CN102423903A

CN102423903A - 固体废渣免烧砖的生产方法

Info

Publication number: CN102423903A
Application number: CN2011102826351A
Authority: CN
Inventors: 李庚英
Original assignee: Shantou University
Current assignee: Shantou University
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明涉及一种基于机械力及化学效应利用固体废渣生产的免烧砖的生产方法，包括如下步骤：（a）采用无机纤维进行表面处理，之后加入水泥与减水剂进行高速搅拌；（b）取粉煤灰及碱性激发剂于研磨机械中进行混合研磨，并且混磨至0.1-1μm的细度，混磨过程中添加助磨剂；（c）将步骤（a）及步骤（b）所得物于混凝土搅拌机中进行搅拌，搅拌过程中加入减缩剂及化学激发剂；（d）搅拌成型后进行碾压密实成砖，再进行水养护。与现有技术相比，本发明的生产方法降低了固体免烧砖的生产成本。生产过程中采用混磨工艺，利用机械力-化学效用有效的激化了固体废渣的活性。所产的免烧砖抗压强度超过35MPa、抗折强度超过4MPa，抗冻性能符合M20的要求。

Description

固体废渣免烧砖的生产方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用砖的生产方法，尤其是一种基于机械力及化学效应利用固体废渣生产的免烧砖的生产方法。

背景技术

建筑用砖乃常见建筑材料，以往主要是采用由粘土烧结成的红砖作用建筑用砖，但生产红砖会大量浪费土地资源，破坏环境。因此，在近些年国家已经立法明令禁止生产红砖，现今在正规的建筑项目上已经见不到红砖。取而代之的是由煤灰等一些工业废料掺入水泥、纤维等原料，通过蒸压等工艺制作而成的建筑用砖，此类建筑用砖的各项性能都不高，例如抗压强度、抗折强度以及抗冻性能均不高。而且，蒸压工艺复杂，操作繁琐，生产初期投入大，生产成本高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种生产投入小、操作简单、安全可靠、能耗低的固体废渣免烧砖的生产方法。

一种固体废渣免烧砖的生产方法，包括如下步骤：

（a）采用无机纤维进行表面处理，之后加入水泥与减水剂进行高速搅拌；

（b）取粉煤灰及碱性激发剂于研磨机械中进行混合研磨，并且混磨至0.1-1μm的细度，混磨过程中添加助磨剂；

（c）将步骤（a）及步骤（b）所得物于混凝土搅拌机中进行搅拌，搅拌过程中加入减缩剂及化学激发剂；

（d）搅拌成型后进行碾压密实成砖，再进行水养护。

所述粉煤灰与碱性激发剂的用量配比是4：1。

所述最佳的混磨细度是0.5μm。

所述的粉煤灰可以是其它工业废料或者农业废料，所述的其它工业废料可以是矿渣、钢渣、煤矸石等,所述的农业废料可以是炉渣或稻壳灰。

所述的碱性激发剂为贝灰或者石灰、石膏。

所述的水养护的最佳时间为28天。

所述研磨机械的转速最低为1100 rpm。

经过发明人的多次实验及研究发现，进行化学改性的最好时机是原料产生新表面的时刻，因此采用了原料混磨工艺，即对原料进行了混合研磨，只有当粉煤灰与碱性激化剂进行混磨时，才能利用初生表面的特殊能态及时进行化学反应，从而得到性能优越的混合料作为生产砖的原料。因此所生产出来的砖都具有现有建筑用砖都无法比拟的各项性能，例如，其抗压强度超过35MPa、抗折强度超过4MPa，抗冻性能符合M20的要求。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的生产方法不需要经过传统的烧结工艺以及蒸压工艺，整个生产工艺均于常温常压下进行，从而降低了各种能耗，简化了生产制造过程，简化了操作，大大降低了固体免烧砖的生产成本。生产过程中采用混磨工艺，利用机械力-化学效用有效的激化了固体废渣的活性。所产的免烧砖抗压强度超过35MPa、抗折强度超过4MPa，抗冻性能符合M20的要求。

固体废渣占原料总量80%以上，节约了粘土、水泥等宝贵原料，显著减少水泥、石灰和粘土的使用，节约大量的土地资源，并能节能减排，实现大规模消纳和高值资源化利用工业废渣，可并可消化掉大量的工农业废渣达15万吨以上，减少水泥和石灰的生产15万吨，减少CO2 排放量12.8万吨、SO2 排放量0.853万吨、烟尘排放量1.93万吨。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

参照图1，固体废渣免烧砖的生产方法包括如下步骤：纤维进行表面处理，之后加入水泥与减水剂进行高速搅拌；纤维是玄武岩纤维、玻璃纤维或矿棉纤维,减水剂是采用混凝土常用高效减水剂,取粉煤灰及碱性激发剂于研磨机械中进行混合研磨，并且混磨至0.1-1μm的细度，混磨过程中添加助磨剂；粉煤灰与碱性激发剂的用量配比是4：1。助磨剂主要是三乙醇胺。混凝土搅拌机中进行搅拌，搅拌过程中加入减缩剂（视原料性能而定）及化学激发剂；减缩剂是低级醇亚烷基环氧化合物,化学激发剂是贝灰或石灰、石膏。搅拌成型后进行碾压密实成砖，再进行水养护。最佳的混磨细度是0.5μm。粉煤灰可以是其它工业废料或者农业废料，所述的其它工业废料可以是粉煤灰、矿渣、煤矸石等工业废渣。所述的农业废料可以是炉渣、稻壳灰。碱性激发剂为贝灰或者石灰。水养护的最佳时间为28天。搅拌设施采用砂浆搅拌机，磨机的转速最好超过1100 rpm。

根据复合材料的科学原理，在胶凝材料-增强材料界面之间产生化学作用力，利用机械力和化学效用，采用混磨工艺，在常温常压下激化固体废渣的活性，即粉煤灰的活性，利用材料受到机械作用时，材料的化学键断裂而产生自由基，自由基是分子的残余部分，或是处于电子受激震状态下的分子，它具有很大的化学活性，具有很高的反应能力，产生新表面的时刻是进行化学改性的最好时机，本发明提出采用混磨工艺，科学合理的利用初生表面形成过程中的高活性的自由基团，有效激化固体废渣中活性氧化硅、氧化铝的活性。

根据复合材料的科学原理，在胶凝材料-增强材料界面之间产生化学作用力，显著提高产品的各项性能。原材料来源广、价格低廉，并采用大量的固体废渣，属于国家免税产品。尤其是就地取材，利用的贝壳灰作为碱性激化剂，具有经济和环境双效益。

2）利用机械力-化学效用，采用混磨工艺，常温常压激化固体废渣的活性。利用材料受到机械作用时，材料的化学键断裂而产生自由基。自由基是分子的残余部分，或是处于电子受激震状态下的分子，它具有很大的化学活性，具有很高的反应能力。

产生新表面的时刻是进行化学改性的最好时机，只有当采用碱性激化剂（贝壳灰浆或石灰浆）混磨时，才能利用初生表面的特殊能态及时进行化学反应，得到性能优越的混合料。如果新生表面的高度化学活性没有及时而合理地利用，会引起相反的效果，比如团聚或跟其它物质作用，造成初生表面不在存在。这是因为初生表面总要吸附各种物质，表面吸附不但减少了粉末的表面能而且使得粉末表面失去化学活性，最终不能跟反应剂进行反应。本专利根据这一原理，首次提出采用混磨工艺，科学合理的利用初生表面形成过程中的高活性的自由基团，有效激化固体废渣中活性氧化硅、氧化铝的活性。产品性能：抗压强度（包括单块）30-45MPa，抗折强度不低于3.5MPa,其他性能满足M20的要求。

Claims

1.一种固体废渣免烧砖的生产方法，包括如下步骤：

（a）纤维进行表面处理，之后加入水泥与减水剂进行高速搅拌；

（d）搅拌成型后进行碾压密实成砖，再进行水养护。

2.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所述粉煤灰与碱性激发剂的用量配比是 4：1。

3.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所所述最佳的混磨细度是0.5μm。

4.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所所述的粉煤灰可以是其它工业废料或者农业废料，所述的其它工业废料可以是矿渣、煤矸石、钢渣,所述的农业废料可以是炉渣、稻壳灰。

5.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所所述的碱性激发剂为贝灰或者石灰。

6.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所所述的水养护的最佳时间为28天。

7.如权利要求1所述的生产方法，其特征是所述研磨机械的转速最低为1100 rpm。