CN103979878A - 一种废渣加气混凝土砌块及其生产技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣为大约60.0%至大约70.0%、电石渣为大约15.0至大约30.0%、水泥为大约5.0%至大约8.0%、脱硫石膏为大约1.5至大约5.0%。本发明所提供的新型加气混凝土砌块大掺量利用工业废渣，一方面解决废渣的处理问题，另一方面解决加气混凝土生产原材料来源不足的问题，还可降低加气混凝土生产成本，具有极好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，具体涉及一种加气混凝土砌块及其生产技术。
背景技术
我国经济的发展产生了大量的废渣废料，如锅炉燃煤产生了煤渣，电石生产乙炔产生了电石糊，或称电石渣，而且在环境治理过程中也会产生大量的废渣，如烟气脱硫产生脱硫石膏，等等，这些废渣废料可用于建筑行业,但目前大部分没有得到好的处理应用，占用大量土地、污染环境、迟滞企业的发展。
当今加气混凝土行业利用的主要废渣是低品质粉煤灰，然而随着其发展，粉煤灰废渣已供不应求，很多加气混凝土企业在寻找替代品，部分或全部替代粉煤灰。煤渣与粉煤灰同宗同源，产生量相近，但由于不具备粉煤灰的玻璃体结构，活性为大约40%，远低于粉煤灰的大约60%，因此，煤渣应用于加气混凝土的难度较大，相关研究报道较少。
近年来也有企业利用废矿渣生产蒸压加气混凝土砌块如中国专利申请号CN 201310115213.4所报道，但在其配方中，废矿渣的含量仅17-29%，废矿渣的利用率低，而且破损率无法保证。也有企业利用煤渣制作环保砖等墙体材料如中国专利CN200910016194，但未发现利用煤渣生产加气混凝土砌块的。
经过大量试验研究，我们惊奇的发现煤渣、电石渣、脱硫石膏经处理后适当配合可以替代粉煤灰等传统原材料用于生产加气混凝土砌块，而且可以以大掺量掺入。
发明内容
术语定义：
术语“煤渣”是指火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣，主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等，优选为电厂锅炉炉底废渣。
术语“电石渣”是指电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。
术语“脱硫石膏”是指本领域技术人员所熟知的脱硫石膏，具体为电厂烟气脱硫产生的废渣。
术语“水泥”是指凡磨细材料，加入适量水成为塑性浆状，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，优选普通硅酸盐水泥P.O 42.5水泥。
术语“铝粉”是指本领域技术人员所熟知的铝粉如百度百科所定义，优选铝粉膏，更优选市售加气铝粉膏。
术语“外加剂”是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质，优选改性木质纤维素。
术语“包含”或“包括”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
在本发明的上文中，无论是否使用“大约”或“约”等字眼，所有在此公开了的数字均为近似值。每一个数字的数值有可能会出现10%以下的差异或者本领域人员认为的合理的差异，如1%、2%、3%、4%或5%的差异。
本发明第一方面提供一种包含大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土砌块。
本发明第二方面提供一种制备含有大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土的方法。
本发明第一方面提供一种包含大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方重量包括以下组分：煤渣为大约60.0%至大约70.0%、电石渣为大约15.0至大约30.0%、水泥为大约5.0%至大约8.0%、脱硫石膏为大约1.5至大约5.0%。
在一些实施例中，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣为大约64.1%至大约70.6%、电石渣为大约20.7%至大约24.5%、水泥为大约5.7%至大约7.2%、脱硫石膏为大约2.6%至大约4.2%。
在一些实施例中，所述的新型加气混凝土砌块，其配方还包括占配方总重量重量大约0.05%至大约0.07%的铝粉和大约0.10至大约0.14%的外加剂。
在一些实施例中，所述的外加剂为改性木质纤维素。
在一些实施方案中，改性木质纤维素的改性方法包括：将木质纤维素加入到10%质量分数的硅酸钠和氢氧化钠的水溶液中搅拌混合成为均匀的液体。
在一个实施方案中，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：70.6%；电石渣：20.7%，脱硫石膏：2.6%，水泥：6.1%，此外，还包括以上总重量0.05%的铝粉和0.10%的外加剂。
