CN101475397B - 河道淤泥自保温烧结多孔砖及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑用保温墙体材料，公开了一种河道淤泥自保温烧结多孔砖及其制备。本发明的河道淤泥自保温烧结多孔砖由下列质量百分比的原料组成：河道淤泥：30～50％；河道淤泥干粉：20～40％；煤渣：20～30％；微孔成型料：1～8％。本发明的河道淤泥自保温烧结多孔砖具有良好的自保温性能。在普通建筑结构围护中，可实现建筑节能50％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用保温墙体材料，具体涉及一种利用河道淤泥生产的自保温烧结多孔砖及其制备方法。
背景技术
河道淤泥是一种城市固体废弃物的重要种类之一。城市河道由于多年来的污水直排，在河泥中积累了大量的无机物和有机物，通过与上覆水体间的扩散与交换，成为二次污染源。我国水运河道、江河湖泊等密布水网的河道疏浚就会产生大量淤泥，且随桌上海河道的规划与升级，将会产生更多的河道淤泥。如何有效地、因地制宜、循环利用河道淤泥对避免带来二次污染、资源再循环利用、建议节约型社会具有重要的意义。国内外都在积极研究淤泥的有效综合利用方法与技术。目前，淤泥的主要用途可以分为，替代水泥企业生产的辅助原料，如页岩、砂岩、粘土等；用于开发人造轻集料(淤泥陶粒)及制品；用以取代粘土开发高档次的新型墙体材料。
对建材工业来说，随着经济的不断发展，水泥等常规胶凝材料和墙体材料的需求量逐渐增多，同样面临着原材料日渐匮乏的境地。因此，许多国家，特别是发达国家，都投入了大量的人力和物力，发展高新技术，研究利用自然及工业废物替代天然的原材料，生产达到生态要求的生态水泥和墙体材料。综合利用河道淤泥是环境保护和废物资源化的有效途径之一。随着我国基础建设的快速发展，建筑用砖的需求也越来越大。原来我国传统的制砖技术是利用粘土烧结制砖，由于其需要大量采掘耕地，对基本农田造成大量的破坏，国家明令禁止生产和使用粘土实心砖，限制生产和使用粘土多孔砖。因此一些砖瓦厂正面临原材料短缺的发展困境。利用河道淤泥替代粘土，生产烧结多孔砖，不仅可避免其对环境的二次污染，而且可实现砖瓦厂的可持续发展。目前，国内已申请的多个发明专利提出了利用淤泥生产烧结砖，如申请号200610040094.0、02137142.3、200620077568.3等。从这些专利成果来看，目前，仍存在一些问题，一是砖坯原料中河道污泥含量比较低，不能实现淤泥100％的替代粘土；二是这种砖的保温性能较差，不能满足现代建筑对墙体材料的轻质节能隔热保温要求，无法达到节能50％的标准要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种河道淤泥自保温烧结多孔砖及其生产方法，利用该方法生产的烧结多孔砖河道淤泥利用率高、孔隙率高、孔型设计合理、自保温性好、产品合格率高。
本发明一方面公开了一种河道淤泥自保温烧结多孔砖，由下列质量百分比的原料组成：
河道淤泥：30～50％，优选45-50％；
河道淤泥干粉：20～40％，优选28-29％；
煤渣：20～30％，优选20-22％；
微孔成型料：1～8％，优选1-4％。
所述的河道淤泥是经过陈化、脱水干燥处理的粘性淤泥，含水量为20-30％。
河道淤泥干粉则是指河道淤泥进一步干燥脱水至含水率小于8％。
其中河道淤泥及其干粉的比例是根据天气条件、河道淤泥的含水率变化而调整。添加河道淤泥干粉可调整砖坯混合料的含水率在合理的范围内。
所述的煤渣是煤厂的底渣，经粉碎后，粒径在1～2mm。
所述的微孔成型料是木屑或秸秆，粉碎后的粒径在1～2mm。
本发明采用砖坯微孔成型技术，在砖坯中掺入一定粒径的木屑或秸秆，在砖坯高温焙烧期间或是自身燃烧，或是因为高温下分解释放出气体，或是因本身的气孔结构而在制品中留下了大量的不同孔径的微气孔，使砖具有较高的孔隙率，从而大幅度降低产品密度、导热系数。
本发明进一步优化了多孔砖的孔形结构与排布方式，在保证产品设计强度前提下，从节能建筑热工性能方面考虑，优选矩形通孔，在外形尺寸已确定的情况下尽可能增加孔洞排数；在孔洞排数确定后尽可能将孔洞宽度控制在15～22mm之间；孔壁尺寸控制8～20mm，连接内孔洞尽可能减少，并矩形孔采用错位排列。
本发明另一方面公开了一种河道淤泥自保温烧结多孔砖的制备方法，包括下列步骤：
c.按前述比例配料、原料粉碎并混合；
d.多孔砖成型、干燥和焙烧。
上述步骤1前还可包括河道淤泥的采挖、干燥及陈化。
本发明不改变现行的制砖工艺，采用河道淤泥100％替代粘土，原料来源广、使河道淤泥资源化，节省了土地资源，保护了耕地，还有利于河道清理，充分利用了面广量大的农业废弃物，变废为宝。根据不同的保温性能，可制成MU2.5~20不同强度等级的烧结多孔砖，导热系数可达0.23w/m·k以下，具有良好的自保温性能。在普通建筑结构围护中，可实现建筑节能50％以上。
附图说明
图1河道淤泥烧结多孔砖的工艺流程图
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、木屑微孔成型剂的质量配合比为50％∶29％∶20％∶1％。制备流程如图1所示，将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、木屑，进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开，孔宽约15mm；孔壁厚度15mm。经950℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.28W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为1.34W/(m2·K)。
实施例2：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、秸秆微孔成型剂的质量配合比为50％∶28％∶20％∶2％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、微孔成型剂，进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开，孔宽约22mm；孔壁厚度15mm。经1000℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.24W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为1.01W/(m2·K)。
