CN103396155B - 一种加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

一种加气混凝土砌块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种加气混凝土砌块及其制备方法,属于冶金固体废弃物资源综合利用技术、新型节能建筑材料行业技术领域。为了最大限度消化利用粉煤灰,在原料配比中提高了粉煤灰掺加量,粉煤灰配加比例由70~72%提高到了75~80%,各项技术参数配套调整,对原料加工过程做了改进,由以下质量配比的原料:粉煤灰:75~80%,生石灰:15~20%,水泥1~2%,脱硫石膏2.0~3.0%,Al粉0.8%-1.0%;经原料加工、配料、搅拌、浇注、静养、脱模、切割、蒸压、养护工艺制备而成,降低了粉煤灰综合利用企业生产运营费用,减少了粉煤灰无序倾倒排放量,降低了粉煤灰污染环境风险。

Description

一种加气混凝土砌块及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种加气混凝土砌块及其制备方法,属于冶金固体废弃物资源综合利用技术、新型节能建筑材料行业技术领域。
背景技术
[0002]中国发展新型墙体材料(粉煤灰加气混凝土砌块、粉煤灰蒸压标准砖)替代实心粘土砖,具有保护耕地、节约能源、利用废渣、治理环境污染、改善建筑功能等重大社会经济效益。目前,全国现有砖瓦企业12万家,年生产能力为6000多亿块标砖,取土 14.3亿立方米,相当于毁田120万亩;其生产能耗每年约6000万吨标煤,每年仅墙体材料的生产能耗和北方采暖能耗合计就占我国全年能耗总量的15%以上;而且烧砖每年排放二氧化碳约为1.7亿吨;同时,我国火力发电厂每年排放约2亿多吨粉煤灰等固体废料,历年堆积的废料达70多亿吨,占用土地100多万亩。因此,发展节能、节地、利废的新型墙体材料,不仅是建筑产业现代化发展需要,而且是国民经济、社会、环境和资源协调发展的需要。近年来,我国粉煤灰的排放量、利用率呈同步增长,环境保护形势非常严峻。
[0003]当前,加气混凝土生产线粉煤灰掺加量处在70~72%之间。每年仍然有大量的粉煤灰需要外排处置,对城市周围的环境造成了巨大的威胁,也是能源的巨大浪费,迫切需要一种粉煤灰高掺量的生产技术诞生。
发明内容
[0004] 为了提高粉煤灰在加气混凝土砌块生产中的掺入量,本发明提供了一种粉煤灰制备加气混凝土砌块的方法,降低了粉煤灰综合利用企业生产运营费用,减少了粉煤灰无序倾倒排放量,降低了粉煤灰污染环境风险。
[0005] 本发明是通过以下方案实现的:
[0006] 一种加气混凝土砌块,主要原料包括粉煤灰,其特征在于:所述粉煤灰占原料的质量百分比为75~80%。
[0007] 进一步地,所述的加气混凝土砌块,由以下质量配比的原料:
[0008]粉煤灰:75 〜80%,
[0009]生石灰:15 〜20%,
[0010]水泥 I 〜2%,
[0011] 脱硫石膏2.0〜3.0%,
[0012] Al 粉 0.8%-1.0% ;
[0013] 制备而成,制得的加气混凝土砌块的抗压强度彡3.5MPa,干密度为600±20kg/m3。
[0014] 本发明还提供了所述加气混凝土砌块的制备方法,经原料加工、配料、搅拌、浇注、静养、脱模、切割、蒸压、养护工艺制备而成,其特征在于包括以下步骤:
[0015] (I)原料加工
[0016] ①粉煤灰细度为:30〜35%,粉煤灰的烧失量为:3〜6%,当粉煤灰细度超过35%,及时增加粉煤灰湿磨机钢段,增加量为2% ;
[0017] 粉煤灰细度是指经过0.045mm方孔筛,留在筛子上的粉煤灰占总的粉煤灰的比例;筛子孔径不变的话,留在上面的越多,细度越大,煤粉越粗;