在一个实施方案中，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：67.8%，电石渣：22.6%，脱硫石膏：3.9%，水泥：5.7%，此外，还包括以上总重量0.06%的铝粉和0.12%的外加剂。
在一个实施方案中，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：64.1%，电石渣：24.5%，脱硫石膏：4.2%，水泥：7.2%，此外，还包括以上总重量0.07%的铝粉和0.14%的外加剂。
本发明第一方面所提供的一种包含大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土砌块，其废渣（煤渣和电石渣）的含量在80%以上，优选85%以上，更优选90%以上，水泥含量在10%以下，
本发明第二方面提供一种制备含有大掺量的废渣和低掺量的水泥的新型加气混凝土砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原材料处理：
将煤渣用球磨机粉磨至80um筛筛余量大约45-55%，与未粉磨的2mm筛筛下的煤渣按重量比4：6混合均匀；
电石渣煅烧后，磨细至80um筛筛余大约8-12%；
用湿法球磨机磨脱硫石膏；
（2）煤渣活性激发：将步骤（1）处理过的煤渣和电石渣用制浆机制成料浆，用料浆泵输送至煤渣配料罐中搅拌备用；
（3）搅拌：将处理过的煤渣、电石渣、脱硫石膏和水泥及水放入搅拌机内搅拌均匀，测试浆料的流动度、容重达到要求后，再加入铝粉和外加剂搅拌；
（4）静停养护：将步骤（3）搅拌好的浆料倒入模具内，随模具进入静停室养护、静停；
（5）切割：静停完成后，脱去模具，只留底板，经纵向、横向切割至所需尺寸；
（6）蒸压养护：切割完成后进入蒸压釜进行蒸压养护。
在一些实施例中，步骤（3）所述的搅拌控制浆料流动度为240-260mm，容重1.56-1.60g/cm3；步骤（4）所述的静停养护，养护室内温度为大约43℃，静停约2.5h；步骤（5）所述的蒸压养护，蒸气压力值为1.4MPa，温度为170℃，升温时间为1.5h，保温时间为5h，降温时间为2h。
本发明所提供的新型加气混凝土砌块虽然几乎全部使用的是工业废料，但抗压强度等性能满足国家标准要求，生产稳定性好，生产成本低；本发明所提供的加气混凝土加入改性木质纤维素后，破损率由加入改性木质纤维素前的10%以上降低至加入后的6-7%。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面进一步披露一些非限制实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所使用的物料和试剂均可以从市场上购得或者可以通过本发明所描述的方法制备而得。
本发明中，mm表示毫米，um表示微米，h表示小时，g表示克。
实施例1
采用以下配方，各组分及重量百分比含量如下：
（1）煤渣：70.6%，具体为电厂锅炉炉底废渣；
（2）电石渣：20.7%，具体为电石法生产乙炔工厂的电石渣浆；
（3）脱硫石膏：2.6%，具体为电厂烟气脱硫产生的废渣；
（4）水泥：6.1%，具体为普通硅酸盐水泥P.O 42.5水泥；
此外，还包括以上总重量0.05%的铝粉和0.10%的外加剂，具体为铝粉市售，又称铝粉膏；外加剂为改性木质纤维素，改性方法：将木质纤维素加入到10%质量分数的硅酸钠和氢氧化钠的水溶液中搅拌混合成为均匀的液体。
具体的加气混凝土砌块的制备方法如下 ：
（1）原材料处理：
将煤渣用球磨机粉磨至80um筛筛余量大约50%,与未粉磨的2mm筛筛下的煤渣按重量比4：6混合均匀，放入储料罐备用;
电石渣经600℃煅烧1小时后磨细至80um筛筛余大约10%，放入储料罐备用;
脱硫石膏使用加气混凝土生产流程中常用的湿法球磨机磨10-15分钟，进入石膏配料罐中备用;
（2）煤渣活性激发：将储料罐中煤渣和煤渣重量5%的处理电石渣用制浆机制成料浆，用料浆泵输送至煤渣配料罐中搅拌备用;
（3）搅拌：将配料罐中的煤渣、脱硫石膏和储料罐中的电石渣、水泥按煤渣70.6%、电石渣20.7%、脱硫石膏2.6%和水泥6.1%的重量配比量，和适量水加入搅拌机内搅拌5 min左右，测试浆体流动度为240-260mm，容重1.56-1.60g/cm3时，将0.05%的铝粉、0.10%的外加剂加入搅拌机内搅拌大约40秒;
（4）静停养护：将搅拌好的浆料倒入模具内，随模具进入静停室养护，养护室内温度为大约43℃，静停约2.5h;
（5）切割：静停完成后，脱去模具，只留底板，经纵向、横向切割至所需尺寸;
（6）蒸压养护：切割完成后进入蒸压釜进行蒸压养护，蒸压养护制度为蒸气压力值1.4MPa，温度170℃，升温时间1.5h，保温5h，降温2h，得到所述的废渣加气混凝土砌块。
实施例2
采用以下配方，各组分及重量百分比含量如下：
（1）煤渣：67.8%，具体为电厂锅炉炉底废渣；
