CN101054280B

CN101054280B - 一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖及其制作方法

Info

Publication number: CN101054280B
Application number: CN2007100541873A
Authority: CN
Inventors: 于水军
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: CN101054280A

Abstract

本发明涉及一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖及其制作方法。本发明按照下列步骤实现：把植物纤维粉碎成5～15mm的短纤维，黄铁矿烧渣粉碎成200目以下的细粉。把植物短纤维2～10％，黄铁矿烧渣细粉10～20％，粉煤灰20～30％，水渣10～30％，电石灰5～15％，碱渣0～15％，水泥5～10％，惰性集料20～30％，外加剂2～3％(各固体原料的质量配比总和为100％)，以及占固体物料总质量10～15％的水混合，搅拌，加压成型，脱模，静养，码垛，常压自然养护，产品质量检验，得到植物纤维增强彩色灰渣实心砖成品，彩色灰渣砖的质量符合JC239-2001《粉煤灰砖》的要求。本发明的植物纤维增强彩色灰渣实心砖具有美观、价廉、高强、免烧、免蒸、节能、环保、利废率高的优点。

Description

一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖及其制作方法。

背景技术

我国房屋建筑材料中70％是墙体材料，实心粘土砖占据主导地位。实心粘土砖大量占用、破坏土地，消耗能源，污染环境，是一种资源消耗型产品。特别是近年来城乡建设的快速发展，对建材产品的需求量急剧增加，生产粘土砖每年耗用粘土资源达十几亿立方米。同时，我国每年生产粘土砖消耗七千多万吨标准煤。如果实心粘土砖产量继续增长，不仅增加墙体材料的生产能耗，而且导致新建建筑的采暖和空调能耗大幅度增加，将严重加剧能源供需矛盾。因此，淘汰实心粘土砖，加快推进墙体材料革新和推广新型墙体材料是我国“十五”墙体材料发展的重点。

我国每年产生各类工业固体废物一亿多吨，累计堆存量已达几十亿吨，不仅占用了大量土地，其中所含的有害物质严重污染着周围的土壤、水体和大气环境。发展以煤矸石、粉煤灰、建筑渣土、冶金和化工废渣等固体废物为原料的节能环保型墙体材料，是提高资源利用率、改善环境、促进循环经济发展的重要途径，符合我国节约型、和谐社会的发展要求。

煤矸石是煤炭生产或加工过程中产生的一种废弃岩石，其综合利用途径有：(1)巷道回填，(2)烧制红砖，(3)生产水泥，(4)提取硫酸铝、氯化铝等化工产品。除(1)外，其余的利用途径会产生对环境的二次污染。

黄铁矿烧渣是硫酸厂排放的一种工业废渣，利用途径主要有：(1)生产水泥，(2)生产氧化铁红颜料，(3)生产硫酸亚铁，(4)炼铁，(5)生产絮凝剂等。但是，这些利用途径或多或少的会产生对环境的二次污染。

粉煤灰、水渣、碱渣、电石灰是热电厂、化肥厂、纯碱厂、电石厂产生的废渣，综合利用发展较快。粉煤灰的主要利用有：(1)生产水泥，(2)生产磁化肥，(3)生产烧结砖，(4)生产免烧砖，(5)生产混凝土砌块，(6)生产陶粒，(7)生产玻璃等。碱渣的主要利用有：(1)填海造地，(2)制作路基混合土，(3)生产肥料，(4)生产陶粒，(5)提取化工产品，(6)生产免烧砖等。电石灰的主要利用有：(1)作为胶凝材料，(2)生产电石，(3)生产免烧砖，(4)生产混凝土砌块，(5)生产硫酸钙、碳酸钙等化工产品等。

植物纤维是指麦秸杆、水稻杆、玉米杆、高粱杆、大豆杆、棉花杆、甘蔗渣、水稻壳、花生壳农作物的秸杆或种子外壳，由农业生产过程产生。目前，植物纤维综合利用途径主要有：(1)造纸，(2)生产沼气，(3)生产动物食料，(4)生产肥料，(5)生产复合纤维板等。目前，我国对这些植物纤维的综合利用率还非常低，大量的秸杆和种子壳被作为废物丢弃或烧掉，即造成浪费，又污染环境。