[0018] 粉煤灰烧失量是指粉煤灰在1000— 1100°C灼烧后失去的重量百分比;
[0019] ②生石灰的技术指标:活性CaO占生石灰总质量百分比为:55〜70% ;消解速度:15〜25min ;消解温度:50〜60°C ;生石灰细度为:10~15%,生石灰细度超过15%,及时调整球磨机每小时磨灰量,增加废加气块,原则是“快速灰粗磨细度控制在15~18%,慢速灰细磨细度控制在8~10%”,快速灰指的是消解速度小于15min的生石灰,也就是说15min之内生石灰与水已经完全反应放热;慢速灰就是消解速度大于30min的生石灰;消解速度的快慢主要取决于生石灰生产时的烧制温度;
[0020] 消解是指生石灰与水反应的过程,测量消解速度与消解温度时,让1g的生石灰与20mL的水反应,每隔30s记录一次时间与对应的温度,温度升到最高时所用的时间叫做消解速度,与之对应的温度称之为消解温度;
[0021] 生石灰细度是指经过0.08mm方孔筛,留在筛子上的生石灰占总的生石灰的比例;
[0022] ③大罐制备铝粉浆,搅拌时间多15 min ;
[0023] ④粉煤灰制浆:首先往搅拌机中加水,再加粉煤灰,边加粉煤灰边搅拌,粉煤灰制浆技术要求:粉煤灰料浆含水率为38±2% ;制浆扩散度调节至22±lcm ;
[0024] (2)配料
[0025]粉煤灰:75 〜80%,
[0026]生石灰:15 〜20%,
[0027]水泥 I 〜2%,
[0028] 脱硫石膏2.0〜3.0%,
[0029]铝粉 0.8%-1.0% ;
[0030] (3)搅拌
[0031] 按以上配比,将原料加到搅拌机内,加料顺序为粉煤灰料浆、脱硫石膏、水泥、生石灰、铝粉,生石灰加入后搅拌3mim后再加铝粉,铝粉加入后搅拌30s,然后进入下一工序;
[0032] (4)浇注
[0033] 将料浆浇注到6150 X 1260 X 680mm模具车中,调节浇注扩散度在15 ±1%范围内,浇注温度为49±1° C,浇注作业过程时间均衡稳定在6min ;
[0034] (5)静养
[0035] 模具车进入静养室后料浆开始发气、稠化、硬化形成强度多0.1MPa的坯体,调节生石灰料楽的稠化速度与销粉的发气速度同步,控制在6min之内,还体硬度达到0.1〜
0.2MPa后视为静养结束,静养时间为70~80min ;
[0036] (6)脱模
[0037] 使用翻转吊机进行翻转脱模,翻转脱模作业时间均衡稳定在6min ;
[0038] (7)切割
[0039] 使用切割机进行切割,切割完毕后使用翻转台进行翻转去除多余的底料、顶料
[0040] 切割作业过程时间均衡稳定在6min ;切割温度控制在80± I度,坯体含水率26 ±1% ;
[0041] (8)蒸压养护
[0042] 将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度178〜200°C、压力1.1〜1.2MPa下蒸压养护10〜12h,蒸压结束后可得到成品。
[0043] 上述制备方法中,在步骤(5)静养过程中,采用以上新工艺后混合料料浆静养时间由原来的110~120min缩短至70~80min。在步骤(7)切割过程中,一要杜绝温度过低,切割温度不能低于80摄氏度,坯体过硬,易造成断钢丝;二要防止坯体含水率太大,坯体含水率不能超过27% ;坯体太软,易造成塌模事故。在步骤(8)蒸压温度178〜200°C、压力1.1〜
1.2MPa下蒸压养护10〜12h
[0044] 本发明中对主体工艺设备及辅助设施优化:(1)设计施工一套去底料行车,坯体整体翻转90度,坯体与侧板分离,振动器敲打侧板底部,40_底料落入废料沟,废浆水将其冲入废浆池内进行搅拌后循环再利用。