（2）电石渣：22.6%，具体为电石法生产乙炔工厂的电石渣浆；
（3）脱硫石膏：3.9%，具体为电厂烟气脱硫产生的废渣；
（4）水泥：5.7%，具体为普通硅酸盐水泥P.O 42.5水泥；
此外，还包括以上总重量0.06%的铝粉和0.12%的外加剂，具体为铝粉市售，又称铝粉膏；外加剂为改性木质纤维素。
具体的加气混凝土砌块的制备方法与实施例1相同。
实施例3
采用以下配方，各组分及重量百分比含量如下：
（1）煤渣：64.1%，具体为电厂锅炉炉底废渣；
（2）电石渣：24.5%，具体为电石法生产乙炔工厂的电石渣浆；
（3）脱硫石膏：4.2%，具体为电厂烟气脱硫产生的废渣；
（4）水泥：7.2%，具体为普通硅酸盐水泥P.O 42.5水泥；
此外，还包括以上总重量0.07%的铝粉和0.14%的外加剂，具体为铝粉膏；外加剂为改性木质纤维素。
具体的加气混凝土砌块的制备方法与实施例1相同。
表1示施例1至3所制备得到的加气混凝土砌块测试结果表：
按上述实施例制得的产品，具有优良的保温隔热、防噪音、高强、低碳等性能优点，该产品的生产方法工艺要求低，能耗低，能满足建筑节能需求。经测试，本发明所生产出来的加气混凝土砌块的抗压强度为5.6 MPa以上，容重680 kg/m3左右，干燥收缩率小于0.5%，导热系数小于0.18 W/m·K，符合国家标准B07合格品的要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。
Claims (10)
1.一种新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣为大约60.0%至大约70.0%、电石渣为大约15.0%至大约30.0%、水泥为大约5.0%至大约8.0%、脱硫石膏为大约1.5至大约5.0%。
2.如权利要求1所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣为大约64.1%至大约70.6%、电石渣为大约20.7%至大约24.5%、水泥为大约5.7%至大约7.2%、脱硫石膏为大约2.6%至大约4.2%。
3.如权利要求1或2所述的新型加气混凝土砌块，所述配方还包括占配方总重量大约0.05%至大约0.07%的铝粉和大约0.10%至大约0.14%的外加剂。
4.如权利要求3所述的新型加气混凝土砌块，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：70.6%；电石渣：20.7%，脱硫石膏：2.6%，水泥：6.1%，此外，还包括占所述配方总重量0.05%的铝粉和0.10%的外加剂。
5.如权利要求3所述的新型加气混凝土砌块，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：67.8%，电石渣：22.6%，脱硫石膏：3.9%，水泥：5.7%，此外，还包括占所述配方总重量0.06%的铝粉和0.12%的外加剂。
6.如权利要求3所述的新型加气混凝土砌块，所述的新型加气混凝土砌块，按照重量百分比计算，其配方包括以下组分：煤渣：64.1%，电石渣：24.5%，脱硫石膏：4.2%，水泥：7.2%，此外，还包括以上总重量0.07%的铝粉和0.14%的外加剂。
7.如权利要求3-6任一所述的新型加气混凝土砌块，所述的外加剂为改性木质纤维素。
8.根据权利要求7所述的新型加气混凝土砌块，所述改性木质纤维素其改性方法包括：将木质纤维素加入到10%质量分数的硅酸钠和氢氧化钠的水溶液中搅拌混合成为均匀的液体。
9.一种制备如权利要求1-8任一所述的新型加气混凝土砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）原材料处理：
将煤渣用球磨机粉磨至80um筛筛余量大约45%-55%，与未粉磨的2mm筛筛下的煤渣按重量比4：6混合均匀；
电石渣经煅烧后，磨细至80um筛筛余大约8%-12%；
用湿法球磨机磨脱硫石膏；
（2）煤渣活性激发：将步骤（1）处理过的煤渣和煤渣质量5%的电石渣用制浆机制成浆料；
（3）搅拌：将处理过的煤渣、电石渣、脱硫石膏和水泥及水放入搅拌机内搅拌均匀，测试浆料的流动度、容重达到要求后，再加入铝粉和外加剂搅拌；
（4）静停养护：将步骤（3）搅拌好的浆料倒入模具内，随模具进入静停室养护、静停；
（5）切割：静停完成后，脱去模具，只留底板，经纵向、横向切割至所需尺寸；
（6）蒸压养护：切割完成后进入蒸压釜进行蒸压养护。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的搅拌控制浆料流动度为240-260mm，容重1.56-1.60g/cm3；步骤（4）所述的静停养护，养护室内温度为大约43℃，静停约2.5h；步骤（5）所述的蒸压养护，蒸气压力值为1.4MPa，温度为170℃，升温时间为1.5h，保温时间为5h，降温时间为2h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |