一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製作方法
2023-07-13 18:01:56
專利名稱：一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製作方法
技術領域：
本發明屬建築材料領域，尤其涉及一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚。
背景技術：
從2000年6月I目起，一些沿海城市和土地資源缺少的城市已開始禁止使用粘土磚，並根據條件限制其他粘土製品的生產和使用。針對這種情況，用粉煤灰代替粘土生產燒結磚十分必要。粉煤灰是經過高溫處理的原料，是一種瘠性材料，沒有塑性，僅用粉煤灰一種原料是不能生產燒結磚的，這是由於它的不緊密堆積性和鬆散性及缺乏粘結性，而導致不能成型，必須加入適量的粘結劑。 粉煤灰免燒磚，一般米用蒸壓或蒸養的方法製備。粉煤灰免燒磚一般需要外加入水泥、石灰、石膏、赤泥、等材料。現有技術的粉煤灰磚多數粉煤灰摻量都比較低，一般不超過50%，粘結劑多採用高塑性優質粘土。同時粉煤灰磚摻量低時仍需大量的粘土材料，既不符合國家有關保護耕地和自然生態及牆體材料改革的政策，也不能真正達到粉煤灰治理的要求。因此免燒磚必須充分挖掘粉煤灰活性，減少粘結料的用量，而蒸壓的方法在設備投資上佔用了大量資金，同時也帶來了產品耗電多，產品成本高的必然結果，以使其最終達到降低成本、減少投資的目的，因此，對能可塑成型的高摻量粉煤灰蒸養磚的製備的研究非
常重要。近來有文獻和專利公開的關於「高摻量粉煤灰燒結建築用磚及其製備方法」，其粉煤灰摻量可高達85-95%重量份，其所用的粘接劑為鈉基澎潤土和由硫化鎂、三氧化二鐵、氧化亞鐵組成的改性添加劑。其中價格較貴的鈉基膨潤土和改性添加劑至少為13. 64%，其產成品成本顯然較高，難以在市場立足。另有採用其餘3.5%的水玻璃作為粘接劑，該粉煤灰磚的粉煤灰含量可達95%以上，其存在的不足是水玻璃含量太高。令市場難以承受。同樣其乾燥時間也較長，在人工環境下，利用乾燥介質進行乾燥，仍需要36-48小時。焙燒時間在17-20小時左右，而且焙燒過程中溫度需階梯式提高，其過程控制不易掌握，磚的質量難以保證。研究表明蒸壓成型磚能生成結晶度較好的託貝莫來石等水化產物，它的收縮性小，建築中應用比較好；但蒸壓的方法在設備投資上佔用了大量資金，同時也帶來了產品耗電多，產品成本高的必然結果。蒸養成型磚強度沒有問題，但製品收縮大，牆體易開裂，這是因為其主要的水化產物是C-S-H等凝膠。因此，要做好蒸養成型製品必須控制膠料和骨料的比，控制單位體積的膠凝材料用量，同時在蒸養升溫制度上控制好，降低磚的開裂狀況。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提供一種價格低廉，粉煤灰摻量高達80wt%時，塑化效果好的高摻量粉煤灰磚坯料複合塑化劑。本發明的另外一個目的是提供製備高摻量粉煤灰蒸養磚的配方及其生產工藝。為了實現上述目的本發明採用如下技術方案
一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於，含有下述重量百分比的成分粉煤灰75-80%,爐渣10-15%、水泥2. 5-3. 5%、生石灰4. 5-5. 5%、石膏O. 4-0. 6%,粉煤灰塑化劑
2.3-2. 7%。所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於
所述的粉煤灰塑化劑包括有佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. lwt%的萘磺酸鈉、佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. I wt %的水玻璃和佔粉煤灰蒸養磚原料O. 4-0. 6wt%的木質素磺酸鈣。 所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於
