥漿是在生產預應力混凝土管樁時離心成型過程中甩出的廢棄液； 爐渣為煤燃燒的固體殘渣，粒徑為l_5mm，其中含有0. 2-0. 5wt%的激發劑，激發劑為矽酸鈉、硫酸鈉與甲酸鈣以重量比1 :1 0. 5混合得到。所述中砂為細度模數為2. 3-3. 0的砂子。所述碎石粒徑不大於15mm。所述的利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚的製備工藝，包括以下步驟
(1)配料將原料按照爐渣、中砂和碎石的順序加入，攪拌後加入廢棄水泥漿，攪拌；
(2)成型將混合均勻的原材料利用壓製成型機壓製成型，成型壓力維持在8-lOMPa， 成型時間控制在25-30s，其中保壓10-1 ；
(3)蒸汽養護將成型後的磚坯養護4-8h，養護條件為20士5°C，相對溼度>65%。還包括步驟(4)蒸壓養護時間為4-8 h，水蒸氣壓強為0.5-1.0 MPa，溫度為 210-230 "C。步驟(1)中將爐渣、中砂和碎石加入後，140r/min攪拌20_30s，加入廢棄水泥漿後中速 285r/min 攪拌 90_140s。本發明的有益效果
1、本發明的蒸壓/蒸養磚的製備工藝綜合利用管樁廠的廢棄水泥漿和爐渣，生產工藝簡單，生產周期短，不但節省了管樁生產企業對廢棄水泥漿和爐渣的處理費用，避免了廢棄物對環境的汙染，而且利用廢棄水泥漿和爐渣作為膠凝材料和骨料，降低了制磚的成本；
2、由於在製備過程中加入了激發劑，激發劑配方簡單，可以起到激發和膠凝的作用，所以對廢棄水泥漿的密度及流動性無具體要求，減少了工藝環節，製備的蒸壓/蒸養磚，各項性能優異。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合具體實施例來進一步說明。實施例1
一種利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚，所用原料的重量配比如下 廢棄水泥漿15%，爐渣35%，中砂30%，碎石20%，
分別從管樁生產車間和鍋爐房收集廢棄水泥漿和爐渣運送至蒸養磚生產車間，其中廢棄水泥漿是在生產預應力混凝土管樁時高速離心成型過程中甩出的廢棄液，爐渣為煤燃燒的固體殘渣，爐渣經過晾曬處理後，破碎至顆粒直徑1-5 mm，加入0. 2wt%的激發劑，激發劑為矽酸鈉、硫酸鈉與甲酸鈣以重量比1 :1 0. 5混合得到， 中砂為細度模數為2. 3-3. 0的砂子； 碎石的最大粒徑不大於10mm。利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚的製備工藝，包括以下步驟
(1)配料將原料按照爐渣、中砂和碎石的順序加入，以140r/min慢速攪拌30s後加入廢棄水泥漿，中速^5r/min攪拌140s ；
(2)成型將混合均勻的原材料利用壓製成型機壓製成型，成型壓力維持在8MPa，成型時間控制在25s，其中保壓IOs ；
(3)蒸汽養護將成型後的磚坯養護4h，養護條件為25°C，相對溼度65%。實施例2
一種利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚，其特徵是所用原料的重量配比如下 廢棄水泥漿25%，爐渣60%，中砂10%，碎石5%，
分別從管樁生產車間和鍋爐房收集廢棄水泥漿和爐渣運送至蒸養磚生產車間，爐渣經過晾曬處理後，破碎至顆粒直徑1-5 mm。砂子採用中砂，石子採用碎石，碎石的最大粒徑不大於15 mm。其中廢棄水泥漿是在生產預應力混凝土管樁時高速離心成型過程中甩出的廢棄液；
爐渣為煤燃燒的固體殘渣，粒徑為l_5mm，其中含有0. 5wt%的激發劑，激發劑為矽酸鈉、硫酸鈉與甲酸鈣以重量比1 :1 0. 5混合得到；中砂為細度模數為2. 3-3. 0的砂子； 碎石粒徑不大於15mm。利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚的製備工藝，包括以下步驟
