CN100360456C - 用于制作建筑砌块的组合物及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制作建筑砌块的组合物及其制作方法，组合物选用生石灰和水渣，以及水按照比例配制好并搅拌均匀后，将其碾压至小于5毫米的颗粒再装入模具内将其压制成型，然后从模具内取出成型的砌块放入容器内蒸养制成砌块。用该组合物所制作的砌块，其抗压和抗折强度、冻融抗压强度和吸水率8.15均高于国家标准。

Description

用于制作建筑砌块的组合物及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制作建筑砌块的组合物，以及利用该组合物制作建筑砌块的方法。
背景技术：
利用粉煤灰、煤矸石、矿渣等废弃物制作免烧的建筑砌块，即可以节省能源，又可以解决环保问题。如中国专利1355147号公告的“免烧空心砖”给出的就是利用上述废弃物制作建筑砌块的一个例子。该专利所提出的空心砖是采用生石灰、煤矸石、矿渣和水泥熟料等材料并通过免烧结方法制成的。虽然该种空心砖可以解决节能及环保等问题，但，由于构成该种空心砖的主体材料如煤矸石和矿渣等是呈块状或具有相对较大的颗粒，在制作砌块时，需要用机械的方式破碎，同时还添加有水泥，致使该种空心砖具有相对较高的制作成本；另外，由于其采用的废弃物本身不具有保温性能，即使其组合后能够产生孔洞，其保温效果也不会非常理想。
另外，中国专利1371789号还公告了一种名称为“无水泥钢渣砖与砌块的制造方法”的技术。该项专利是以炼钢废渣为主要原料，并加入石灰、高炉矿渣和水，通过在常温常压下搅拌、成型和养护工序制成砖或者砌块。其意是想通利用废弃的钢渣制成无水泥砖，以降低砖的制造成本。但，由于钢渣质硬，并且体积较大，即便采用机械破碎也很困难，其破碎的成本也相对较高；另外，钢渣本身是一种实心的固体，且其化学成份接近水泥的化学成份，质量较大，所以，用钢渣制作的砖或砌块具有较大的质量，并且不具有保温性能。
而水渣是在高炉炼铁时所产生细小均匀的空心颗粒，其主要成份是氧化硅，氧化钙和氧化镁，其空心内或是真空或是含有惰性气体，具有质轻、耐磨损和坚硬等特性，是一种天然的建筑保温材料。但在现有技术中，因为水渣中硅和钙含量较高，在石灰石和陶土质原料较为匮乏的地区，通常利用水渣直接生产水泥。虽然利用水渣生产的水泥质量较好，但必须要通过研磨的方式将水渣破碎后方能生产出水泥，而一旦水渣被破碎后便失去了保温和质轻等方面的性能，这就无疑是对水渣天然的保温性能的一种破坏；另一个方面，水渣如果得不到有效利用，不仅占用很大空间，而且还会对周边的环境造成污染。
发明内容：
本发明的任务是提供一种利用炼铁的过程中所产生的具有天然保温性能的废弃物制作建筑砌块以解决砌块保温和质轻问题的组合物。
本发明的另一个任务是提供一种利用上述组合物制作建筑砌块的方法。
本发明所提出的用于制作建筑砌块的组合物包括重量份额分别为5％-12％的生石灰和80％-90％的水渣，以及5％-10％的水，其中，生石灰中的氧化钙含量在60％以上。由于水渣是相对细小且均匀的中空颗粒，且外壳的主要成份是二氧化硅，接近水泥的化学成份，活性比较稳定，具有抗磨、水化、吸水性能好的特性，最主要的是保温；而生石灰的主要成份是氧化钙，将其掺入水渣后调成砂浆，经过特定程序使其吸收二氧化碳，便生成坚硬的碳酸钙。
所述水渣中含有34％-38％的二氧化硅和水，8％-9％的氧化钙和10％-12％的氧化镁，水渣的比重为1000-1100Kg/m3，粒径在0.5-15毫米之间。
利用上述组合物制作砌块的方法，包括以下步骤：
首先将水渣和生石灰，以及水按照比例配制好并搅拌均匀后堆积陈化8-16小时，将其碾压至小于5毫米的颗粒再装入模具内将其压制成型，然后从模具内取出成型的砌块放入容器内蒸养，其蒸养温度在45-120℃，时间为8到12小时。
而在压制成型步骤中，对模具内组合物施加140-180吨的工程压力。经实验表明，在压制成型步骤中，如果所施加的压力小于140吨，砌块达不到预定的性能，而压力超过180吨，会造成能源的浪费。
