CN102219546A

CN102219546A - 废渣泡沫混凝土砖块制备工艺

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Publication number: CN102219546A
Application number: CN 201110095103
Authority: CN
Inventors: 杜世永
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2031-04-15
Also published as: CN102219546B

Abstract

本发明公开了一种废渣泡沫混凝土砖块制备工艺，(1)制废渣早强剂；(2)制废渣胶结料；(3)制复合型外加剂；(4)制发泡剂泡沫；(5)制混合料浆；(6)将混合料浆与发泡剂泡沫按体积比为1～6比例混合，搅拌制成容重在20至130毫米之间的发泡料浆；(7)将前述发泡料浆送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停3～6小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力2～3小时内升到0.8～1.2Mpa，恒温4～6小时，在2～2.5小时内压力降为零即可制得成品。本发明制成的固体废渣蒸压泡沫混凝土砖块的各项技术指标优于或符合JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准要求。

Description

废渣泡沫混凝土砖块制备工艺

技术领域

　本发明涉及混凝土技术领域，具体地说是一种废渣泡沫混凝土砖块。

背景技术

现有技术中，泡沫混凝土中水泥加入量达61%至85%，为了解决泡沫混凝土浇注后塌陷的技术问题，往往采用早强型高标号水泥，这就导致生产成本增高。同时，泡沫混凝土砖块生产工艺落后，至今没有大规模工业化生产工艺，所制产品的质量不稳定且抗压强度适应不了现代建筑发展的需要。另外，泡沫混凝土制品本身干燥收缩大，易产生强度裂纹，不耐水，怕冻融，影响了泡沫混凝土制品的推广和规模的应用。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种废渣泡沫混凝土砖块制备工艺，本工艺不使用水泥作原材料，可实现大规模工业化生产，所制产品质量可达国家质量标准。

本发明是这样实现的：

本发明的废渣泡沫混凝土砖块按以下步骤制备：

(1)制备废渣早强剂：

按如下比例称取电石渣40～55重量份，粉煤灰25～40重量份，废石膏3～5重量份，煤矸石12～20重量份，制成含水率12～24%的砖坯，晾干后进行720～860℃的低温煅烧，冷却后用球磨机球磨至细度达300－400目制成废渣早强剂；

(2)按如下比例称取粉煤灰、建筑垃圾、煤渣或煤矸石35～55重量份，电石渣或生石灰15～30重量份，脱硫石膏或石膏粉3～6重量份，高炉矿渣20～50重量份，将上述物料粉碎至细度达180－200目制成废渣胶结料；

(3)按如下比例称量碳酸钠4重量份，有机硅防水剂1重量份，尼纳尔0.2重量份，三乙醇胺0.8重量份，氢氧化钠14重量份，共溶于清洁水80重量份中制成复合型外加剂；

(4)称量发泡剂，加洁净水稀释40～60倍，制成发泡剂泡沫；

(5)按比例称量：废渣早强剂8～15重量份，废渣胶结料25～42重量份，细骨料40～55重量份，硅灰0.5～6重量份，聚丙烯纤维0～0.6重量份，可再分散乳胶粉0～0.8重量份，外加剂1～5重量份，将上述称量好的物料送入搅拌机加水制成水固比为15～60%的混合料浆；所述细骨料可以是建筑垃圾细骨料、煤矸石细骨料、尾矿细骨料或中细砂；

(6)将混合料浆与发泡剂泡沫按体积比为1～6比例混合，搅拌制成容重在20至130毫米之间的发泡料浆；

(7)将前述发泡料浆送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停3～6小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力2～3小时内升到0.8～1.2Mpa，恒温4～6小时，在2～2.5小时内压力降为零即可制得成品。

本发明中，电石渣为树脂厂或聚氯乙烯厂和乙炔厂排出的灰白色废渣，粉煤灰为普通干排灰，石膏可用电厂或化工厂的废渣脱硫石膏、磷石膏、废模型石膏、氟石膏或天然石膏，煤矸石为煤矿采煤排除的天然废石。

本发明第(1)步中，制备废渣早强剂所使用的粉煤灰和煤矸石均含有一定热值，再加上采用粘土砖窑低温煅烧，只需烧粘土砖用煤量的1/3就可烧制成功，冷却后出窑用球磨机球磨细，制成废渣早强剂。本步中，砖坯晾干后送入烧粘土砖的轮窑或隧道窑，利用烧粘土砖的工艺技术对废渣砖坯进行低温煅烧，煅烧温度控制在720～860℃。本发明的废渣早强剂全部是废渣自身含有热值，采用粘土砖窑低温烧成，因而成本仅为水泥的1/3或1/5，早强度效果优于高标号早强水泥。

