一種餘泥渣土免燒磚及其製備方法與流程
2023-05-06 13:10:01 2
本發明屬於建築材料領域，更具體的說，涉及一種餘泥渣土免燒磚及其製備方法。
背景技術：
隨著中國城市的快速發展，在城市規模不斷擴大的同時制約城市發展的瓶頸也日益顯著。以深圳為例，「深圳速度」取得了矚目成績，然而，大量的餘泥渣土卻成了城市成長中的憂患。隨著地鐵等工程的全線開工，深圳市一年產生的餘泥渣土超過2000萬噸，全市收納場共151座，其中145座庫容已滿，除開發生光明事件的紅坳收納場外，僅剩6座，剩餘庫容約1600萬立方米，難以維持一年。大量的渣土在待用期間會造成很多問題：比如，渣土的儲存場地問題，大量的渣土需要很多的空間，以往的消納點選擇在郊區，不僅破壞耕地，還對當地生態環境造成影響。另外還有，空氣汙染問題，渣土中的粉塵隨風進入空氣，影響城市空氣品質。這些渣土如果繼續採用堆棄、填埋或作為道路路基填料的方式疏解，不僅要佔據大量的土地資源，而且還嚴重限制了城市經濟的發展及建築行業的可持續發展。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在於：提供一種餘泥渣土免燒磚及其製備方法，解決餘泥渣土消納問題以及緩解建設用磚對自然資源的消耗速度。
本發明解決上述問題的技術方案為：提供一種餘泥渣土免燒磚包括如下質量比的組分：
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚中，所述聚合劑包括如下質量比的組分：聚丙烯醯胺55～75份、聚合氯化鋁8～20份、氯化鈣10～25份。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚中，所述聚合劑為水溶液，與餘泥渣土和水泥拌合後造粒形成穩定土顆粒。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚中，所述水泥為等級標號為42.5或52.5普通矽酸鹽水泥。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚中，所述餘泥渣土免燒磚的抗壓強度為5～30mpa，軟化係數為80～98％，吸水率、耐久性、放射性滿足標準要求。
本發明還提供一種餘泥渣土免燒磚的製備方法，包括如下步驟：
s100、以餘泥渣土為主要原材料，經脫水、粉碎處理後，與水泥、聚合劑拌合後進行造粒，形成穩定土顆粒；
s200、將所述穩定土顆粒與水泥、固化劑、添加劑拌合均勻，壓製成型；
s300、在自然條件下養護7～14天即得所述餘泥渣土免燒磚。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚的製備方法中，所述步驟s100中，所述餘泥渣土經脫水處理含水率＜8％，粉碎後粒徑＜5mm。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚的製備方法中，所述步驟s100中，所述聚合劑為水溶液，與餘泥渣土和水泥拌合後造粒，陳腐一段時間形成5～25mm的穩定土顆粒。
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚的製備方法中，各組分的質量比如下：
在本發明提供的餘泥渣土免燒磚的製備方法中，步驟s100中使用的水泥用量佔總水泥量的40～60％。
實施本發明，具有如下有益效果：
(1)本發明以餘泥渣土為主要原材料，減緩不可再生資源的消耗速度；
(2)本發明所採用餘泥渣土資源化應用到建設用磚中，可實現固體廢棄物綜合再利用，有效解決餘泥渣土大量堆存的問題，減少環境汙染問題；
(3)本發明與餘泥渣土處置方法相比，工藝簡單，處理效率高，處理量大，無需燒結，現場應用效果良好，具有較好的經濟效益和社會效益。
附圖說明
圖1是本發明餘泥渣土免燒磚的製備方法的生產工藝流程圖。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明內容做具體說明。
