CN101654941A

CN101654941A - 一种高强度免蒸砖及其制备方法

Info

Publication number: CN101654941A
Application number: CN200910307296A
Authority: CN
Inventors: 吴江红; 杨新亚; 李晖; 程刚; 甘万贵; 汪晖; 李灿华
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: CN101654941B

Abstract

本发明公开了一种高强度免蒸砖及其制备方法，属于属于建材材料技术领域。该免蒸砖按重量百分比计算，包含以下成分：未磨水渣30～45％，重矿渣30～45％，粉煤灰10～20％，工业副产石膏2～5％，活性激发剂1～5％以及水5～14％。本发明的制备方法简单，生产成本低，生产出来的免蒸砖抗冻性能强，干缩值低，强度能达到MU15以上。

Description

一种高强度免蒸砖及其制备方法

技术领域

本发明属于建材材料技术领域。

背景技术

国内目前使用的新型墙体材料，主要以混凝土砌块、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、加气粉煤灰砌块为主体。免烧砖与免蒸砖近些年在各地发展迅速，强度虽能达到MU10以上，但由于抗碳化性、抗收缩性、抗冻性等耐久性存在较多的问题，近两年来，一直受到中国砖瓦行业的人士的质疑。目前免烧免蒸砖的研究报告与专利技术中，主要是在原料中加入水玻璃、氢氧化钠、硫酸钠等碱性物质作激发剂，激发矿渣、粉煤灰的水化活性。如专利“纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖及其制备方法”(申请号93111045.9)中需加入1.5％磷酸三钠，1％无水硫酸钠或芒硝，同时加入高达15％～30％的电石渣(主要成份氢氧化钙Ca(OH)₂)，砖的强度等级只能达到M10级要求。加入较多的钠质激发剂会使砖体出现严重的泛霜现象，同时高含量的Ca(OH)₂的掺入，使砖的碳化性能下降，干缩值增大，是造成墙体开裂的主要原因。专利“节能环保水渣砖”(公开号CN1724439)中加入水泥量达10％～15％，其中骨料为石子，废渣的利用率仅为40％～60％，专利中无法判定产品能达到的等级。专利“水硬性钢铁渣免烧砖及其生产工艺”(公开号为CN1810700A)加入5％～12％粘土及15％～30％的含添加剂的胶凝料，并采用50℃～80℃水温条件下热水养护20～26h。该专利胶结料掺量大，整个配方原料种类多达10种以上，实际生产工艺复杂，配料与混料工作量大，同时热水养护时间长，生产成本高，缺乏市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题而提供一种高强度免蒸砖及其制备方法，该免蒸砖抗冻性能强，干缩值低，强度能达到MU15以上，同时制备方法简单，生产成本低。

本发明所采用的技术方案是：

一种高强度免蒸砖，所述免蒸砖按重量百分比计算，包含以下成分：未磨水渣30～45％，重矿渣30～45％，粉煤灰10～20％，工业副产石膏2～5％，活性激发剂1～5％以及水5～14％。

优选地，所述免蒸砖按重量百分比计算，包含以下成分：未磨水渣35～40％，重矿渣33～42％，粉煤灰12～16％，工业副产石膏3～4％，活性激发剂2～4％以及水7～13％。

进一步地，所述未磨水渣为未经粉磨处理的水淬矿渣，其颗粒小于3mm，含水率小于12％。

进一步地，所述重矿渣为普通铁矿石炼生铁时所得的热泼矿渣、矿渣堆场的矿渣和罐壳渣，经破碎分级后，颗粒直径小于5mm。

进一步地，所述粉煤灰为燃煤发电厂的干排粉煤灰。

更进一步地，所述粉煤灰还可以为干法脱硫灰渣或者两者的任意比例混合。

进一步地，所述干法脱硫灰渣为燃煤工业炉干法烟气脱硫所排出的废渣。

进一步地，所述工业副产石膏为燃煤电厂湿法烟气脱硫排放的脱硫石膏、磷酸生产过程中排放的磷石膏、氢氟酸生产过程中排放的无水氟石膏以及柠檬酸生产过程中排放的柠檬酸石膏。