本发明第(2)步中，建筑垃圾为旧房改造拆下的废砖头、瓦块、混凝土等，高炉矿渣为钢铁冶炼排出的水淬高炉矿渣。本步可采用球磨机或间歇式轮碾机进行粉碎研磨。

本发明第(3)步中，碳酸钠为工业级，有机硅防水剂为市售液体，尼纳尔为市售普通工业级，三乙醇胺为市售普通工业级，氢氧化钠为工业级。

本发明第(4)步中，所述发泡剂采用市售的有机聚合物或其它合成类发泡剂，也可采用蛋白型、松香型等市售发泡剂。

本发明第(5)步中，建筑垃圾细骨料为旧房改造拆下的废砖瓦、废混凝土经机械破碎制成的2毫米以下的建筑垃圾细骨料。煤矸石和煤渣应经机械破碎制成3毫米以下的细骨料。尾矿应分选除去其中的有机杂质和土块。砂子可采用河砂、山砂、海砂或其它机制砂。硅灰采用硅铁厂收集的除尘灰，聚丙烯纤维长度为2～12毫米，可再分散乳胶粉采用市售各型乳胶粉均可。

废渣早强剂8～15重量份，废渣胶结料25～42重量份，细骨料40～55重量份，硅灰0.5～6重量份，聚丙烯纤维0～0.6重量份，可再分散乳胶粉0～0.8重量份，外加剂1～5重量份，将上述称量好的物料送入搅拌机加水制成水固比为15～60%的混合料浆；所述细骨料可以是建筑垃圾细骨料、煤矸石细骨料、尾矿细骨料或中细砂。

本发明第(6)步制备发泡料浆。

本发明第(7)步进行蒸压养护。

本发明所制备的废渣早强剂具有优良早强性能，使得废渣泡沫混凝土料浆尽管没加水泥，但比加入高标号的早强水泥初凝时间更快。经测试，市售52.5　PO普通硅酸盐水泥（联合牌），初凝时间约2小时，终凝时间约3小时，本发明制备的废渣早强剂初凝时间25至40分钟，终凝时间35至50分钟。由此，本发明中，废渣泡沫混凝土坯体在25至40分钟内即可初凝产生早期强度，因而在随链条传送机传送、抖动的外力作用下，废渣发泡混凝土坯体不下沉，不塌陷，从而为机械化、连续性工业化生产打下基础。

本发明中，废渣早强剂和废渣胶结料中，固体废渣掺加量100％。在蒸压高性能废渣泡沫混凝土砖块中，废渣早强剂和废渣胶结料合起来后固体废渣掺加量高达40～50%。本发明制备的废渣早强剂具有快凝，强度发挥快的特性，它可促使废渣泡沫混凝土浇注后快速初凝，较快产生强度，确保泡沫废泡沫混凝土坯体不下沉、不塌陷。本发明采用的复合型外加剂，可激发废渣胶结料的活性，使制品坯体在0.8～1.2Mpa的饱和蒸汽蒸压养护过程中，制品坯体中钙硅反应充分，在较短的时间内，生成结晶度较好的水化硅酸钙和少量的托贝莫来石C₅S₆H₅。另外，由于复合外加剂和高炉矿渣的水热反应，还会形成沸石类水化产物，这些水化产物的细微晶体不仅具有很高的强度，在热力学上也很稳定，极难溶于水，并且与自然界中钠、钾—钙—铝硅酸盐矿物的组成、结构及形成过程很相似，因而非常稳定，因此，本发明制成的固体废渣蒸压泡沫混凝土砖块的各项技术指标优于或符合JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准要求。

具体实施方式

本实施方式中所有固体废渣可自电厂、化工厂、钢铁厂、建筑工地购得，其它原料也均为市售产品。可再分散乳胶粉为VINNAPAS®R1551Z牌　VL/E/VC三元聚合乳胶粉。

实施例1

1、按比例称取电石渣40Kg，粉煤灰25 Kg，废石膏5 Kg，煤矸石12 Kg，将上述物料送入搅拌机加水搅拌制成混合料，混合料含水率12%，用砖机制成砖坯，晾干后送入烧粘土砖的轮窑或隧道窑，利用烧粘土砖的工艺技术对废渣砖坯进行低温煅烧，煅烧温度控制在720～860℃，冷却后出窑用球磨机球磨细，细度达320目时制成废渣早强剂。