(1)配料將原料按照爐渣、中砂和碎石的順序加入140r/min慢速攪拌20-s後加入廢棄水泥漿，中速^5r/min攪拌90s ；
(2)成型將混合均勻的原材料利用壓製成型機壓製成型，成型壓力維持在lOMPa，成型時間控制在30s，其中保壓15s ；
(3)蒸汽養護將成型後的磚坯養護他，養護條件為15°C，相對溼度70%。(4)蒸壓養護時間為4 h，水蒸氣壓強為1. 0 MPa，溫度為230°C。對比實施例1
對照實施例1，爐渣中不加入激發劑，其他原材料選用同實施例1同批次的產品，用量及製備工藝同實施例1完全相同。對比實施例2
對照實施例2，爐渣中不加入激發劑，其他原材料選用同實施例2同批次的產品，用量及製備工藝同實施例2完全相同。性能檢測
實施例1、2和對比實施例1、2製備得到的蒸壓/蒸養磚性能檢測指標見下表1。表1實施例1、2和對比實施例1、2製備得到的蒸壓/蒸養磚性能對比表
權利要求
1.一種利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚，其特徵是所用原料的重量百分比如下廢棄水泥漿15-25%，爐· 40-60%,中砂10-30%，碎石5_20%，其中廢棄水泥漿是在生產預應力混凝土管樁時離心成型過程中甩出的廢棄液；爐渣為煤燃燒的固體殘渣，粒徑為l_5mm，其中含有0. 2-0. 5wt%的激發劑，激發劑為矽酸鈉、硫酸鈉與甲酸鈣以重量比1 :1 0. 5混合得到。
2.根據權利要求1所述的蒸壓/蒸養磚，其特徵在於所述中砂為細度模數為2.3-3. 0 的砂子。
3.根據權利要求1所述的蒸壓/蒸養磚，其特徵在於所述碎石粒徑不大於15mm。
4.一種權利要求1-3任一項所述的利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚的製備工藝， 其特徵是包括以下步驟(1)配料將原料按照爐渣、中砂和碎石的順序加入，攪拌後加入廢棄水泥漿，攪拌；(2)成型將混合均勻的原材料利用壓製成型機壓製成型，成型壓力維持在8-lOMPa， 成型時間控制在25-30s，其中保壓10-1 ；(3)蒸汽養護將成型後的磚坯養護4-8h，養護條件為20士5°C，相對溼度>65%。
5.根據權利要求4所述的製備工藝，其特徵是還包括步驟(4)蒸壓養護時間為4-8h， 水蒸氣壓強為0. 5-1. 0 MPa，溫度為210-2300C ο
6.根據權利要求4所述的製備工藝，其特徵在於步驟(1)中將爐渣、中砂和碎石加入後，140r/min攪拌20_30s，加入廢棄水泥漿後中速^5r/min攪拌90_140s。
全文摘要
本發明涉及工業廢棄物回收利用技術領域一種利用工業廢棄物製備的蒸壓/蒸養磚，原料重量百分比如下廢棄水泥漿15-25%，爐渣40-60%，中砂10-30%，碎石5-20%，爐渣中含有0.2-0.5wt%的激發劑，激發劑為矽酸鈉、硫酸鈉與甲酸鈉重量比110.5。製備工藝包括以下步驟配料攪拌；壓製成型，成型壓力8-10MPa，成型時間25-30s；蒸汽養護。生產工藝簡單，生產周期短，不但節省了處理費用，避免了廢棄物對環境的汙染，降低了制磚的成本；加入激發劑，激發劑配方簡單，可以起到激發和膠凝的作用，對廢棄水泥漿的密度及流動性無具體要求，減少了工藝環節，製備的蒸壓/蒸養磚，各項性能優異。
文檔編號C04B28/00GK102408208SQ201110231310
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者劉誠, 葉正茂, 常鈞, 徐志平, 王來水, 陳承嶺, 陳誠 申請人:山東平安建設集團有限公司