無熟料水泥紅壤(粘土)磚及其製作工藝的製作方法
2023-07-15 06:13:51 1
專利名稱：無熟料水泥紅壤(粘土)磚及其製作工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及化學技術領域，具體地說是一種無熟料水泥紅壤(粘土)磚及其製作工藝。
我國紅壤資源十分豐富，據有關資料統計，紅壤佔整個土地面積的38%，利用紅壤荒山坡土與膠凝材料蒸製建材產品，可節約能耗，避免毀田燒磚等。現在，用紅壤、水泥和石灰生產免燒磚已取得成功，但是這種磚容量大，強度低，不能用於高層建築，而且生產時需較大堆場，周轉期也太長;採用石灰和紅壤制蒸養磚，其蒸養時間長，煤、電能耗高，這種磚吸水後，強度會明顯下降，實用性差;用85%的矽砂和15%石灰並加水經混合攪拌→消化→攪拌→壓製成型→飽和蒸氣養護工藝製成的灰砂磚，雖然其強度較上述磚高，但強度仍然偏低，而且矽砂分布範圍較窄，採集與運輸困難，生產成本偏高。
本發明的任務是提供一種強度高，容重小，生產成本低，而且取料廣泛的無熟料水泥紅壤(粘土)磚及其製作工藝。
實現本發明目的產品配方比是無熟料水泥為20-30%，紅壤為70-80%，兩組份重量和為100%;其中的無熟料水泥的配方比是煤矸石渣或粉煤灰、或高爐礦渣為52-72%、生石灰為24-42%，石膏為4-6%。
紅壤的SiO2含量大於60%，Al2O3含量大於12%，MgO含量小於5%;
煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大於60%，MgO含量小於5%;
生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
石膏的CaSO4·2H2O含量大於7%，含水量小於2.5%。
實現上述發明產品的製作方法是採用改進的制灰砂磚蒸養工藝，改進的部分工藝是1、烘乾紅壤，使之水份低於2%，研磨至粒度小於1毫米;
2、烘乾煤矸石渣，使之水份低於2%;
3、按比例計量並混磨煤矸石、生石灰、石膏至細度4900孔/釐米2篩餘15%以下製成水硬性無熟料水泥;
4、於一次攪拌中按混合料重量的13-18%一次加足水;
5、混料的消化時間長於35分鐘，短於1小時(自停止配料開始計算);
6、蒸養中，恆溫時間短於8小時，長於6.5小時。放氣降溫時間短於3小時、長於1.5小時。
本發明的產品較用紅壤、水泥和石灰生產的免燒磚容重小，生產周期短，強度高;較紅壤和石灰蒸養磚強度高，吸水後強度無明顯下降;較灰砂磚重量輕，取料廣泛，生產成本低;本發明可避免毀田制磚現象的發生。經檢測，本發明產品抗折強度平均值為3.46兆帕，抗壓強度平均值為17.5兆帕，自然存放42個月其強度可增長5%且無風化現象，並具有較好的抗凍性;使用它，不需採用框架結構可築於6-7層建築物中，從而可節省大量的水泥和鋼材等。
以下結合本發明的幾種實施例進一步說明。
實施例1取SiO2含量大於60%、Al2O3含量大於12%、MgO含量小於5%、燒失量小於1%的紅壤，並將其烘乾至水份含量小於2%和於輪輾機中輾至粒度小於1毫米;分別取SiO2和Al2O3含量大於60%、MgO含量小於5%、粒度小於30毫米、烘乾至水份含量低於2%的煤矸石渣，CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下，粒度小於30毫米的生石灰和CaSO4·2H2O的含量在70%以上，粒度小於30毫米、含水量小於2.5%的石膏。
按下列重量配比煤矸石渣60%，生石灰35%，石膏5%，各組份總和為100%，將其混磨並製備成出磨細度為4900目篩餘量為15%以下的水硬性膠凝無熟料水泥。
再將上述紅壤和無熟料水泥按下列重量配比紅壤75%，無熟料水泥25%，將此配料按一次攪拌→消化→二次攪拌→成型→蒸養製成本發明產品。
本實施例發明產品生產工藝全流程如
圖1所示將備用的紅壤、煤矸石渣分別烘乾，並將紅壤置於輪輾機中輾至所要求的粒度，再將備用的生石灰、石膏分別破碎，計量並置於球磨機中磨碎至所要求的粒度。將上述加工後的配料按配比混合，加入適量水進行一次攪拌，攪拌後消化，再進一次攪拌後按單塊磚的一般規格成型後蒸養，蒸養一定時間後即將磚製成，最後經過檢驗將符合質量要求的產品出廠。
其中烘乾紅壤，使含水份量低於2%，研磨粒度小於1毫米，烘乾煤矸石渣使之水份低於2%，按比例計量並混磨煤矸石、生石灰、石膏至細度4900目篩餘15%以下，製成無熟料水泥按比例與紅壤配料，在一次攪拌中按混合料重量的18%一次加水;消化60分鐘再進行一次攪拌;按單塊240×115×53成型後蒸養，升溫2小時，在8個大氣壓和174.5℃中恆溫7小時後放氣降溫2小時。
本實施例產品標號可達100號以上。其檢測結果如下①外觀顏色灰褐色;