由工业废渣生产的灰渣砖在工业与民用建筑中已得到了应用，灰渣砖是利用粉煤灰、碱渣、电石灰等工业废渣中的一种或几种与水泥、集料、外加剂等材料生产的一种新型墙体材料。灰渣砖的传统生产工艺是：把灰渣、水泥、集料、外加剂等材料计量后，经过搅拌、消化、轮碾、成型，再经过加压或常压蒸汽养护，即得成品。由传统方法生产的灰渣实心砖均为灰色或灰白色。且在传统生产工艺中，由于需要消化、轮碾或蒸汽养护等工序，不仅工艺复杂，能量消耗大，而且设备投资较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖及其制作方法。利用植物纤维、黄铁矿烧渣、粉煤灰、水渣、电石灰、碱渣和各类建筑垃圾等工(农)业废渣，水泥和外加剂，生产用作建筑墙体材料的彩色灰渣实心砖，具有美观、价廉、质轻、高强、免烧、免蒸、保温、节能、环保、利废率高的优点。

本发明提供一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖，所述实心砖所用原料是由植物短纤维、黄铁矿烧渣细粉、粉煤灰、水渣、电石灰、碱渣、水泥、惰性集料、外加剂和水组成，各种原料的质量配比为：植物短纤维2～10％、黄铁矿烧渣细粉10～20％、粉煤灰20～30％、水渣10～30％、电石灰5～15％、碱渣0～15％、水泥5～10％、惰性集料20～30％、外加剂2～3％；各固体原料的质量总和为100％，水为固体物料总质量的10～15％；

所述外加剂是由活性激发剂、增钙剂和增铝剂组成，活性激发剂、增钙剂和增铝剂三者之间的质量配比为3～8∶2～5∶1；所述活性激发剂是由碱金属或碱土金属的氢氧化物、氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐中的2种或数种组成；增钙剂是由含钙氧化物和硫酸盐组成；增铝剂是由含铝硫酸盐和氯化物组成。

根据上述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，所述植物短纤维是由麦秸杆、水稻杆、玉米杆、高粱杆、大豆杆、棉花杆、甘蔗渣、水稻壳和种子外壳中的一种或几种粉碎制备而成；所述植物短纤维的长度为5～15mm。

根据上述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，所述黄铁矿烧渣细粉为彩色颜料；所述黄铁矿烧渣细粉的细度为不小于200目。

根据上述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，所述惰性集料是由开采石灰石，矿山生产产生的废矸石，工程建设产生的废砖、石、混凝土块或老城区改造产生的建筑垃圾中的一种或几种组成；这些材料经过破碎、分选，得到粗、细两种集料，粗集料的粒度不大于12mm；惰性集料是由粗集料和细集料按2～5∶1质量比组成。

根据上述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，所述粉煤灰、水渣、电石灰等工业废渣作为一种胶凝材料，部分代替水泥制作植物纤维增强彩色灰渣实心砖。

一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

(1)、按照上述植物纤维增强彩色灰渣实心砖的原料配比配制物料；

(2)、然后将原料植物纤维粉碎成植物短纤维；采用烘干机干燥或自然干燥黄铁矿烧渣，干燥后粉碎黄铁矿烧渣，得到黄铁矿烧渣细粉；

附图说明

(3)、将植物短纤维、黄铁矿烧渣细粉、粉煤灰、水渣、电石灰、碱渣、水泥、惰性集料、外加剂和水按权利要求1所述的比例混合拌匀，得到拌合料；

具体实施方式

(4)、将拌合料加入模具中，在液压砖机上加压成型；

(5)、脱模；(6)、静养；(7)、码垛；(8)、常压自然养护；(9)、产品质量检验；(10)、出厂。

根据上述植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，所述粉碎成的植物短纤维的长度为5～15mm；所述黄铁矿烧渣细粉的细度为不小于200目。

根据上述植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，所述静养的时间为8～16小时；所述常压自然养护为在室内养护或在室外养护，室外养护时码垛后的当天、第3天和第7天应洒水使砖吸水至饱和；所述常压自然养护时间不低于14天。

本发明的植物纤维增强彩色灰渣实心砖具有美观、价廉、质轻、高强、免烧、免蒸、保温、节能、环保、利废率高的优点。植物纤维增强彩色灰渣实心砖的质量符合JC239-2001《粉煤灰砖》的要求。

附图为本发明实施例的植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作工艺流程图

实施例1：

植物短纤维3％、黄铁矿烧渣细粉10％、粉煤灰20％、水渣25％、电石灰5％、碱渣10％、水泥5％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体总质量的10％。

