CN102010175A - 免烧、免蒸砖和砌块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免烧、免蒸砖和砌块及其制备方法，该砖和砌块的组分及其重量百分比为轻烧氧化镁5%～40%、工业废渣1%～25%、调和剂溶液4%～35%、增强增稠剂0～30%、骨料5%～85%、抗水外加剂0.01%～8%、减水剂0～0.5%。砖和砌块具有常温固化反应、凝结硬化快、高强、隔热、隔音、阻燃、抗冻的优点；抗水性提高，延长了产品的使用寿命，同时克服了产品吸潮、返卤和泛霜的缺点；促进了固体废弃物的资源化和综合利用，可减少对环境的污染；能减轻产品的容重，降低运输能耗，提高热阻，提高保温隔热性能。本发明砖和砌块无毒、无味、无放射性，对人体无害，不污染环境，具有清洁环保的特点；不采用粘土，能有效保护耕地资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，尤其是一种免烧、免蒸砖和砌块及其制备方法。
背景技术
几千年来，粘土砖一直是我国的主体建筑砌块。粘土砖必须经过烧结才能使用，且在制作烧结粘土砖的过程中，既毁坏大面积的耕地，又消耗大量的能源，同时还排放出大量的CO2和SO2等气体，加剧温室效应和环境污染。为节省资源，保护环境，国家早就决定在国内的大中城市禁止使用实心粘土砖；到2010年底，全国所有城镇将全面禁止使用实心粘土砖。
中国专利申请CN101462865A《粘土免烧型保温砖及其制备方法》中利用氧化镁和氯化镁溶液作为各种粘土的粘结剂，保温砖成型养护后，制成粘土砖，无需烧结即可使用，但该产品的主要原料仍为粘土。该产品在制作过程中仍会毁坏耕地。为保护耕地，中国专利ZL 200410065821.X《大掺量蒸压粉煤灰砖的制作方法》中用粉煤灰取代粘土为原料，制成粉煤灰砖，但需要进行高压蒸养；中国专利ZL00110917.0《一种煤矸石砖的制作方法》中用煤矸石取代粘土为原料制成煤矸石砖，但仍需烧结。这两种产品在制作过程中会消耗燃料、排放废气。
中国专利申请CN101591161A《利用非金属弃渣生产免烧砌块及制备方法》、CN1465544A《一种建筑垃圾资源化制品免烧空心砌块墙砖》和中国专利CN1265380A《以粉煤灰为基料的免烧、免蒸砖瓦砌块系列产品及工艺》中分别用粉煤灰、建筑垃圾和非金属弃渣取代粘土作为建筑用砖的主体材料，同时使用氧化镁和氯化镁溶液作为胶结材料，制备出免烧建筑用砖。这些专利产品既保护了耕地，又降低产品的能耗，同时使固体废弃物得到资源化利用。但前述专利产品中，在利用氧化镁和氯化镁溶液作为胶结材料时，都忽视了氧化镁和氯化镁溶液反应后的水化产物不具有抗水性的缺点，上述专利产品中的其它成分对此水化产物均不具备实质性的抗水保护作用，从而限制了产品的应用范围，并且在长期使用过程中，由于水化产物受到潮湿大气和雨水的侵蚀，侵蚀产物还会导致产品吸潮、返卤和泛霜，最终导致产品粉化、丧失强度，失去使用价值，影响了建筑物的使用寿命，难以在全国范围内推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能抗水保护、节能环保的免烧、免蒸砖和砌块；本发明还提供了一种免烧、免蒸砖和砌块的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明砖和砌块的组分及其重量百分比为：轻烧氧化镁5%～40%、工业废渣1%～25%、调和剂溶液4%～35%、增强增稠剂0～30%、骨料5%～85%、抗水外加剂0.01%～8%、减水剂0～0.5%。
本发明砖和砌块中优选的轻烧氧化镁为煅烧菱镁矿法、水氯镁石-纯碱法、水氯镁石-石灰法、水氯镁石-白云石法、水氯镁石-碳铵法、水氯镁石-热解法、水氯镁石部分热解法制备而成的活性氧化镁粉末材料中的任何一种或几种的混合物。
本发明砖和砌块中优选的工业废渣为粉煤灰、炉渣、矿渣、钢渣、脱硫石膏中的任何一种或几种的混合物。
本发明砖和砌块中优选的调和剂溶液是波美度为18～35°Be的氯化镁溶液、波美度为20～35°Be的硫酸镁溶液中的任何一种或两种的混合物。
本发明砖和砌块中优选的增强增稠剂为碳酸镁、硅酸镁中的任何一种或两种的混合物。
本发明砖和砌块中优选的骨料为天然砂石、人工级配砂石、矿山尾矿砂石中的任何一种或几种的混合物；还可优选为粘土陶砂、粘土陶粒、页岩陶砂、页岩陶粒、粉煤灰陶砂、粉煤灰陶粒、煤矸石、建筑垃圾、锯末、农作物秸秆中的任何一种或几种的混合物；骨料粒度为5～10mm。
本发明砖和砌块中优选的抗水外加剂为重量百分浓度为35%～85%的磷酸、磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸钙、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、偏磷酸钠、硫酸亚铁、石膏和硅灰中的任何一种或几种的混合物。
本发明砖和砌块中优选的减水剂为木质磺酸钙、萘系高效减水剂中的任何一种或两种的混合物。其中，萘系高效减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂，化学名称萘磺酸盐甲醛缩合物。
本发明砖和砌块的制备方法采用下述工艺步骤：（1）原料计量：将各原料按照预定的配合比，分别计量；
（2）混合搅拌：将计量好的所述原料混合均匀，搅拌制成轻烧氧化镁混合料；
（3）压制成型：在压砖机上将轻烧氧化镁混合料注入模具，压制成砖和砌块的形状，脱模后放在托架上，运送至养护场地；
（4）自然养护：在压制的砖和砌块固化后，在自然条件下进行养护，即可。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明利用轻烧氧化镁为主要原材料制备而成，具有常温固化反应、凝结硬化快、高强、隔热、隔音、阻燃、抗冻的优点，生产过程中无三废排放，属清洁生产，符合新型墙体材料对建筑功能和建筑节能的要求，具有较好的社会经济效益；
2、本发明加入了抗水外加剂，提高了产品的抗水性，可用作潮湿环境下的墙体材料，扩大产品的应用范围；抗水性提高，延长产品的使用寿命，同时克服了产品吸潮、返卤和泛霜的缺点；
3、本发明砖和砌块大量采用粉煤灰、炉渣、矿渣、钢渣、脱硫石膏等工业废渣和锯末、农作物秸秆等农业废弃物，促进了固体废弃物的资源化和综合利用，可减少对环境的污染；
4、本发明砖和砌块采用天然砂石、人工级配砂石和矿山尾矿砂石等作为骨料制作而成，适用于作为承重结构的建筑墙体材料；
5、本发明砖和砌块采用粘土陶砂与陶粒、页岩陶砂与陶粒、粉煤灰陶砂与陶粒、煤矸石、建筑垃圾、锯末、农作物秸秆等作为骨料，能减轻产品的容重，降低运输能耗，提高热阻，提高保温隔热性能，适用于作为非承重结构的建筑墙体材料。
本发明砖和砌块无毒、无味、无放射性，对人体无害，不污染环境，具有清洁环保的特点；不采用粘土，能有效的保护耕地资源。
具体实施方式
本免烧、免蒸砖和砌块由轻烧氧化镁、工业废渣、调和剂溶液、增强增稠剂、骨料粒度为5～10mm的骨料、抗水外加剂和减水剂，经机械搅拌、压制成型、自然养护制成。
本发明的主要制造方法如下：
（1）原料计量：将轻烧氧化镁粉、工业废渣、调和剂溶液、增强增稠剂、骨料、抗水外加剂、减水剂按照预定的配合比，分别计量；
（2）混合搅拌：将计量好的所述原材料混合均匀，搅拌制成轻烧氧化镁混合料；
（3）压制成型：在压砖机上将轻烧氧化镁混合料注入模具，压制砖和砌块的形状，脱模后放在托架上，运送至养护场地；可压制成各种砖和砌块形状，如砖等；
（4）自然养护：在压制的砖和砌块固化后，码放，在自然条件下进行养护，直至性能达到设计要求。
以规格390mm×190mm×190mm的本免烧、免蒸砌块和240mm×115mm×53mm的本免烧、免蒸砖为例，对本发明实施例作出详细的说明，各原料的重量百分比以及成品的检测结果见表1：
Claims (10)
1.一种免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于,该砖和砌块的组分及其重量百分比为：轻烧氧化镁5%～40%、工业废渣1%～25%、调和剂溶液4%～35%、增强增稠剂0～30%、骨料5%～85%、抗水外加剂0.01%～8%、减水剂0～0.5%。
2.根据权利要求１所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的轻烧氧化镁为煅烧菱镁矿法、水氯镁石-纯碱法、水氯镁石-石灰法、水氯镁石-白云石法、水氯镁石-碳铵法、水氯镁石-热解法、水氯镁石部分热解法制备而成的活性氧化镁粉末材料中的任何一种或几种的混合物。
3.根据权利要求１或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的工业废渣为粉煤灰、炉渣、矿渣、钢渣、脱硫石膏中的任何一种或几种的混合物。
4.根据权利要求１或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的调和剂溶液是波美度为18～35°Be的氯化镁溶液、波美度为20～35°Be的硫酸镁溶液中的任何一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的增强增稠剂为碳酸镁、硅酸镁中的任何一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的骨料为天然砂石、人工级配砂石、矿山尾矿砂石中的任何一种或几种的混合物；骨料粒度为5～10mm。
7.根据权利要求1或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的骨料为粘土陶砂、粘土陶粒、页岩陶砂、页岩陶粒、粉煤灰陶砂、粉煤灰陶粒、煤矸石、建筑垃圾、锯末、农作物秸秆中的任何一种或几种的混合物；骨料粒度为5～10mm。
8.根据权利要求1或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的抗水外加剂为重量百分浓度为35%～85%的磷酸、磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸钙、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、偏磷酸钠、硫酸亚铁、石膏和硅灰中的任何一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1或2所述的免烧、免蒸砖和砌块，其特征在于：所述的减水剂为木质磺酸钙、萘系高效减水剂中的任何一种或两种的混合物。
10.权利要求1-9所述的任意一种免烧、免蒸砖和砌块的制备方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为：（1）原料计量：将各原料按照预定的配合比，分别计量；
（2）混合搅拌：将计量好的所述原料混合均匀，搅拌制成轻烧氧化镁混合料；
（3）压制成型：在压砖机上将轻烧氧化镁混合料注入模具，压制成砖和砌块的形状，脱模后放在托架上，运送至养护场地；
（4）自然养护：在压制的砖和砌块固化后，在自然条件下进行养护，即可。
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