CN103193447A - 一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法，材料按重量比为粉煤灰65%-68%，石灰17%-23%，水泥6%-10%，脱硫石膏2%-4%，水溶性铝粉1%-1.5%,脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%。经过机械筛选粉煤灰与脱硫石膏粉加水混磨制浆，粉煤灰细度按0.08㎜方孔筛筛余≤15%，再与经过计量按配方重量比的石灰、水泥、铝粉悬浮液经过搅拌、浇注、切割、热静停养护，再用密封良好的蒸压釜在一定压力（1.0-1.2Mpa）的180-200℃饱和蒸汽进行加热，经过8-10小时时间的蒸养，制成加气混凝土砌块，其具备“重量轻”、“强度高”、“保温隔热性能好”、“耐火、吸声性好”、“省工节能”、“废物利用”等特点，满足建筑工程的需要，满足了环保的需求，使企业的废弃物得到合理的应用。

Description

一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，特别是一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖及制备方法。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,是我国当前排量较大的工业废渣之一,随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加；大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

粉煤灰的处置成本高，新建废灰坝投资大，随着国家地下水污染防治与固体废物污染防治法规的日益完善，未来新建废灰坝的环境保护要求将更加严格，新建废灰坝的投资成本将远高于现有废灰坝，选址也会更加困难，维护运行成本也会更高，且存在着安全隐患，如尾矿坝溃坝等。

目前国家特大型企业东风汽车集团公司十堰基地拥有自备热电厂1个，年产生粉煤灰近10万吨，年综合利用量约30%。主要利用途径：一是委托有关方面进行粉煤灰再生回收利用，二主要堆存在自建废灰坝，为追求“污染零排放、能源零浪费”理念，积极响应中国政府节能环保要求，通过可行性分析研究确认，利用粉煤灰制加气混凝土技术成熟，投资收益良好，符合国家产业政策，是企业与社会双赢的好项目，加气混凝土是一种轻质、高强度的新型建筑材料，具有质量轻、强度高、保温好、可加工和阻燃烧、吸音等优点，可以制成不同规格的砌块，广泛用于工业和民用建筑的承重或围护填充结构，受到世界各国建筑业的重视，成为许多国家大力推广和发展的一种建筑材料。

专利200710048429.8，专利201110091801.X，专利200710056106.3，201010247058.8等提到了关于废砂的使用，加气混凝土砌块的制作制备方法等，但或是由于原料配比不同，或是生产目的不同，不能对粉煤灰再利用中使用。而且由于水泥和铝粉的比重加大对环境污染也较大，而且没有添加剂的使用使得产品稳定性能和可靠性都不能达标，影响产品的使用寿命。

发明内容

本发明目的是制作一种能满足建筑工程需要的混凝土砌块，并设计合理的制备制备方法，特提出一种利用粉煤灰制成的加气混凝土砌砖及制备方法。

为此本发明的技术方案为，一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖，包括电厂焚烧煤炭后的废弃物粉煤灰，其特征在于：材料按重量比为粉煤灰65%-68%，石灰17%-23%，水泥6%-10%，脱硫石膏粉2%-4%，水溶性铝粉1%-1.5%,脂肪酸皂0.3%-0.5%，皂荚粉0.3%-0.5%。

对上述方案的改进在于：材料按重量比为粉煤灰68%，石灰22.4%，水泥6%，脱硫石膏粉2%，水溶性铝粉1%，脂肪酸皂0.3%，皂荚粉0.3%。

对上述方案的改进在于：材料按重量比为粉煤灰65%，石灰20.5%，水泥9%，脱硫石膏粉3%，水溶性铝粉1.5%，脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%。

一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖制备方法，其特征在于：

（1）以重量比计，将经过机械筛选粉煤灰与脱硫石膏粉加水混磨制浆，细度按按0.08㎜方孔筛筛余≤15%；

（2）石灰破碎成粉料；

（3）水泥采用搅拌站散装水泥成品；

（4）铝粉计量加水制成悬浮液；

（5）上述物料和脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%，按比例统一放入主搅拌机内搅拌；

（6）浇注方式采用定点浇注，温度40℃以上，浇注到模框后等待脱模；

（7）经过60分钟左右，具备脱模条件后进行脱模、切割，然后送入静停养护，静停室控制温度为45-50℃，湿度为88-90%，养护1--2小时；

（8）养护时间到后，送入蒸养釜，用密封良好的蒸压釜在1.0-1.2Mpa压力的200℃饱和蒸汽进行蒸养，经过8-10小时后出釜；出釜产品为成品砌块，在防雨措施的条件下，平整码放，自然养护5天以后即成品。

有益效果：

本发明中配方1制作的蒸压加气混凝土砌块其抗压强度可以稳定达到3.5Mpa以上，配方2制作的蒸压加气混凝土砌块其抗压强度可以达到5.0Mpa以上。

 制成的蒸压加气混凝土砌块，其具备“重量轻”“强度高”“保温隔热性能好”“耐火、吸声性好”“省工节能”“废物利用”等特点，满足建筑工程的需要，满足了环保的需求，使企业的废弃物得到合理的应用。

本工艺新增了脂肪酸皂和皂荚粉，降低了常规配方里“水泥”、“铝粉”的用量，减少了环境污染，增加了料浆的稳定性，对成品的改善作用明显。

具体实施方式

本发明一种利用电厂焚烧煤炭后的废弃物粉煤灰制成的加气混凝土砌砖的制备方法为：

一、原料准备：材料按重量比为粉煤灰65%-68%，石灰17%-23%，水泥6%-10%，脱硫石膏粉2%-4%，水溶性铝粉1%-1.5%,脂肪酸皂0.3%-0.5%，皂荚粉0.3%-0.5%。

其中粉煤灰：

粉煤灰时球形颗粒状玻璃体，主要矿物是硅铝玻璃体，含量在70%，还有结晶矿物质莫来石和石英，少量的碳酸钙、赤铁矿和磁铁矿等，还有些许形状不规则的焦炭颗粒和半焦炭颗粒，具备良好的活性，平均细度按0.08㎜方孔筛筛余≤15%标准，烧失量≤5.0%，sio₂≥45%,so₃≤1.0。

采用粉煤灰与脱硫石膏混磨并与生产废浆混合制成要求浓度的料浆，然后由抽浆泵入料浆储备罐内储存，并不断进行搅拌，防止沉淀。其中：

粉煤灰的化学组成

石灰：由于其属于产品的主要辅助原材料，生石灰由供应商供应块石灰，直接进入块石灰仓，经颚破机破碎后由斗式提升机送入石灰储备罐，经螺旋输送机送入到干式球磨机￠1.8M/7.5M；磨好的粉灰经斗式提升机直接进入石灰储备罐，生石灰的质量和加工应符合加入混凝土的要求。

水泥：水泥由散装水车进入厂内，直接泵入水泥粉料储备罐内备用。

铝粉:

由外地购入桶装铝粉膏或袋装铝粉存放于配料楼铝粉库内，使用时计量后投入铝粉搅拌机内，搅拌成悬浮液备用。

二、生产线准备

1、工艺布置时：采用从进料到成品一条龙的布置方式，工艺布置方便，流程合理。

2、经提升机进入石灰储备罐，经螺旋输送机进入干式球磨机1.8*7.5m=8t--12 t /h，由斗式提升机把石灰送入石灰二级储备罐，再由粉粒物料输送机再送入到石灰储备罐。

3、石灰破碎采用颚式破碎机。

4、粉煤灰与石膏混磨并与生产废浆混合制浆使用。

5、水泥采用汽车散装水泥车直接输送到水泥储备罐。

 6、料浆、粉料分别采用电子计量，包括铝粉搅拌机在内的物料，计量好的物料按工艺要求均统一放入主搅拌机内搅拌。

7、浇注方式采用定点浇注，由摆渡车将模具车送到主搅拌机下，浇注后具备脱模条件后切割，然后送入静养室预养护后等待入釜。

8、切割机采用“分步式“水平、横切、纵切固定式加气混凝土切割机，最大切割尺寸6m*1.5m*0.6m.切割产量可达年18万—25万立方米，使用该切割机，结构紧凑合理，造型美观，性能可靠，操作方便，合格率99%以上。

9、  蒸压釜采用双开门釜￠2.85m*39m。

三、制作过程：

粉煤灰料浆由料浆储备罐将料浆直接放入电子计量称内进行自动计量，当料浆重量达到配料要求时，自动关闭气动碟阀，停止进料，计量好的料浆直接放入浇注搅拌机内。

水泥、石灰由各储备罐底下单螺旋输送机送入电子粉料计量称内，经累计计量后放入到浇注搅拌机内。

铝粉由计量仪计量，送入铝粉搅拌机内制成内制成悬浮液，每模培植一次，搅拌好的悬浮液直接放入浇注搅拌机内。

料浆在浇注前，温度应达到工艺要求，浇注时，模具车通过摆渡车运送就位；到浇注搅拌机下，操作者听到配料制浆好的料浆铃声后，打开底部蝶阀进行浇注，浇注完毕，关好蝶阀，模具车进入预养室静停初养，整个配料系统可采用电脑自动计量控制系统，提高产品质量并节约成本。

静停初养达到切割强度后，由天车将模具车拉到翻卷吊下，再吊入到切割机电动车，由切割机自动控制系统，按程序将模具车自动进入完成水平切割，横纵切割。切割完成后，经成品行吊，吊入蒸养车由变频漫动卷扬牵引到釜前的轨道上进行编组，每釜前轨道编放6辆蒸养小车。

编组好的坯体加气块由慢动卷扬机拉入釜内进行蒸压养护，养护时间8小时左右，压力1.2Mpa,低压排水，中压挤干，高压养护，经蒸压养护后的慢动式卷扬机拉出釜，再由成品吊车用成品吊具吊运成品至运输车或汽车上，运送至成品堆放场地。

