CN101948331B - 一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸压加气混凝土砌块，其由下述重量份配比的原料加水制成：陶瓷抛光废料50～55份；细沙10～15份；生石灰20～24份；水泥10～20份；铝粉0.05～0.09份；石膏3～5份；本发明还公开了一种蒸压加气混泥土砌块的制备方法，其包括取上述原料、制取浆料、配料浇注、热室静停养护、坯体切割、编组、蒸压养护、成品检验、废液、废渣、废品再生利用等生产工艺。本发明所得到的蒸压加气混泥土砌块，具有成型速度快、轻质、高强、保温、隔音、防火性能佳、低弹、抗震、方便施工等特点。本发明实现了对陶瓷抛光废料的利用，减少和降低陶瓷工业废弃料的排放，有利于生态环境的保护。

Description

一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑轻质墙体-蒸压加气混泥土砌块及其制备方法，特别是一种把陶瓷抛光废料作为主要原料，制作蒸压加气混泥土砌块(轻质砖)及其制备方法。

背景技术

目前，在建筑陶瓷平板瓷砖的生产过程中，主要产生三大污染：废水、废气及固体废弃物。其中固体废弃物主要是在制造陶瓷平板瓷砖的过程中，由磨平、抛光工序所产生的(细粉、湿式)废料-统称为陶瓷抛光废料。一般规模陶瓷砖厂，一天要产生出百吨以上的抛光废料。

现在的陶瓷工业生产往往几十家企业集中在一个工业区内，每天产生的陶瓷抛光废料有千吨以上。由于一直没有及时处理、利用好这些废料，(几十年来)这种废料随着工业发展而不断的产生和积累，已经严重的污染着人们的生活环境。这些不会自然自行降解的陶瓷抛光废料不仅占满垃圾填埋场，而且，遇水成浆；随着雨水到处流淌。流到那里就污染到哪里，破坏土质结构。

虽然对陶瓷抛光废料的利用已有相关报导，统计表明：所有这些处理方法，对陶瓷抛光废料的利用量还都比较少。未能充分、大量消耗掉陶瓷企业所产生的抛光废料。面对这些陶瓷抛光废料还在大量的产生，严重污染着生态环境，还是没有显示资源综合利用的优势。因此，如何大量处理这些废料，也已经成为越来越迫切要求解决的问题了。

经过化验，陶瓷抛光废料的化学成分大致为：

IL    4.22％    (烧失量)；

SiO₂    66.14％    (二氧化硅)；

AL₂O₃   17.36％    (三氧化铝)；

Fe₂O₃   0.59％     (三氧化铁)；

TiO₂    0.21％     (二氧化钛)；

CaO     2.6％      (氧化钙)；

MgO     4.93％     (氧化镁)；

Na₂O    2.94％     (氧化钠)；

K₂O     1.75％     (氧化钾)。

不同厂家的陶瓷废料化学成分稍有些变化。

检测得：陶瓷抛光废料的颗粒范围为：200～600目。

根据陶瓷抛光废料的化学成分，通过与其它的原材料的搭配，可以把其作为生产、制造蒸压加气混凝土砌块的主要原料，以取代原来制造蒸压加气混凝土砌块所用的河沙、石粉、矿渣、粉煤灰等主要原材料。

发明内容

本发明的目的是：以先进的低碳、生态、环保理念，设计生产工艺流程和产品制备措施。在考虑获取优质产品同时，充分考虑在生产过程中产生的废液、废渣、废品的回收和再生循环利用；采用新的产品原料配方、充分利用陶瓷抛光废料，在降低原材料成本的同时，增大了对陶瓷抛光废料的消耗和利用。

实现本发明的技术方案：是把陶瓷抛光废料作为主要原料，用其与下述原材料，按重量份配比进行优化、组合、搭配：

陶瓷抛光废料50～55份；细沙10～15份；生石灰20～24；水泥10～20份；石膏3～5份；铝粉0.05～0.09份；

本发明的进一步技术方案是：蒸压加气混泥土砌块物料中的水料与干物料总和之比为：0.65～0.75；

本发明的进一步技术方案是：蒸压加气混泥土砌块物料中的硅质CaO原料和与钙质SiO₂原料和之比为：C/S≈0.7～0.8；

本发明的进一步技术方案是：蒸压加气混泥土砌块物料中的辅助改性原材-细沙的颗粒度为：50～200目、10～15份的重量配比，作为骨料直接进入综合搅拌。

本发明的进一步技术方案是：在原料配方-铝粉的取值(0.05～0.09份)范围内，选取不同的数值配比，就可以改变加气混泥土砌块的孔隙率，用量大，空隙率就大；用量小，空隙率就小；即选取不同的数值配比，就得到不同容重的蒸压加气混泥土砌块。