2、按比例称取建筑垃圾中的废砖瓦55 Kg，电石渣15 Kg，脱硫石膏3 Kg，高炉矿渣50 Kg，将上述物料送入球磨机球磨至细度达到180目，即制成废渣胶结料。

3、按比例称量碳酸钠4 Kg，有机硅防水剂1 Kg，尼纳尔0.2 Kg，三乙醇胺0.8 Kg，氢氧化钠14 Kg，共溶于80 Kg清洁水中制成复合型外加剂。

4、按比例称量动物蛋白型发泡剂F—400型10 Kg，加洁净水500Kg，制成细腻均匀稳定的泡沫。

5、将建筑垃圾分选后用制砂机制成粒径2毫米以下的建筑垃圾细骨料。将上述废渣早强剂、废渣胶结料、建筑垃圾细骨料、复合外加剂、硅灰、聚丙烯纤维、可再分散乳胶粉按如下重量送入搅拌机中搅拌；废渣早强剂128kg，废渣胶结料320 kg，建筑垃圾细骨料530kg，硅灰60kg，聚丙烯纤维3kg，可再分散乳胶粉1.5kg，复合外加剂15kg，搅拌过程中，调整物料水固比为15%。搅拌2～3分钟制成混合料浆。

6、按混合料浆与泡沫体积1:1的比例，将泡沫加入正在搅拌的混合料浆中继续搅拌1.5～3分钟制成轻质发泡料浆。

7、将料浆浇入砖块模具中并送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停6小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力3小时内升到0.8Mpa，恒温6小时，在2.5小时内压力降为零，将砖块脱模后即得成品。

按JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准由国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检测，本实施例所制样品的抗压强度8Mpa，干表观密度720Kg/m³，级，导热系数为0.182w/（m·w），干燥收缩值（快速法）0.8mm/m。

实施例2

1、按比例称取电石渣55Kg，粉煤灰40 Kg，废石膏3 Kg，煤矸石20 Kg，将上述物料送入搅拌机加水搅拌制成混合料，混合料含水率24%，用砖机制成砖坯，晾干后送入烧粘土砖的轮窑或隧道窑，利用烧粘土砖的工艺技术对废渣砖坯进行低温煅烧，煅烧温度控制在720～860℃，冷却后出窑用球磨机球磨细，细度达300目时制成废渣早强剂。

2、按比例称取煤矸石35 Kg，生石灰30 Kg，石膏粉6 Kg，高炉矿渣20 Kg，将上述物料送入球磨机球磨至细度达到180目，即制成废渣胶结料。

4、按比例称量松香型发泡剂FP—3 10 Kg，加洁净水390Kg，制成细腻均匀稳定的泡沫。

5、将煅烧煤矸石破碎后用制砂机制成粒径3毫米以下的煤矸石细骨料。将废渣早强剂、废渣胶结料、煤矸石细骨料、复合外加剂、硅灰、聚丙烯纤维、可再分散乳胶粉按如下重量送入搅拌机中搅拌；废渣早强剂150kg，废渣胶结料250 kg，煤矸石细骨料550kg，硅灰5kg，聚丙烯纤维6kg，可再分散乳胶粉8kg，复合外加剂10kg，搅拌过程中，调整物料水固比为15%。搅拌2～3分钟制成混合料浆。

6、按混合料浆与泡沫体积1:6的比例，将泡沫加入正在搅拌的混合料浆中继续搅拌3分钟制成轻质发泡料浆。

7、将料浆浇入砖块模具中并送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停3小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力3小时内升到0.8Mpa，恒温6小时，在2小时内压力降为零，将砖块脱模后即得成品。

按JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准由国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检测，本实施例所制样品的抗压强度7.8Mpa，干表观密度710Kg/m³，级，导热系数为0.179w/（m·w），干燥收缩值（快速法）0.7mm/m。

实施例3

1、按比例称取电石渣45Kg，粉煤灰40 Kg，废石膏4 Kg，煤矸石12 Kg，将上述物料送入搅拌机加水搅拌制成混合料，混合料含水率20%，用砖机制成砖坯，晾干后送入烧粘土砖的轮窑或隧道窑，利用烧粘土砖的工艺技术对废渣砖坯进行低温煅烧，煅烧温度控制在720～860℃，冷却后出窑用球磨机球磨细，细度达400目时制成废渣早强剂。

2、按比例称取粉煤灰45 Kg，电石渣23 Kg，脱硫石膏5 Kg，高炉矿渣40 Kg，将上述物料送入球磨机球磨至细度达到180目，即制成废渣胶结料。

4、按比例称量蛋白型发泡剂HC—F110 Kg，加洁净水400Kg，制成细腻均匀稳定的泡沫。

5、将铁尾矿或铜尾矿、黄金尾矿、铝尾矿进行筛分，去掉其中粒径大于2毫米的粗颗粒尾矿和杂质，即成尾矿细骨料。将废渣早强剂、废渣胶结料、尾矿细骨料、复合外加剂、硅灰、可再分散乳胶粉按如下重量送入搅拌机中搅拌；废渣早强剂80kg，废渣胶结料420 kg，尾矿细骨料550kg，硅灰30kg，复合外加剂50kg，搅拌过程中，调整物料水固比为60%。搅拌3分钟制成混合料浆。

6、按混合料浆与泡沫体积1:4的比例，将泡沫加入正在搅拌的混合料浆中继续搅拌3分钟制成轻质发泡料浆。

7、将料浆浇入砖块模具中并送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停6小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力3小时内升到1.2Mpa，恒温3小时，在2.5小时内压力降为零，将砖块脱模后即得成品。

按JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准由国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检测，本实施例所制样品的抗压强度8.1Mpa，干表观密度830Kg/m³，级，导热系数为0.20w/（m·w），干燥收缩值（快速法）0.8mm/m。

实施例4　　

1、按比例称取电石渣50Kg，粉煤灰25 Kg，废石膏3 Kg，煤矸石15 Kg，将上述物料送入搅拌机加水搅拌制成混合料，混合料含水率15%，用砖机制成砖坯，晾干后送入烧粘土砖的轮窑或隧道窑，利用烧粘土砖的工艺技术对废渣砖坯进行低温煅烧，煅烧温度控制在720～860℃，冷却后出窑用球磨机球磨细，细度达300目时制成废渣早强剂。

2、按比例称取粉煤灰50 Kg，电石渣25 Kg，石膏粉5 Kg，高炉矿渣30 Kg，将上述物料送入球磨机球磨至细度达到180目，即制成废渣胶结料。

4、按比例称量多元复合发泡剂CCW—95 10 Kg，加洁净水400Kg，制成细腻均匀稳定的泡沫。

5、将砂子经筛分机筛分，以粒径2毫米以下的细砂子作中细砂细骨料。将废渣早强剂、废渣胶结料、中细砂细骨料、复合外加剂、硅灰、可再分散乳胶粉按如下重量送入搅拌机中搅拌；废渣早强剂100kg，废渣胶结料300 kg，中细砂细骨料400kg，硅灰10kg，复合外加剂20kg，可再分散乳胶粉5kg，搅拌过程中，调整物料水固比为40%。搅拌3分钟制成混合料浆。

6、按混合料浆与泡沫体积1:3的比例，将泡沫加入正在搅拌的混合料浆中继续搅拌3分钟制成轻质发泡料浆。

7、将料浆浇入砖块模具中并送入静停室中，向静停室供入饱和蒸汽，使静停室每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停6小时后送入蒸压釜，蒸压釜内蒸汽压力3小时内升到1.0Mpa，恒温5小时，在2.5小时内压力降为零，将砖块脱模后即得成品。

按JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》标准由国家建筑材料工业房建材料质量监督检验测试中心检测，本实施例所制样品的抗压强度7.9Mpa，干表观密度900Kg/m³，级，导热系数为0.22w/（m·w），干燥收缩值（快速法）0.75mm/m。

Claims

1.一种废渣泡沫混凝土砖块制备工艺，其特征在于按以下步骤制备：

(1)制备废渣早强剂：

(2)按如下比例称取粉煤灰、建筑垃圾、煤渣或煤矸石35～55重量份，电石渣或生石灰15～30重量份，脱硫石膏或石膏粉3～6重量份，高炉矿渣20～50重量份，将上述物料粉碎至细度达150－200目制成废渣胶结料；

(4)称量发泡剂，加洁净水稀释40～60倍，制成发泡剂泡沫；

(7) 将前述发泡料浆送入静停室中供给饱和蒸汽，每小时升温5～8℃，在55～60℃中静停3～6小时后送入蒸压釜， 2～3小时内将蒸压釜内蒸汽压力升到0.8～1.2Mpa，恒温4～6小时，在2～2.5小时内压力降为零即可制得成品。