本發明提供一種餘泥渣土免燒磚，包括如下質量比的組分：
餘泥渣土是地底施工產生的渣土，例如地鐵建造時地鐵盾構出來的渣土，其主要成分是石英、礬土和矽鋁酸鹽礦物。水泥為等級標號為42.5或52.5普通矽酸鹽水泥。本發明首先將餘泥渣土乾燥、粉碎後與水泥、聚合劑拌合後造粒形成穩定土顆粒，改變渣土的孔隙結構及膠結物質，從原來只能靠相互之間的物理作用力轉化為聚合膠結架構，替代常規沙、石作為免燒磚的骨架材料；然後將穩定土顆粒與水泥、固化劑、添加劑混合製成餘泥渣土免燒磚，不僅餘泥渣土資源化利用，減少對環境的汙染，節約自然資源，還降低建設用磚生產成本，製備工藝簡單、方便，社會效益和經濟效益顯著。
在本發明的另一優選實施例中，所述聚合劑包括如下質量比的組分：聚丙烯醯胺55～75份、聚合氯化鋁8～20份、氯化鈣10～25份。聚合氯化鋁和氯化鈣吸附與聚丙烯醯胺的分子鏈混合作用，固定在不同的渣土顆粒表面上，各顆粒之間形成聚合物的橋，使顆粒形成聚集體，聚合氯化鋁和氯化鈣不僅可以增強聚丙烯醯胺的絮凝和吸附架橋作用，還可以增強聚丙烯醯胺的分子鏈與分散相之間的種種機械、物理、化學等作用，將分散相牽連在一起，形成網狀。聚合劑為水溶液，與餘泥渣土和水泥拌合後造粒形成穩定土顆粒。
本發明使用的固化劑為含有ca2+的鹼性溶液，利用化學反應生成水化矽(鋁)酸鈣，水化矽(鋁)酸鈣是一種膠狀玻璃體，但在添加劑作用下，隨時間的延續反應，逐漸凝固，形成一種高強度的網絡結構，從而形成了免燒磚所需要的強度。本發明後續實施例中所選用的固化劑購自山東漢為環保科技有限公司。
本發明使用的添加劑直接購自市場，根據具體功能需要可以選擇不同種類的添加劑，本發明後續實施例中所選用的添加劑為msz168-c型化學添加劑。
本發明還提供了一種餘泥渣土免燒磚的製備方法，圖1是本發明餘泥渣土免燒磚的製備方法的生產工藝流程圖，如圖1所示，包括如下步驟：
s100、以餘泥渣土為主要原材料，經脫水、粉碎處理後，與水泥、聚合劑拌合後進行造粒，形成穩定土顆粒；
s200、將所述穩定土顆粒與水泥、固化劑、添加劑拌合均勻，壓製成型；
s300、在自然條件下養護7～14天即得所述餘泥渣土免燒磚。
在本發明的另一優選實施例中，所述步驟s100中，所述餘泥渣土經脫水處理含水率＜8％，粉碎後粒徑＜5mm。所述聚合劑為水溶液，與餘泥渣土和水泥拌合後造粒，陳腐一段時間形成5～25mm的穩定土顆粒。步驟s100中使用的水泥用量佔總水泥量的40～60％。
本發明餘泥渣土免燒磚的製備方法，各組分的質量比如下：
實施例1
單方配比按照餘泥渣土1500kg，水泥200kg，聚合劑30kg，固化劑15kg添加劑30kg取各組分。按照圖1生產工藝流程製備餘泥渣土免燒磚，其中造粒水泥摻量佔單方配比水泥40％。成型後自然養護14天後進行抗壓強度、軟化係數檢測。試驗結果：抗壓強度6.3mpa，軟化係數83％。
實施例2
單方配比按照餘泥渣土1200kg，水泥400kg，聚合劑10kg，固化劑1kg添加劑1kg取各組分。按照圖1生產工藝流程製備餘泥渣土免燒磚，其中造粒水泥摻量佔單方配比水泥50％。成型後自然養護14天後進行抗壓強度、軟化係數檢測。試驗結果：抗壓強度26.3mpa，軟化係數98％。
實施例3
單方配比按照餘泥渣土1300kg，水泥300kg，聚合劑20kg，固化劑10kg添加劑20kg取各組分。按照圖1生產工藝流程製備餘泥渣土免燒磚，其中造粒水泥摻量佔單方配比水泥60％。成型後自然養護14天後進行抗壓強度、軟化係數檢測。試驗結果：抗壓強度15.6mpa，軟化係數92％。
本發明上述實施例中製備的餘泥渣土免燒磚，強度等級為mu5.0～mu30，軟化係數為80～98％，各項性能指標例如吸水率、耐久性、放射性等滿足標準要求，其製備方法簡單、方便。
以上實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬於本發明的範圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。