本发明的另一技术方案是：一种蒸压加气混泥土砌块的制备方法，其包括如下工艺步骤：

一、取如下重量份配比的原料：

陶瓷抛光废料50～55份；细沙12～15份；生石灰20～24；水泥10～20份；石膏35～份；铝粉0.050～.09份；

二、制取胶结浆料

将第一步取得的陶瓷抛光废料、生石灰、石膏放入搅拌机中，并按照水、料的重量之比为0.65～0.7∶1加入水进行搅拌，搅拌的时间为2～3分钟，制得胶结浆料；

三、稀释发气剂

按照水与铝粉的重量之比为30∶1的要求，加水与铝粉进行稀释搅拌，搅拌时间为2～3分钟，搅拌得到稀释发气剂溶液。(注：在生产初期，要根据实际情况加入微量的稳泡剂，正常生产后取消。)该工序与第二步同步、分开进行；

四、制取混合胶结浆状混泥土

将第一步得到的水泥、细沙；与第二步制得的胶结浆料；通过计量进入混合搅拌机搅拌，搅拌温度为40摄氏度左右，温度较低时，要送入蒸汽提高料温，搅拌周期为：8～10分钟，其中后期留1～1.5分钟加入第三步所得到的发气剂溶液一同搅拌，得到混合胶结浆状泡沫混泥土；

五、浇注成形

将第四步得到的浆状泡沫混泥土立即乘热浇注入模中，且送入热室静停养(热室为40～60摄氏度左右)得到成形的加气混泥土模块坯；

六、坯体切割

将第五步得到的成形的加气混泥土模块坯，经过热室静停养护2～3小时后且达到(0.3～0.5MPa)可切割强度后，即卸去模框，按照预定尺寸进行切割，得成型加气混泥土砌块；

七、编组装车

将第六步得到的成型加气混泥土砌块，编组装车，准备送入蒸压釜内。

八、蒸压养护

将经过第七步编组好的成型加气混泥土砌块，送入蒸压釜内，依次进行抽真空(0.0～-0.06MPa、0.5小时)；加蒸汽，升温升压(-0.06～1.5～2MPa、0～180～200摄氏度、1.5小时)；恒温恒压(180～200摄氏度、0.15～2MPa、6～8小时)；降温降压，关掉蒸汽，打开蒸压釜门(1.5～2小时)，由恒温温度降至室外温度，压力降至0，完成蒸压养护过程；得到成品-蒸压加气混泥土砌块。(整个蒸压养护过程所用时间为10～12小时)

九、成品检验

将第八步所得成品按国家标准进行检验，分拣出合格和不合格的废品。

十、切割废液、废渣及废品的循环利用

对第六步切割工序过程中所产生的废液、废渣以及第九步通过检验后所发现的不合格的废品，可进行混合破碎、制浆，添加到下次生产蒸压加气混泥土砌块中的“搅拌制浆”工序中，与陶瓷抛光废料、细沙、生石灰、石膏原料一起循环利用。该浆料的添加量与上述原料的重量和比为0.15～0.2。

十一、锅炉废渣利用

由蒸汽锅炉燃煤后所产生的废渣，可以参入河沙原料中，一同磨细成粉一起使用。该废渣的添加量与细沙的重量比为0.08～0.15。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、本发明是用陶瓷企业在生产的过程中所产生的陶瓷抛光废料，作为主要原料与其它原材料相搭配，来制造新型蒸压加气混泥土砌块。

陶瓷抛光废料可直接从陶瓷企业的沉淀池内抽取，无需经过其它破碎、磨细等的工序进入生产线，有效降低获取原材料的成本。与同类产品相比，可降低产品10～15％的生产成本。

2、本发明的产品原料配方，把陶瓷抛光废料的使用量占产品原材料总用量≥50％，使陶瓷抛光废料得到充分利用，增大了对陶瓷抛光废料的消耗。从而减少或降低该废弃物对环境造成的污染。有力于生态环境保护；可实现节能、低碳、减排、环保。

3、在蒸压加气混泥土砌块原料配比中，把(粒度为：50～200目)细沙作为辅助改性“稍粗”骨料原材，用10～15份的重量配比，“稍粗”骨料直接进入综合搅拌，以解决和改善在生产制造过程中，因陶瓷抛光废料太细，而产生发脆、裂纹倾向等问题。