[0045] (2)由于模具车侧板常常局部有粘料现象,经常造成坯体局部脱落,成品表面受损。因此,在侧板回车轨道上增加自动打磨装置,清除粘料。
[0046] (3)成品出釜方式由原来的拖车牵引,人工码垛。改为现在的夹坯吊机夹至平整地面,抱车夹坯码垛,实现了自动化操作,减少破损。
[0047] 本发明的有益效果:
[0048] 为了最大限度消化利用粉煤灰,在通常的配料比例中提高了粉煤灰掺加量,粉煤灰配加比例由70~72%提高到了 75〜80%,各项技术参数配套调整。该方法降低了粉煤灰综合利用企业生产运营费用,减少了粉煤灰无序倾倒排放量,降低了粉煤灰污染环境风险;与类似的专利相比,该方法更简单;大大提高了设备的稳定性及可靠性,成本更低;同时提供了优化的配套工艺设备及辅助设施,故障率低,保养维护更方便;具有更好的实际应用价值及推广价值。预计将带来的经济社会效益如下:
[0049] 加气混凝土砌块生产线生产量由26.80万m3提高到了 33.15万m 3,成品合格率由实施前的96.5%提高到了 99.0%,提高了 2.5%,粉煤灰配加比例由原来的70~72%提高到现在的75~80%,全年消化利用粉煤灰16.5万吨,比过去的10.8万吨多消化了粉煤灰5.7万吨,粉煤灰建材产品广泛用于省“百校兴学”重点建筑工程,将为建筑节能发展做出巨大贡献;此外还为企业创造了可观的经济效益:
[0050] (I)按照粉煤灰运输倾倒处置费用23.5元/吨计算,多消化粉煤灰5.7万吨,减少运输处置费用:5.7万吨X 23.5元/吨=133.95万元。
[0051] (2)按照2012年加气混凝土砌块产量33.15万m3,单方成本费用108元,市场销售价格130元/立方计算,创造经济效益:33.15万m3X (130元/立方-108元/立方)=729.3万元。
[0052] 合计创造经济效益:133.95万元+729.3万元=863.25万元。
具体实施方式
[0053] 下面通过实施例来进一步说明本发明,但不局限于以下实施例。
[0054] 实施例1:加气混凝土砌块的制备方法
[0055] 具体的制备方法包括以下步骤:
[0056] (I)原料加工
[0057] ①粉煤灰细度为:33.5%,粉煤灰的烧失量为:5.3%,
[0058] 粉煤灰细度是指经过0.045mm方孔筛,留在筛子上的粉煤灰占总的粉煤灰的比例;
[0059] 粉煤灰烧失量是指粉煤灰在1000— 1100°C灼烧后失去的重量百分比;
[0060] ②生石灰的技术指标:活性CaO占生石灰总质量百分比为:58%;消解速度:20min ;消解温度:56 0C ;生石灰细度为:13%,
[0061] 消解是指生石灰与水反应的过程,测量消解速度与消解温度时,让1g的生石灰与20mL的水反应,每隔30s记录一次时间与对应的温度,温度升到最高时所用的时间叫做消解速度,与之对应的温度称之为消解温度;
[0062] 生石灰细度是指经过0.08mm方孔筛,留在筛子上的生石灰占总的生石灰的比例;
[0063] ③大罐制备铝粉浆,搅拌时间多15 min ;
[0064] ④粉煤灰制浆:首先往搅拌机中加水,再加粉煤灰,边加粉煤灰边搅拌,粉煤灰制浆技术要求:粉煤灰料浆含水率为38±2% ;制浆扩散度调节至22±lcm ;
[0065] (2)配料
[0066]粉煤灰:2100kg
[0067]生石灰:490kg
[0068]水泥:42kg
[0069] 脱硫石膏:65kg
[0070]铝粉:24kg ;
[0071] (3)搅拌
[0072] 按以上配比,将原料加到搅拌机内,加料顺序为粉煤灰料浆、脱硫石膏、水泥、生石灰、铝粉,生石灰加入后搅拌3mim后再加铝粉,铝粉加入后搅拌30s,然后进入下一工序;
[0073] (4)浇注