实施案例3：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂的质量配合比为45％∶29％∶22％∶4％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、微孔成型剂，进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开，孔宽约20mm；孔壁厚度12mm。经1050℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.20W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为0.85W/(m2·K)。
实施案例4：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂的质量配合比为30％∶40％∶25％∶5％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、微孔成型剂进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开。经1050℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.23W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为0.98W/(m2·K)。
实施案例5：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂的质量配合比为45％∶20％∶30％∶5％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、微孔成型剂进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开。经1000℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.20W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为0.85W/(m2·K)。
实施案例6：
河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂混合、制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥、河道淤泥干粉、煤渣、微孔成型剂的质量配合比为47％∶20％∶25％∶8％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣、微孔成型剂进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的矩形通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开。经1050℃高温烧结，制成90×115×240mm自保温烧结砖，其导热系数为0.18W/(m·K)，自保温砖砌成240mm的墙体传热系数为0.75W/(m2·K)。
对比例：
普通河道淤泥烧结多孔砖由河道淤泥和煤渣混合后制坯、干燥和烧制而成，河道淤泥和煤渣的质量配合比为65％∶35％。将经过陈化、干燥处理的河道淤泥，煤渣进行混合，加适量的水，充分搅拌、碾压、真空挤压砖坯，砖坯上的圆形孔通孔呈纵向有序排列，相邻列的通孔相互错开。经1050℃高温烧结，制成90×115×240mm普通河道淤泥烧结多孔砖砖，其导热系数为0.52W/(m·K)，其砌成240mm的墙体传热系数达到1.85W/(m2·K)。因此，本发明研制的河道淤泥自保温烧结砖具有良好的保温性能，在建筑使用中具有很好的节能效果。
Claims (6)
1.一种河道淤泥自保温烧结多孔砖，由下列质量百分比的原料组成：
河道淤泥：30～50％；
河道淤泥干粉：20～40％；
煤渣：20～30％；
微孔成型料：1～8％；
所述河道淤泥自保温烧结多孔砖具有多个矩形通孔；所述矩形通孔的孔洞宽度为15～22mm；所述矩形通孔的孔壁厚度为8～20mm；所述矩形通孔错位排列。
2.如权利要求1所述河道淤泥自保温烧结多孔砖，其特征在于，所述河道淤泥是经过陈化、脱水干燥处理的粘性淤泥，含水率为20～30％。
3.如权利要求1所述河道淤泥自保温烧结多孔砖，其特征在于，所述煤渣粒径为1～2mm。
4.如权利要求1所述河道淤泥自保温烧结多孔砖，其特征在于，所述微孔成型料的粒径在1～2mm。
5.如权利要求1所述河道淤泥自保温烧结多孔砖，其特征在于，所述微孔成型料为木屑或秸秆。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述河道淤泥自保温烧结多孔砖的制备方法，包括下列步骤：
a.按比例配备原料，原料粉碎并混合；
b.多孔砖成型、干燥和焙烧。
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Denomination of invention: River silt self insulation sintered porous brick and its production method Effective date of registration: 20230424 Granted publication date: 20121031 Pledgee: Bank of Hainan Limited by Share Ltd. Pledgor: SHANGHAI XINJINSHAN SILT RES DEV Co.,Ltd. Registration number: Y2023980039032 |
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