实施例2：

植物短纤维2％、黄铁矿烧渣细粉15％、粉煤灰30％、水渣10％、电石灰5％、碱渣8％、水泥8％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体总质量的15％。

实施例3：

植物短纤维5％、黄铁矿烧渣细粉10％、粉煤灰20％、水渣20％、电石灰10％、碱渣0％、水泥8％、惰性集料25％、外加剂2％；水为固体总质量的10％。

实施例4：

植物短纤维8％、黄铁矿烧渣细粉15％、粉煤灰25％、水渣10％、电石灰10％、碱渣0％、水泥10％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体总质量的12％。

实施例5：

植物短纤维2％、黄铁矿烧渣10％、粉煤灰20％、水渣10％、电石灰5％、碱渣10％、水泥10％、惰性集料30％、外加剂3％；水为固体总质量的10％。

实施例6：

植物短纤维5％、黄铁矿烧渣细粉15％、粉煤灰25％、水渣15％、电石灰5％、碱渣5％、水泥7％、惰性集料20％、外加剂3％；水为固体总质量的10％。

实施例7：

植物短纤维3％、黄铁矿烧渣细粉20％、粉煤灰20％、水渣15％、电石灰5％、碱渣0％、水泥10％、惰性集料25％、外加剂2％；水为固体总质量的15％。

实施例8：

植物短纤维2％、黄铁矿烧渣细粉10％、粉煤灰20％、水渣30％、电石灰5％、碱渣5％、水泥5％、惰性集料20％、外加剂3％；水为固体总质量的12％。

实施例9：

植物短纤维3％、黄铁矿烧渣细粉10％、粉煤灰20％、水渣10％、电石灰15％、碱渣10％、水泥10％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体总质量的10％。

实施例10：

植物短纤维2％、黄铁矿烧渣细粉10％、粉煤灰20％、水渣15％、电石灰5％、碱渣15％、水泥10％、惰性集料20％、外加剂3％；水为固体总质量的12％。

实施例11：

植物短纤维10％、黄铁矿烧渣细粉13％、粉煤灰20％、水渣15％、电石灰5％、碱渣5％、水泥10％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体总质量的10％。

实施例12：

植物短纤维6％、黄铁矿烧渣细粉20％、粉煤灰20％、水渣10％、电石灰5％、碱渣7％、水泥10％、惰性集料20％、外加剂2％；水为固体物料总质量的15％。

Claims

1.一种植物纤维增强彩色灰渣实心砖，其特征在于，所述实心砖所用原料是由植物短纤维、黄铁矿烧渣细粉、粉煤灰、水渣、电石灰、碱渣、水泥、惰性集料、外加剂和水组成，各种原料的质量配比为：植物短纤维2～10％、黄铁矿烧渣细粉10～20％、粉煤灰20～30％、水渣10～30％、电石灰5～15％、碱渣0～15％、水泥5～10％、惰性集料20～30％、外加剂2～3％；各固体原料的质量总和为100％，水为固体物料总质量的10～15％；

2.根据权利要求1所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，其特征在于：所述植物短纤维是由麦秸杆、水稻杆、玉米杆、高粱杆、大豆杆、棉花杆、甘蔗渣、水稻壳和种子外壳中的一种或几种粉碎制备而成；所述植物短纤维的长度为5～15mm。

3.根据权利要求1所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，其特征在于：所述黄铁矿烧渣细粉为彩色颜料；所述黄铁矿烧渣细粉的细度为不小于200目。

4.根据权利要求1所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖，其特征在于：所述惰性集料是由开采石灰石，矿山生产产生的废矸石，工程建设产生的废砖、石、混凝土块或老城区改造产生的建筑垃圾中的一种或几种组成；这些材料经过破碎、分选，得到粗、细两种集料，粗集料的粒度不大于12mm；惰性集料是由粗集料和细集料按2～5∶1质量比组成。

5.一种权利要求1所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

(1)、按照权利要求1所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖的原料配比配制物料；

(4)、将拌合料加入模具中，在液压砖机上加压成型；

6.根据权利要求5所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，其特征在于：所述粉碎成的植物短纤维的长度为5～15mm；所述黄铁矿烧渣细粉的细度为不小于200目。

7.根据权利要求5所述的植物纤维增强彩色灰渣实心砖的制作方法，其特征在于：所述静养的时间为8～16小时；所述常压自然养护为在室内养护或在室外养护，室外养护时码垛后的当天、第3天和第7天应洒水使砖吸水至饱和；所述常压自然养护时间不低于14天。