进一步地，所述活性激发剂为石灰、水泥、电石渣、纸浆废液中的一种或者几种的任意比例混合。

一种高强度免蒸砖的制备方法，包括以下步骤：将磨水渣、粉煤灰以及工业副产石膏送入强制式搅拌机中，干混1～2min，加入水和活性激发剂，搅拌混合2～3min，其中水的掺量根据未磨水渣含水率进行调整，使总含水率控制在10～14％，再加入重矿渣作为骨料继续搅拌均匀，出料送至陈化库静置陈化，陈化3～6h后，采用液压静压制砖机压制成型；将压制好的砖送至堆场堆垛，在自然条件下养护，前7天养护需每天洒水三至四次，养护后期每天洒水一次，养护时间为14天以上；当环境温度为20℃以上时，增加洒水次数；当环境温度低于10℃时需采取保温措施进行养护，并增加养护时间。

本发明具有以下优点：

(1)原料以工业废弃物为主，占总质量的95％以上，其中以重矿渣为骨料，节约了大量天然石料，保护了生态环境，也解决了在城市中建砖厂石料取材与运输困难的问题；

(2)所用的未磨水渣无需烘干、粉磨，直接使用，节能降耗，替代河砂做细骨料，起结构支撑作用，其水化产物又是砖体强度的主要来源，同时大大节约生产成本；

(3)本发明中可以用干法脱硫灰渣部分或全部代替粉煤灰，使砖厂的取材更方便，由于干法脱硫灰渣价格比粉煤灰价格更低，一方面降低了生产成本，另一方面也使几乎无法利用的干法脱硫灰渣得到更好的应用；

(4)本发明所用石膏均为工业副产石膏，原料范围广，可就近取材，减少天然石膏的开采量，同时工业副产石膏本身均为粉状材料，无需破碎、粉磨，减小生产投资，降低生产成本；

(5)本发明生产工艺简单，生产成本低，原料静置陈化时短，可不需轮碾，只需强制搅拌即可，采用静压制砖机生产可节省大量模板，减少砖的转运次数；

(6)本发明生产的高强度免蒸砖，产品性能全部达到现行国家及建材行业有关技术标准的要求，其强度等级别MU15及以上，28天强度最高可达24MPa。

具体实施方式

实施例1

高强度免蒸砖，按重量百分比计算，其成分为：未磨水渣37％，重矿渣40％，粉煤灰15％，脱硫石膏5％，活性激发剂(水泥和纸浆废液的混合)3％以及水5％。

其制备方法为：将磨水渣、粉煤灰以及脱硫石膏在强制式搅拌机先干混1min后，加入水和活性激发剂搅拌混合3min，其中水的掺量根据未磨水渣含水率进行调整，含水率控制在10％，再加入重矿渣作为骨料继续搅拌均匀，出料送至陈化库静置陈化3h，采用液压静压制砖机压制成型，制品成型压强为10MPa；将压制好的砖送至堆场堆垛，在自然条件下养护，前7天养护需每天洒水三次，养护后期每天洒水一次，养护15天，养护时，其平均温度为20℃以上。

实施例2

高强度免蒸砖，按重量百分比计算，其成分为：未磨水渣30％，重矿渣44％，粉煤灰20％，磷石膏3％，活性激发剂(石灰)3％以及水10％。

其制备方法为：将磨水渣、粉煤灰以及磷石膏在强制式搅拌机先干混2min后，加入水和活性激发剂搅拌混合2min，其中水的掺量根据未磨水渣含水率进行调整，含水率控制在14％，再加入重矿渣作为骨料继续搅拌均匀，出料送至陈化库静置陈化6h，采用液压静压制砖机压制成型，制品成型压强为12MPa；将压制好的砖送至堆场堆垛，在自然条件下养护，前7天养护需每天洒水四次，养护后期每天洒水一次，养护16天，养护时，其室外平均温度为20℃以上。

实施例3

高强度免蒸砖，按重量百分比计算，其成分为：未磨水渣40％，重矿渣38％，干法脱硫灰渣20％，氟石膏3％，活性激发剂纸浆废液3％以及水14％。

其制备方法为：将磨水渣、干法脱硫灰渣以及氟石膏在强制式搅拌机先干混2min后，加入水和活性激发剂搅拌混合2min，其中水的掺量根据未磨水渣含水率进行调整，含水率控制在14％，再加入重矿渣作为骨料继续搅拌均匀，出料送至陈化库静置陈化5h，采用液压静压制砖机压制成型，制品成型压强为10MPa；将压制好的砖送至堆场堆垛，在自然条件下养护，前7天养护需每天洒水三次，养护后期每天洒水一次，养护16天，养护时，其室外平温度为20℃以上。