②外觀質量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤單塊質量1800g;
⑥抗折強度平均值3.0兆帕，單塊最低2.1兆帕。
⑦抗壓強度平均值1.6兆帕，單塊最低11.4兆帕。
⑧抗凍性15次循環合格。
⑨耐久性自然存放叄年六個月，強度增長5%，無風化現象。
本實施例1的產品性能較佳。
實施例2本實施例的工藝流程與實施例1完全相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣72%，生石灰24%，石膏4%，各組份總和為100%，將其混磨製成無熟料水泥。再將紅壤和上述無熟料水泥按下列重量配比紅壤80%，
無熟料水泥20%，各組份總和為100%。
工藝流程中，在一次攪拌中按混合料重量的13%加水，消化35分鐘再進行一次攪拌，升溫6.5小時，在8個大氣壓和174.5℃中恆溫6.5小時後放氣降溫1.5小時。其它工藝完全與實施例1相同並蒸製成本發明產品。
本實施例產品的抗折，抗壓強度較實施例1均低，其它性能也稍差。
實施例3本實施例的工藝流程與實施例1相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣52%，生石灰42%，石膏6%，各組份總和為100%，將其混磨製成無熟料水泥。再將紅壤和上述無熟料水泥按下列重量配比紅壤70%，無熟料水泥30%，各組份總和為100%。
工藝流程中，在一次攪拌中按混合料重量的18%加水，消化40分鐘再進行一次攪拌，升溫8小時後放氣降溫3小時。其它工藝與實施例1相同並蒸製成本發明產品。
本實施例產品標號可達150號以上，其檢測結果如下①外觀顏色灰褐色;
②外觀質量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤單塊質量1800g;
⑥抗折強度平均值3.46兆帕，單塊最低2.45兆帕。
⑦抗壓強度平均值17.5兆帕，單塊最低14.4兆帕。
⑧抗凍性15次循環合格。
⑨耐久性自然存放叄年六個月，強度增長5%，無風化現象。
本實施例產品性能最佳。
本發明的上述實施例中，還可選用相同化學成份的粘土取代紅壤，選用粉煤灰或者高爐礦渣取代煤矸石，採用同樣的蒸製工藝，所製成的產品有同樣的性能。
權利要求
1.一種由紅壤(粘土)製成的無熟料水泥紅壤(粘土)磚，其特徵在於還有由煤矸石渣、或粉煤灰、或高爐爐渣、生石灰、石膏製成的無熟料水泥，其中無熟料水泥按煤矸石渣為52-72%、生石灰為24-42%、石膏為4-6%重量配比(各組份重量總和為100%)，紅壤與無熟料水泥按紅壤70-80%、無熟料水泥20-30%配比(各組份重量總和為100%)。
2.根據權利要求1所述紅壤磚，其特徵在於紅壤的SiO2含量大於60%，Al2O3含量大於12%，MgO含量小於5%;
3.根據權利要求1所述紅壤磚，其特徵在於煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大於60%，MgO含量小於5%;
4.根據權利要求1所述紅壤磚，其特徵在於生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
5.根據權利要求1所述紅壤磚，其特徵在於石膏的CaSO4·2H2O含量大於70%，含水量小於2.5%;
6.一種包括配料→一次攪拌→消化→二次攪拌→成型→蒸養製作權利要求1所述無熟料水泥紅壤(粘土)磚的工藝，其特徵在於還有下列步驟①烘乾紅壤，使之水份低於2%，研磨至粒度小於1毫米;②烘乾煤矸石渣，使之水份低於2%;③按比例計量並混磨煤矸石渣、生石灰、石膏至細度4900目篩餘15%以下製成水硬性無熟料水泥;④於一次攪拌中按混合料重量的13-18%一次加水;⑤混料的消化時間長於35分鐘，短於1小時(自停止配料開始計算);⑥蒸養中，恆溫時間長於6.5小時，短於8小時;⑦恆溫後放氣降溫時間長於1.5小時，短於3小時。
全文摘要
本發明公開了一種無熟料水泥紅壤磚(粘土)及其製作工藝，它是按煤矸石渣52—72％、生石灰24—42％、石膏4—6％的重量配比製成水硬性膠凝無熟料水泥，再按紅壤為70—80％、無熟料水泥為20％配比蒸養製成。其蒸養工藝為一種改進的灰砂磚蒸養工藝，改進的工藝包括烘乾紅壤和煤矸石渣，並研磨紅壤，於一次攪拌中加水，消化35分鐘至1小時，再蒸養6.5—8小時，放氣降溫1.5—3小時。本發明產品標號達100號以上，適於高層建築使用，而且生產成本較低。
文檔編號C04B28/18GK1082010SQ9310303
公開日1994年2月16日 申請日期1993年3月16日 優先權日1993年3月16日
發明者董恩 申請人:董恩