4、本发明中的制备方法采用先进的低碳、生态、环保理念，生产工艺流程充分考虑了废液、废渣、废品的回收、再生循环利用。(蒸汽锅炉选用了烟尘处理装置)

为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对发明的范围无任何限制。

附图说明

图1为本发明的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1、(容重500kg/m³)

按(ACB A3.5 B05 600×200×250 GB 11968)标准

制作一种蒸压加气混泥土砌块

陶瓷抛光废料55份；细沙15份；生石灰20份；水泥12份；铝粉0.07份；石膏4份；

其制作工艺如下(如图1所示)：

一、取原料

取陶瓷抛光废料275公斤；

注：陶瓷抛光废料颗粒度为200～600目。废料可以直接可从瓷砖企业里的沉淀池底层抽取。275公斤陶瓷抛光废料是除水净重。陶瓷抛光废料也可以在陶瓷抛光废料堆圾场获取。使用时，如果发现陶瓷抛光废料中夹有其它杂物，要把杂物除去，干废料要加水制浆。

取细沙75公斤；

注：细沙的颗粒度为：50～200目，可用设备加工河沙而成。没有细沙的地方，可以用采石场(硅质)石粉来取代细沙。

取生石灰100公斤；

注：符合JC/T621-1996《硅酸盐建筑制品用生石灰》标准。

取水泥60公斤；

注：硅酸盐水泥应符合GB175-1999和JC933的规定；

取袋装石膏20公斤；

注：合符CaSO₄.2H₂O＞70％。

取铝粉：0.35公斤

注：符合GB/T2085.2-2007

取水325公升；(水与料重量之比为0.65∶1)

注：水可以用(没有污染过)河水、井水等，自来水；

制备原料净重：530公斤。

生产制造工艺按完全上述生产工艺流程制造，成品检验结果如下：

标准：GB 11968-1997           检验结果

干体积密度≤530kg/m³          520kg/m³

抗压强度(平均值)≥3.5Mpa      3.6Mpa

单块最小值≥2.8Mpa            3.0Mpa

结论：达到国家标准。

实施例2(容重600kg/m³)

按(ACB A5 B06 600×200×250 GB 11968)标准

制作一种蒸压加气混泥土砌块

取：陶瓷抛光废料55份(330公斤)；细沙15份(90公斤)；生石灰20份(120公斤)；水泥12份(72公斤)；铝粉0.06份(0.36公斤)；石膏4份(24公斤)；(水料比：0.65∶1)

制备原料净重：636公斤。取料和实施工艺与实施例1，相同。

标准：GB 11968-1997          检验结果

干体积密度≤630kg/m³         629kg/m³

抗压强度(平均值)≥5Mpa       5.2Mpa

单块最小值≥4Mpa             4.1Mpa

结论：达到国家标准。

实施例3(容重700kg/m³)

按(ACB A7.5 B07 600×200×250 GB 11968)标准

制作一种蒸压加气混泥土砌块

取：陶瓷抛光废料55份(385公斤)；细沙15份(105公斤)；生石灰20份(140公斤)；水泥12份(84公斤)；铝粉0.05份(0.35公斤)；石膏4份(28公斤)；(水料比：0.65∶1)

制备原料净重：742公斤。取料和实施工艺与实施例1、2相同。

标准：GB 11968-1997         检验结果

干体积密度≤730kg/m³        728.7kg/m³

抗压强度(平均值)≥7.5Mpa    7.7Mpa

单块最小值≥6Mpa            6.2Mpa

结论：达到国家标准。

实施例1、2、3是在同一种生产工艺条件下、在产品原料配比不变、原材料化学成分稳定的情况下，在铝粉的配比范围内，选取了三个不同数值，就得到三个不同强度级别的蒸压加气混泥土砌块。

在实际生产过程中，要根据当地原材料的化学成分，在产品配方的取值范围内选取，要求确保产品原材料中的硅钙比C/S在0.7～0.8范围内；还要考虑的因素是“骨料”不能太细，应在(50～200目)以内；再合理调整铝粉的配比量，就可以得到所需强度的蒸压加气混泥土砌块。

Claims (2)

1.一种蒸压加气混泥土砌块，其特征是采用如下方法制成的：

一、取如下重量份配比的原料：陶瓷抛光废料50～55份；细沙10～15份；生石灰20～24；水泥10～20份；铝粉0.050～0.09份；石膏3～5份；

二、制取胶结浆料：在第一步取得的陶瓷抛光废料、生石灰、石膏中加入水进行2～3分钟搅拌，陶瓷抛光废料、生石灰、石膏的总和与水的重量比为0.6～0.7∶1，制得胶结浆料；