按照《粉煤灰砖》进行检测，28天后各实施例免蒸砖的性能参数见表1。

表1 本发明实施例中免蒸砖的各项性能参数

性能	参数	MU15等级标准要求	实施例1	实施例2	实施例3
性能	参数	MU15等级标准要求	实施例1	实施例2	实施例3	强度等级	抗压强度MPa	≥15.0	22.0-24.58	17.27-21.27	16.6-21.0
	抗折强度MPa	≥3.3	4.12-4.58	3.66-3.74	3.50-3.90	强度等级	抗压强度MPa	≥15.0	22.0-24.58	17.27-21.27	16.6-21.0
	抗折强度MPa	≥3.3	4.12-4.58	3.66-3.74	3.50-3.90	抗冻性	抗压强度MPa	≥12.0	20.46-23.2	16.01-20.2	15.0-18.9
	砖的干质量损失％	≤2.0	0.2-2	0.2-2	0.2-2	抗冻性	抗压强度MPa	≥12.0	20.46-23.2	16.01-20.2	15.0-18.9
	砖的干质量损失％	≤2.0	0.2-2	0.2-2	0.2-2	干燥收缩值	优等品和一等品	≤0.65mm/m	0.23-0.42	0.23-0.42	0.23-0.45
	合格品	≤0.75mm/m				干燥收缩值	优等品和一等品	≤0.65mm/m	0.23-0.42	0.23-0.42	0.23-0.45
	合格品	≤0.75mm/m				碳化性能	碳化系数	Kc≥0.8	0.8-0.9	0.8-0.9	0.8-0.9

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种高强度免蒸砖，其特征在于，所述免蒸砖按重量百分比计算，包含以下成分：未磨水渣30～45％，重矿渣30～45％，粉煤灰10～20％，工业副产石膏2～5％，活性激发剂1～5％以及水5～14％。

2.根据权利要求1所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述免蒸砖按重量百分比计算，包含以下成分：未磨水渣35～40％，重矿渣33～42％，粉煤灰12～16％，工业副产石膏3～4％，活性激发剂2～4％以及水7～13％。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述未磨水渣为未经粉磨处理的水淬矿渣，其颗粒小于3mm，含水率小于12％。

4.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述重矿渣为普通铁矿石炼生铁时所得的热泼矿渣、矿渣堆场的矿渣和罐壳渣，经破碎分级后，颗粒直径小于5mm。

5.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述粉煤灰为燃煤发电厂的干排粉煤灰。

6.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述粉煤灰还可以为干法脱硫灰渣或者两者的任意比例混合。

7.根据权利要求6所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述干法脱硫灰渣为燃煤工业炉干法烟气脱硫所排出的废渣。

8.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述工业副产石膏为燃煤电厂湿法烟气脱硫排放的脱硫石膏、磷酸生产过程中排放的磷石膏、氢氟酸生产过程中排放的无水氟石膏以及柠檬酸生产过程中排放的柠檬酸石膏。

9.根据权利要求1至2任意一项所述的高强度免蒸砖，其特征在于，所述活性激发剂为石灰、水泥、电石渣、纸浆废液中的一种或者几种的任意比例混合。

10.一种权利要求1所述的高强度免蒸砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将未磨水渣、粉煤灰以及工业副产石膏送入强制式搅拌机中，干混1～2min，加入水和活性激发剂，搅拌混合2～3min，其中水的掺量根据未磨水渣含水率进行调整，使总含水率控制在10～14％，再加入重矿渣作为骨料继续搅拌均匀，出料送至陈化库静置陈化，陈化3～6h后，采用液压静压制砖机压制成型；将压制好的砖送至堆场堆垛，在自然条件下养护，前7天养护需每天洒水三至四次，养护后期每天洒水一次，养护时间为14天以上；当环境温度为20℃以上时，增加洒水次数；当环境温度低于10℃时需采取保温措施进行养护，并增加养护时间。