所述蒸养步骤中，分为预热蒸养步骤和加温蒸养步骤，在预热蒸养步骤中，蒸养温度在45-50℃之间，时间在1-2小时；而在加温蒸养步骤中，蒸养温度80-120℃之间，时间在6-10小时。
用本发明所提出的组合物所制作的砌块，经过检测，其抗压强度大于或等于17.6兆帕；抗折强度大于或等于3.7兆帕；冻融抗压强度大于或等于14.7兆帕；干质损失率小于0.8％；吸水率8.15。
具体实施方式：
实施例1：
预制取100Kg的混合物，取水渣80Kg，氧化钙含量在60％至80％之间的生石灰10Kg，水10Kg，将水渣和生石灰混合并搅拌均匀，加水制成砂浆后堆积陈化8至12小时，由于堆积陈化后的砂浆易出现团聚，故在进行下一工序时，先将团聚的砂浆碾压成0.5至5毫米之间的颗粒以后再将其放入模具内，通过每平方160吨工程压力的压砖机将其压制成砌块，最后再将压制成型的砌块放入窑中进行蒸养，其蒸养可分为预热蒸养和加温蒸养两个步骤，在预热蒸养步骤中，蒸养温度为50℃，时间在1.5小时；而在加温蒸养步骤中，蒸养温度在80℃，时间在10小时，待蒸养步骤完成后，从窑中取出砌块并待其冷却后即为成品。
实施例2：
预制取100Kg的混合物，取水渣90Kg，氧化钙含量在65％至80％之间的生石灰5Kg，水5Kg，将水渣和生石灰搅拌均匀以后按照实施例1的方法制成成品。但其堆积陈化为8小时，预热温度为4 5℃，时间为2小时；而加温温度为120℃，时间在6小时。
实施例3：
预制取100KG的混合物，取水渣83Kg，氧化钙含量为70％的生石灰12Kg，水5Kg，将水渣和生石灰搅拌均匀以后按照实施例1的方法制成成品。但其堆积陈化为12小时，预热温度为50℃，时间为1小时；而加温温度为120℃，时间在10小时。
实施例4：
预制取100Kg的混合物，取水渣85Kg，氧化钙含量为75％的生石灰10Kg，水5Kg，将水渣和生石灰搅拌均匀以后按照实施例1的方法制成成品。但其堆积陈化为10小时，预热温度为47℃，时间为1.6小时；而加温温度为110℃，时间在9小时。
实施例3：
预制取100Kg的混合物，取水渣87Kg，氧化钙含量为80％的生石灰8Kg，水5Kg，将水渣和生石灰搅拌均匀以后按照实施例1的方法制成成品。但其堆积陈化为15小时，预热温度为46℃，时间为1.7小时；而加温温度为100℃，时间在8小时。

Claims (6)

1、一种用于制作建筑砌块的组合物，其特征在于：该组合物包括重量份额分别为5％-12％的生石灰和80％-90％的水渣，以及5％-10％的水，其中，生石灰中的氧化钙含量在60％以上。
2、根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述水渣中含有34％-38％的二氧化硅，8％-9％的氧化钙和10％-12％的氧化镁。
3、根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于：所述水渣的比重为1000-1100Kg/m3，粒径在0.5-15毫米之间。
4、利用权利要求1或2所述组合物制作砌块的方法，其特征在于包括以下步骤：
首先将水渣和生石灰，以及水按照比例配制好并搅拌均匀后堆积陈化8-16小时，将其碾压至小于5毫米的颗粒再装入模具内将其压制成型，然后从模具内取出成型的砌块放入容器内蒸养，其蒸养温度在4 5-120℃，时间为8到12小时。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在压制成型步骤中，对模具内组合物施加140-180吨的工程压力。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述蒸养步骤中，分为预热蒸养步骤和加温蒸养步骤，在预热蒸养步骤中，蒸养温度在45-50℃之间，时间在1-2小时；而在加温蒸养步骤中，蒸养温度80-120℃之间，时间在6-10小时。
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