三、稀释发气剂：按照水与铝粉的重量之比为30∶1加水与铝粉进行2～3分钟稀释搅拌，得到稀释发气剂溶液；

四、制取混合胶结浆状泡沫混泥土：将第一步得到的水泥、细沙与第二步制得的胶结浆料进行混合搅拌，搅拌温度为40摄氏度，温度较低时，要送入蒸汽提高料温，搅拌周期为8～10分钟，在搅拌后期留1～1.5分钟加入第三步所得到的发气剂溶液一同搅拌，得到混合胶结浆状泡沫混泥土；

五、浇注成形：将第四步得到的浆状泡沫混泥土，乘热立即浇注入模中，且送入热室静停养护，得到成形的加气混泥土模块坯；

六、坯体切割：将第五步得到的成形的加气混泥土模块坯，经过热室静停养护且达到可切割强度后，即卸去模框，按照预定尺寸进行切割，得成型加气混泥土砌块；

七、编组装车：将第六步得到的成型加气混泥土砌块，编组装车，准备送入蒸压釜内；

 八、蒸压养护：将经过第七步编组好的成型加气混泥土砌块，送入蒸压釜内，依次进行抽真空、加蒸汽、升温升压、恒温恒压、降温降压，完成蒸压养护过程，得到成品；

九、成品检验：将第八步所得成品按国标进行检验，分拣出合格品和废品；

十、切割废液、废渣及不合格品的循环利用：对第六步所产生的切割废液、废渣以及第九步通过检验所分拣出不合格的废品，进行混合破碎、制浆；添加到下次生产“搅拌制浆”工序中，与陶瓷抛光废料、生石灰、石膏原料一起搅拌，循环利用；该浆料的添加量与上述原料的重量总和比为0.15～0.2；

十一、锅炉废渣利用：由蒸汽锅炉燃煤后所产生的废渣，参入河沙原料中，一同磨细成粉混合使用；该废渣的添加量与细沙的重量比为0.1～0.15。

2.一种蒸压混泥土砌块的制备方法，其特征是：包括如下工艺步骤：

一、取如下重量份配比的原料：陶瓷抛光废料50～55份；细沙10～15份；生石灰20～24；水泥10～20份；铝粉0.050～0.09份；石膏3～5份；

二、制取胶结浆料：在第一步取得的陶瓷抛光废料、生石灰、石膏中加入水进行2～3分钟搅拌，陶瓷抛光废料、生石灰、石膏的总和与水的重量比为0.6～0.7∶1，制得胶结浆料；

三、稀释发气剂：按照水与铝粉的重量之比为30∶1加水与铝粉进行2～3分钟稀释搅拌，得到稀释发气剂溶液；

四、制取混合胶结浆状泡沫混泥土：将第一步得到的水泥、细沙与第二步制得的胶结浆料进行混合搅拌，搅拌温度为40摄氏度，温度较低时，要送入蒸汽提高料温，搅拌周期为8～10分钟，在搅拌后期留1～1.5分钟加入第三步所得到的发气剂溶液一同搅拌，得到混合胶结浆状泡沫混泥土；

五、浇注成形：将第四步得到的浆状泡沫混泥土，乘热立即浇注入模中，且送入热室静停养护，得到成形的加气混泥土模块坯；

六、坯体切割：将第五步得到的成形的加气混泥土模块坯，经过热室静停养护且达到可切割强度后，即卸去模框，按照预定尺寸进行切割，得成型加气混泥土砌块；

七、编组装车：将第六步得到的成型加气混泥土砌块，编组装车，准备送入蒸压釜内；

 八、蒸压养护：将经过第七步编组好的成型加气混泥土砌块，送入蒸压釜内，依次进行抽真空、加蒸汽、升温升压、恒温恒压、降温降压，完成蒸压养护过程，得到成品；

九、成品检验：将第八步所得成品按国标进行检验，分拣出合格品和废品；

十、切割废液、废渣及不合格品的循环利用：对第六步所产生的切割废液、废渣以及第九步通过检验所分拣出不合格的废品，进行混合破碎、制浆；添加到下次生产“搅拌制浆”工序中，与陶瓷抛光废料、生石灰、石膏原料一起搅拌，循环利用；该浆料的添加量与上述原料的重量总和比为0.15～0.2；

十一、锅炉废渣利用：由蒸汽锅炉燃煤后所产生的废渣，参入河沙原料中，一同磨细成粉混合使用；该废渣的添加量与细沙的重量比为0.1～0.15。

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