[0074] 将料浆浇注到6150 X 1260 X 680mm模具车中,调节浇注扩散度在15 ±1%范围内,浇注温度为49±1° C,浇注作业过程时间均衡稳定在6min ;
[0075] (5)静养
[0076] 模具车进入静养室后料浆开始发气、稠化、硬化形成强度达到0.1MPa以上的坯体,调节生石灰料楽的稠化速度与销粉的发气速度同步,控制在6min之内,还体硬度达到0.1〜0.2MPa后视为静养结束,静养时间为70~80min ;
[0077] (6)脱模
[0078] 使用翻转吊机进行翻转脱模,翻转脱模作业时间均衡稳定在6min ;
[0079] (7)切割
[0080] 使用切割机进行切割,切割完毕后使用翻转台进行翻转去除多余的底料、顶料
[0081] 切割作业过程时间均衡稳定在6min ;切割温度控制在79~81度,坯体含水率25-27% ;
[0082] (8)蒸压养护
[0083] 将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度178〜200°C、压力1.1〜1.2MPa下蒸压养护10〜12h,蒸压结束后可得到成品。
[0084] 由以上配比生产出来的成品抗压强度平均值为:4.3MPa,抗压强度最小值为3.5MPa,干密度为610kg/m3,完全符合国标所要求的B06 A3.5级合格品。
[0085] 实施例2:
[0086] 本实施例制备方法同实施例1,工艺参数如下:
[0087] 粉煤灰:细度:32.5%、烧失量:3.6%
[0088] 生石灰:活性CaO含量:56.3%、消解速度:18min、消解温度:53°C、细度:10.8% ;
[0089] 制浆含水率:37.6%、制浆扩散度:21cm ;
[0090] 浇注温度:48 °C。
[0091] 本实施例采用的原料配比如下:
[0092]粉煤灰:2025kg
[0093]生石灰:540kg
[0094]水泥:54kg
[0095] 脱硫石膏:81kg
[0096]铝粉:27kg
[0097] 所得成品抗压强度4.5MPa,干密度为620kg/m3,完全符合国标所要求的B06 A3.5级合格品。
[0098] 实施例3:
[0099] 本实施例制备方法同实施例1,工艺参数如下:
[0100] 粉煤灰:细度:34.7%、烧失量:3.8%
[0101] 生石灰:活性CaO含量:61.5%、消解速度:22min、消解温度:58°C、细度:12.1% ;
[0102] 制浆含水率:38.2%、制浆扩散度:21cm ;
[0103] 浇注温度:48 °C。
[0104] 本实施例采用的原料配比如下:
[0105]粉煤灰:2079kg
[0106]生石灰:513kg
[0107]水泥:46kg
[0108] 脱硫石膏:62kg
[0109]铝粉:25kg
[0110] 所得成品抗压强度4.1MPa,干密度为613kg/m3,完全符合国标所要求的B06 A3.5级合格品。
[0111] 实施例4:
[0112] 本实施例制备方法同实施例1,工艺参数如下:
[0113] 粉煤灰:细度:33.8%、烧失量:5.6% ;
[0114] 生石灰:活性CaO含量:63.7%、消解速度:16min、消解温度:57°C、细度:13.2% ;
[0115] 制浆含水率:39.3%、制浆扩散度:22cm ;
[0116] 浇注温度:48 °C。
[0117] 本实施例采用的原料配比如下:
[0118]粉煤灰:2133kg
[0119]生石灰:459kg
[0120]水泥:35kg
[0121] 脱硫石膏:73kg
[0122]铝粉:22kg
[0123] 所得成品抗压强度3.8 MPa,干密度为618kg/m3,完全符合国标所要求的B06 A3.5级合格品。

Claims (4)

