純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚及其製備方法
2023-07-03 21:08:16 2
專利名稱：純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚及其製備方法
技術領域：
本發明屬於一種建築用磚，特別涉及一種利用純工業廢渣，包括利用目前國內外電廠、熱電廠大量排放的等外級溼排法粉煤灰、煉鋼、鐵轉爐、平爐、高爐排放的鋼渣，生產乙炔、純鹼排放的電石渣、鹼渣等為主要原料的純工業廢渣製備的免燒免蒸建築承重磚和非承重磚。
本發明同時涉及一種上述建築用磚的製備方法。
現有技術中已有很多利用粉煤灰或利用其它工業廢渣製造免燒磚的方法，如CN1049490A中公開的「用工業廢渣製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，不能用純工業廢渣達到制磚的目的。在東北某地實施的一種「免燒免蒸不摻水泥低溫養護粉煤灰磚」，則主要利用幹排法含15～25%鈣的一級粉煤灰、爐前渣，並須加入白灰、石膏等混合攪拌，壓製成型後送入養護窯內，通過燃煤煤氣發生爐所產生的一氧化碳，使粉煤灰與白灰水化反應，養護48小時方能成為成品磚。該方法雖不摻水泥，但需低溫養護。以年產1000萬塊磚為例，需建100平方米養護窯2座，投資大，而生產效率低，特別是煤氣發生爐所產生的一氧化碳只能與外圍層磚發生水化反應，內層磚水化反應不完全，致使多數磚抗凍性、吸水率、幹縮值、強度等達不到《JC239-91》粉煤灰磚的標準。
本發明的目的在於解決工業廢渣利用率低及工藝技術存在的問題，提供一種不摻水泥、白灰，又不需設養護窯而利用純工業廢渣製備的免燒免蒸建築承重和非承重磚及其製備方法，以降低制磚成本，提高生產效率和成品磚的質量。
本發明的建築用磚是以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%的化學固化早強劑，加入少量的水進行攪拌混合，經免燒磚專用壓磚機壓製成型後，室內或露天自然養護後製成。
本發明的機理是，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、不規則多孔體)等與電石渣或鹼渣所含有的CaO、Ca(OH)2產生水化反應，在固化劑存在下，經攪拌輪碾後可在常溫潮溼環境中反應成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，以產生明顯強度，形成內膨脹力，鋼渣不參與上述反應，而在其中起到骨架作用，它的特點是含矽、鈣高(達70～80%)，無土、抗水浸、抗風化、骨料應力強、承重後不變型、不粉化。但是僅靠上述物料水化反應形成的膠凝鈣礬石體不能保證磚的抗凍性、幹縮值、吸水率、抗折、抗壓強度等，所以施加外壓力是關鍵。為此，本發明選用一臺一次提升1立方米料鬥的行星式混料機，該混料機將攪拌、碾壓、供水集為一體，並通過一條皮帶輸送機輸送、分料到二臺120T8孔、單位壓力435Kg/cm2(43.5MPa)的盤式壓磚機，由於磚機單位壓力高，外壓力確保了粉煤灰、電石渣的水化反應，再加上鋼渣的骨架作用，使該磚各項指標均符合《JZ239-91》粉煤灰磚標準。
在選用上述設備的基礎上，本發明的製備方法是，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後的固化早強劑同時投入1立方米行星式混料機內，同時攪拌、碾壓、供水3～5分鐘，水份控制在8～20%，然後將物料通過一條皮帶輸送機分別輸送至二臺，單位壓力為43.5MPa的盤式8孔壓磚機壓製成型，出機後室內或露天碼垛養護，養護溫度10～30℃，養護時間7～10天，在養護中，第二天開始少量灑水，第三天灑水使磚吸水飽和，再自然養護4～7天，即可成為成品磚。
本發明的優點是1、不毀田燒磚，不設蒸汽或一氧化碳煤氣養護窯，因而節土、節煤，以年產1000萬雙免磚為例，節省總投資50萬元以上，節電50千瓦/時以上。
2、本發明採用純工業廢渣，且可採用等外級粉煤灰，不加水泥，亦不加白灰等，因而成本低，為工業廢渣擴大綜合利用率開闢了新途徑。
3、由於採用磷酸三鈉和無水硫酸鈉做膠凝早強固化劑，以及採用單位壓力高(43.5MPa)的磚機，並使強制攪拌、碾壓、供水合為一體，保證了成品磚的合格率，提高了生產效率。其各項技術指標實測值與標準要求比較如下
其中凍後重量損失為0，是國內外所有磚無法達到的質量標準，吸水率14.98%，優於200＃粘土磚的吸水率，幹縮值≤0.78mm/m，上述指標證明該方法生產的磚適於南方潮溼，北方寒冷建築規範使用，並徹底解決了抹灰、砌築時沙漿脫落離層的問題。
附圖
是本發明的製備方法工藝流程圖。