所述的粉煤灰塑化劑的製備方法為取佔粉煤灰蒸養磚原料總量O. 9-1. lwt%的萘磺酸鈉，並加入佔粉煤灰蒸養磚原料總量14-16wt%的水，控制溶液溫度為50-80°C，充分攪拌水解，在得到水解液中加入佔粉煤灰蒸養磚原料總量O. 4-0. 6wt%的木質素磺酸鈣和佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. lwt%的水玻璃充分攪拌，即得。所述的高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製備方法，其特徵在於
(1)按重量百分比取除粉煤灰塑化劑外原料，置於攪拌器內，與粉煤灰塑化劑混合併強力攪拌，使之充分混合，再靜置陳化3-5小時；
(2)將靜置陳化後的粉煤灰混合料放入模具中擠出或壓製成型得到粉煤灰磚坯料；
(3)煤灰磚還料放入蒸養箱內蒸養後，即得。所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製備方法，其特徵在於
蒸養升溫分為三段
A、升溫到60°C左右，保溫3小時左右；
B、再升溫到80°C左右，保溫3小時左右；
C、再升溫到100°C，保溫6小時左右。本發明選用萘磺酸鈉、水玻璃和木鈣來組成複合塑化劑，提高粉煤灰磚坯料的塑性，磺酸基為主要親水基團，是具有陰離子表面活性劑結構特徵的高分子化合物。萘磺酸鈉的結構單元上連有各種功能基團，如苯環上的甲氧基、反應性能活潑的羥基和羧基等，這些功能基團的存在使木質素具有很強的反應活性。粉煤灰表面本身顆粒由於一些橋鍵或晶格斷裂形成不飽合鍵，很容易和萘磺酸鈉的功能基團連接，當粉煤灰顆粒吸附萘磺酸鹽後，使其本身疏水性較強的表面改為親水性，並形成具有一定厚度水化膜的荷電粒子，在靜態時能通過各種微觀作用，形成相對穩定的三維空間結構，而且未被吸附、未參與形成緊密水化膜的自由水，就分布在這種三維結構的空隙中，這種漿體必將有高的起始粘度和態穩定性。當加入水玻璃和木鈣這些膠體或類膠體物質時，本身可作為粉煤灰顆粒粘接劑，通過攪拌分散後，分布在煤粒之間，增強顆粒之間的粘接，並使複合顆粒間形成相對鬆散的靜態三維結構，從而提高整個粉煤灰體系的塑性。在製備工藝上，採用控制膠料和骨料的比，控制單位體積的膠凝材料用量，爐渣摻量10-15%、水泥摻量3%、生石灰摻量5%、石骨摻量O. 5%。同時在蒸養升溫制度上米用不同時間段的升溫制度，降低磚的開裂狀況。本發明的有益效果本發明的專用粉煤灰磚坯料塑化劑，用量小且塑化效果好，能使粉煤灰磚的摻量大幅度的提高，在生產上操作簡易，可降低生產成本，原料來源廣泛，價格低，可以大大降低生產成本。同時本發明提供製備高摻量粉煤灰蒸養磚的配方及其生產工藝，此工藝結合粉煤灰磚坯料塑化劑的使用，採用蒸養的方法製備粉煤灰磚在設備投資上資金投入少，產品耗能少，有效地降低產品的總成本，具有較高的經濟、社會效益。
圖I為本發明的粉煤灰蒸養磚的製備工藝流程。
具體實施方式
、
下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是範例性的，並不對本發明的範圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和範圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護範圍內。
實施例I
1)備料粉煤灰、爐渣、水泥等乾料IOOOg於攪拌器內，其中粉煤灰含量800g，爐渣摻量90g、水泥摻量30g、生石灰摻量50g、石骨摻量5g ；
2)複合塑化劑配製取IOg萘磺酸鈉，並加入150g的水，控制溶液溫度為60°C，充分攪拌水解，在水解液中加入5g的木鈣和IOg的水玻璃充分攪拌，即得到高摻量粉煤灰磚坯料複合塑化劑；
3)攪拌將粉煤灰等乾料與步驟2得到的高摻量粉煤灰磚坯料複合塑化劑混合併強力攪拌，使之充分混合，得到粉煤灰磚坯料；
4)陳化將步驟3)得到的粉煤灰磚坯料靜置陳化3-5小時。5)成型將粉煤灰磚坯料放入模具中擠出或壓製成型得到粉煤灰磚坯料 6)蒸養粉煤灰磚還料放入蒸養箱內，蒸養升溫制度分為三段
A、升溫到60°C，保溫3小時；
B、再升溫到80°C，保溫3小時；
C、再升溫到100°C，保溫6小時。最後得到粉煤灰摻量80%的蒸養磚 實施例2