1.一种加气混凝土砌块,主要原料包括粉煤灰,其特征在于:由以下质量配比的原料: 粉煤灰:78.4〜80%, 生石灰:15〜16.9%, 水泥I〜2%, 脱硫石膏2.0〜3.0%, Al 粉 0.8%-1.0% ; 制备而成,制得的加气混凝土砌块的抗压强度彡3.5MPa,干密度为600±20kg/m3; 所述加气混凝土砌块的制备方法,经原料加工、配料、搅拌、浇注、静养、脱模、切割、蒸压、养护工艺制备而成,包括以下步骤: (1)原料加工 ①粉煤灰细度为:30〜35%,粉煤灰的烧失量为:3〜6%, 粉煤灰细度是指经过0.045mm方孔筛,留在筛子上的粉煤灰占总的粉煤灰的比例; 粉煤灰烧失量是指粉煤灰在1000—1100°C灼烧后失去的质量百分比; ②生石灰的技术指标:活性CaO占生石灰总质量百分比为:55〜70% ;消解速度:15〜25min ;消解温度:50〜60 °C ;生石灰细度为:10-15%, 消解是指生石灰与水反应的过程,测量消解速度与消解温度时,让1g的生石灰与20mL的水反应,每隔30s记录一次时间与对应的温度,温度升到最高时所用的时间叫做消解速度,与之对应的温度称之为消解温度; 生石灰细度是指经过0.08mm方孔筛,留在筛子上的生石灰占总的生石灰的比例; ③大罐制备铝粉浆,搅拌时间多15 min; ④粉煤灰制浆:首先往搅拌机中加水,再加粉煤灰,边加粉煤灰边搅拌,粉煤灰制浆技术要求:粉煤灰料浆含水率为38±2% ;制浆扩散度调节至22±lcm ; (2)配料 粉煤灰:78.4〜80%, 生石灰:15〜16.9%, 水泥I〜2%, 脱硫石膏2.0〜3.0%, 铝粉 0.8%-1.0% ; (3)搅拌 按以上配比,将原料加到搅拌机内,加料顺序为粉煤灰、脱硫石膏、水泥、生石灰、铝粉,生石灰加入后搅拌3mim后再加铝粉,铝粉加入后搅拌30s,然后进入下一工序; (4)浇注 将料浆浇注到6150 X 1260 X 680mm模具车中,调节浇注扩散度在15 ± 1%范围内,浇注温度为49 ± 1° C,浇注作业过程时间均衡稳定在6min ; (5)静养 模具车进入静养室后料浆开始发气、稠化、硬化形成强度多0.1MPa的坯体,调节生石灰料浆的稠化速度与铝粉的发气速度同步,控制在6min之内,坯体硬度达到0.1〜0.2MPa后视为静养结束,静养时间为70~80min ; (6 )脱模 使用翻转吊机进行翻转脱模,翻转脱模作业时间均衡稳定在6min ; (7)切割 使用切割机进行切割,切割完毕后使用翻转台进行翻转去除多余的底料、顶料 切割作业过程时间均衡稳定在6min ;切割温度控制在80±1°C,坯体含水率26±1% ; (8)蒸压养护 将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度178〜200°C、压力1.1〜1.2MPa下蒸压养护10〜12h,蒸压结束后可得到成品。
2.根据权利要求1所述的加气混凝土砌块,其特征在于:所述步骤(I)原料加工过程中,当粉煤灰细度超过35%,及时增加粉煤灰湿磨机钢段,增加量为2%。
3.根据权利要求1所述的加气混凝土砌块,其特征在于:所述步骤(I)原料加工过程中,生石灰细度超过15%,及时调整球磨机每小时磨灰量,增加废加气块,原则是“快速灰粗磨细度控制在15~18%,慢速灰细磨细度控制在8~10%”,快速灰指的是消解速度小于15min的生石灰,也就是说15min之内生石灰与水已经完全反应放热;慢速灰就是消解速度大于30min的生石灰;消解速度的快慢主要取决于生石灰生产时的烧制温度。
4.根据权利要求1所述的加气混凝土砌块,其特征在于:所述步骤(7)切割过程中,切割温度不能低于80°C,坯体含水率不能超过27%。
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