蒸养小车，侧板返回后，组装模框，给侧板，模框涂油，组模后进入浇注摆渡车，蒸养小车回车道轨进入编组成品吊位，进行清理，然后再进行循环。

四、注意事项：

配料：

配料是把制备好并贮存待用的各种原料进行计量、温度和浓度的调节和少量掺加材料的现场计量制备，然后按工艺要求，依次向搅拌设备投料，粉煤灰的磨制采用的是湿球磨机，进行水磨；石灰采用XZM-100振动研磨机研磨，水泥为普通硅酸盐325R以上水泥；研磨是为了是配料达到生产加气混凝土所需的细度，使之不能过细，也不能过粗；经过控制研磨时间，研磨量，达到了制备要求。

配料是加气混凝土工艺过程的一个关键环节，关系到原材料之间各有效成分的比例，关系到料浆的流动性和粘度是否适合铝粉的发气及坯体的正常硬化等。对发气膨账、硬化过程及制品性能都有最直接的影响。

浇注：

浇注工序是加气混凝土区别于其它各种混凝土的独特的生产工序之一。浇注工序是把前道配料工序经计量及必要的调节后投入搅拌机的物料进行搅拌，温度40摄氏度以上、浇注入模。

静停：

静停工序主要是促使浇注后的料浆继续完成稠化、硬化的过程，实际上这一过程从料浆浇注入模后即开始，包括发气膨账和坯体养护两个过程，以使料浆完成发气开明成坯体，并使坯体达到一定强度，以便进行切割。包括恒温恒湿养护和空气养护。恒温恒湿养护需要1--2小时，这一工序为料浆完成发气开明成坯体，提供了一定的温度和湿度条件。通常控制温度为45-50oC，湿度为90%左右，通过恒温恒湿养护，胚体达到了一定的强度；这些工序没有太多的操作，应避免震动，同时严格注意发气过程浆体的变化，并反馈至配料、浇注工序。坯体的主要缺陷均在此工序产生，如塌模、坯体开裂等。

切割：

切割工序是对加气混凝土坯体进行分割和外形加工，使之达到实验尺寸要求。切割工艺体现了加气混凝土便于进行大体积成型、外形尺寸灵活多样而能大规模机械化生产的特点，也是加气混凝土有别于经混凝土的一个较突出的优点。

蒸压养护：

蒸压养护工序是对加气混凝土坯体进行高压蒸汽养护。对加气混凝土而言，只有经过一定温度和8-10小时时间的养护，坯体才能完成必要的物理化学变化，从而产生强度，满足建筑施工的需要。这个过程通常要在200℃左右进行，因而常用密封良好的蒸压釜，具有一定压力的饱和蒸汽进行加热，使坯体在高温高湿条件下，充分完成其水热合成反应，得到所需要的新矿物，使加气混凝土具备一定强度及其它物理学性能。蒸压养护工序决定了加气混凝土内在性能的最后形成。

出釜：

出釜是加气混凝土生产的最后一道工序，包括制品出釜、吊运、掰分、检验、包装及小车、底板的清洁涂油，保证向市场提供合格的产品及下一个生产循环的正常进行。后期，随着市场对制品外观的要求及城市管理的要求，将来考虑对加气混凝土制品进行包装，相应的包装也由简单打包固定到增设包装机，采用热塑包装。

 从抗压强度来看，配方1可以稳定达到3Mpa的抗压强度，配方配方2能达到5.0Mpa的抗压强度；从经济角度考虑，配方1较优，也符合国家质量要求。

Claims (4)

1.一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖，包括电厂焚烧煤炭后的废弃物粉煤灰，其特征在于：混凝土砌砖材料按重量比为粉煤灰65%-68%，石灰17%-23%，水泥6%-10%，脱硫石膏粉2%-4%，水溶性铝粉1%-1.5%,脂肪酸皂0.3%-0.5%，皂荚粉0.3%-0.5%。

2.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖，其特征在于：材料按重量比为粉煤灰68%，石灰22.4%，水泥6%，脱硫石膏粉2%，水溶性铝粉1%，脂肪酸皂0.3%，皂荚粉0.3%。

3.如权利要求1所述的一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖，其特征在于：材料按重量比为粉煤灰65%，石灰20.5%，水泥9%，脱硫石膏粉3%，水溶性铝粉1.5%，脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%。

4.一种利用粉煤灰制作的蒸压加气混凝土砌砖制备方法，其特征在于：

（1）以重量比计，将经过机械筛选粉煤灰与脱硫石膏粉加水混磨制浆，细度按按0.08㎜方孔筛筛余≤15%；

（2）石灰破碎成粉料；

（3）水泥采用搅拌站散装水泥成品；

（4）铝粉计量加水制成悬浮液；

（5）上述物料和脂肪酸皂0.5%，皂荚粉0.5%，按比例统一放入主搅拌机内搅拌；

（6）浇注方式采用定点浇注，温度40℃以上，浇注到模框后等待脱模；

（7）经过60分钟后，进行脱模、切割，然后送入静停养护，静停室控制温度为45-50℃，湿度为88-90%，养护1--2小时；

（8）养护时间到后，送入蒸养釜，用密封良好的蒸压釜在1.0-1.2Mpa压力的200℃饱和蒸汽进行蒸养，经过8-10小时后出釜；出釜产品为成品砌块，在防雨措施的条件下，平整码放，再自然养护5天以后即成品。