1)備料粉煤灰、爐渣、水泥等乾料IOOOg於攪拌器內，其中粉煤灰含量770g，爐渣摻量120g、水泥摻量30g、生石灰摻量50g、石骨摻量5g ；
2)複合塑化劑配製取IOg萘磺酸鈉，並加入150g的水，控制溶液溫度為60°C，充分攪拌水解，在水解液中加入5g的木鈣和IOg的水玻璃充分攪拌，即得到高摻量粉煤灰磚坯料複合塑化劑；
3)攪拌將粉煤灰等乾料與步驟2得到的高摻量粉煤灰磚坯料複合塑化劑混合併強力攪拌，使之充分混合，得到粉煤灰磚坯料；
4)陳化將步驟3)得到的粉煤灰磚坯料靜置陳化3-5小時。5)成型將粉煤灰磚坯料放入模具中擠出或壓製成型得到粉煤灰磚坯料 6)蒸養粉煤灰磚還料放入蒸養箱內，蒸養升溫制度可分為三段
A、升溫到60°C，保溫3小時；B、再升溫到80°C，保溫3小時；
C、再升溫到100°C，保溫6小時。最後得到粉煤灰摻量77%的蒸養磚。
權利要求
1.一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於，含有下述重量百分比的成分粉煤灰75-80%,爐渣10-15%、水泥2. 5-3. 5%、生石灰4. 5-5. 5%、石膏O. 4-0. 6%,粉煤灰塑化劑 2. 3-2. 7%。
2.根據權利要求I所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於所述的粉煤灰塑化劑包括有佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. lwt%的萘磺酸鈉、佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. I wt%的水玻璃和佔粉煤灰蒸養磚原料O. 4-0. 6wt%的木質素磺酸鈣。
3.根據權利要求I所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，其特徵在於所述的粉煤灰塑化劑的製備方法為取佔粉煤灰蒸養磚原料總量O. 9-1. lwt%的萘磺酸鈉，並加入佔粉煤灰蒸養磚原料總量14-16wt%的水，控制溶液溫度為50-80°C，充分攪拌水解，在得到水解液中加入佔粉煤灰蒸養磚原料總量O. 4-0. 6wt %的木質素磺酸鈣和佔粉煤灰蒸養磚原料O. 9-1. lwt%的水玻璃充分攪拌，即得。
4.一種如權利要求I或2或3所述的高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製備方法，其特徵在於(1)按重量百分比取除粉煤灰塑化劑外原料，置於攪拌器內，與粉煤灰塑化劑混合併強力攪拌，使之充分混合，再靜置陳化3-5小時；(2)將靜置陳化後的粉煤灰混合料放入模具中擠出或壓製成型得到粉煤灰磚坯料；(3)煤灰磚還料放入蒸養箱內蒸養後，即得。
5.根據權利要求4所述的一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚的製備方法，其特徵在於蒸養升溫分為三段A、升溫到60°C左右，保溫3小時左右；B、再升溫到80°C左右，保溫3小時左右；C、再升溫到100°C，保溫6小時左右。
全文摘要
本發明公開了一種高可塑成型的粉煤灰蒸養磚，含有下述重量百分比的成分粉煤灰75-80%，爐渣10-15%、水泥2.5-3.5%、生石灰4.5-5.5%、石膏0.4-0.6%，粉煤灰塑化劑2.3-2.7%。本發明的專用粉煤灰磚坯料塑化劑，用量小且塑化效果好，能使粉煤灰磚的摻量大幅度的提高，在生產上操作簡易，可降低生產成本，原料來源廣泛，價格低，可以大大降低生產成本。同時本發明提供製備高摻量粉煤灰蒸養磚的配方及其生產工藝，此工藝結合粉煤灰磚坯料塑化劑的使用，採用蒸養的方法製備粉煤灰磚在設備投資上資金投入少，產品耗能少，有效地降低產品的總成本，具有較高的經濟、社會效益。
文檔編號C04B24/18GK102924027SQ20121043627
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者魏鵬, 王桂明 申請人:蕪湖沃多福新材料有限責任公司