下面提供
具體實施例方式實施例1用經過含水率檢測的40%等外級粉煤灰、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內，通過提升倒入混料機內先攪拌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鹼性(PH值7～8)的電石渣投入混料機內，繼續攪拌拌2～3分鐘，水份控制在13～15%，然後用皮帶輸送機送到120T盤式8孔壓磚機壓製成型，出機碼成垛(磚與磚並列1釐米間距，垛高在一米左右，1.1平方米可碼1000塊磚)，第二天灑水養護，第三天灑水使磚飽和，灑水養護48～72小時後，再自然養護4～7天，即可製成符合《JZ239-91》標準70＃～100＃粉煤灰承重磚。
實施例2以35%的粉煤灰40%鋼渣、25%電石渣(質量要求同實施例1)，1.5%磷酸三鈉、1%無水硫酸鈉混料後，操作流程同實施例1，水份控制在10～15%，成品磚符合《JC239-91》100-150＃粉煤灰承重磚標準。
實施例3以70%粉煤灰、10%鋼渣、20%電石渣(質量要求同實施例)，1%無水硫酸鈉混合，操作流程同實施例1，水份控制在8～10%，可製成符合框架的非承重加氣混凝土砌塊標準的50＃～70＃粉煤灰，電石渣框架非承重磚，該方法製成的非承重磚比加氣混凝土砌塊成本降低50%。
本發明所說的化學固化早強劑中，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提煉的芒硝代替，則可進一步擴大工業廢渣的綜合利用率，並降低成品磚的成本。
權利要求
1.一種建築用磚，特別涉及一種純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚，其特徵在於，該建築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固化早強劑，電石渣重量的 1.5～2.7%。
2.根據權利要求1所說的純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚，其特徵在於，所說的鋼渣可以是煉鋼、鐵轉爐、平爐或高爐排放的鋼渣。
3.根據權利要求1所說的純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚，其特徵在於，所說的電石渣可以是生產乙炔或純鹼排放的電石渣或鹼渣。
4.根據權利要求1所說的純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚，其特徵在於，所說的固化早強劑是磷酸三鈉或造紙廢料白泥和無水硫酸鈉或未經提煉的芒硝。
5.根據權利要求4所說的純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚，其特徵在於，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提煉的芒硝的含量為電石渣重量的1.0～1.2%。
6.一種如權利要求1～5所說的純工業廢渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚的製備方法，其特徵在於，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後的化學固化早強劑同時或分二次投入行星式混料機內，強制攪拌、碾壓、供水3～5分鐘，水份控制在8～20%，然後將物料通過一條皮帶輸送機分別輸送到二臺單位壓力為43.5MPa的120T八孔壓磚機中壓製成型，出機後在室內或露天碼垛養護，養護溫度10～30℃，養護時間7～10天。
7.根據權利要求6所說的純工業為渣免燒免蒸建築承重磚和非承重磚的製備方法，其特徵在於，所說的強制攪拌、碾壓、供水在一臺行星式混料機內完成。
全文摘要
本發明涉及一種純工業廢建築用磚及其製備方法，克服了現有技術尚須加入至少5％的水泥，以及不摻水泥，但需低溫養護，內層磚水化反應不完全的問題，特徵是以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％的固化早強劑，經單位壓力為43.5MPa的壓磚機壓製成型後，室內或露天養護後製成。優點是不設一氧化碳煤氣養護窯，因而節土、節煤；由於採用純工業廢渣，不加水泥，因而成本低，為工業廢渣的綜合利用率開闢了新途徑。
文檔編號C04B18/04GK1093688SQ9311104
公開日1994年10月19日 申請日期1993年4月10日 優先權日1993年4月10日
發明者施東奎, 施東宇, 張忠柱, 姜培祿, 施殿旭 申請人:施東奎, 施東宇