CN104310926A - 利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材及其制备方法，属于建筑材料领域。所述的蒸压加气混凝土板材，以每立方米的板材计，包括以下质量的原料：石灰60-99Kg、水泥65-95Kg、铝粉0.35-0.5Kg和陶瓷抛光废料205-305Kg。其通过配制浆料、注模、预养、胚体切割、蒸压养护、出釜制得。本发明以陶瓷抛光砖废料为主要原材料，充分利用了陶瓷抛光砖废料，具有明显的环境效益；本发明属于自保温板材，产品的耐久性高，强度大。

Description

利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

抛光砖是通体砖的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，它在墙地砖中所占有的权重大，同时产品的附加值也高，近年来，该产品得到迅猛的发展。但抛光砖在研磨、抛光的过程中会产生大量的抛光废料，这种抛光废料粒度很细，风干后呈分散状态，极易随风飘落到各处，会严重威胁周围人群的身体健康，并造成周边土地板结，但只严重的环境污染。而炮管废料的填埋，不但耗费人力、物力，还会污染地下水质，人们通常把这种现象称作“白色恐怖”。

对于抛光废料的应用，国内外主要包括下面几种：

(1)利用抛光废料生产轻质陶瓷材料

直接利用抛光废料在高温下发泡的原理，以抛光废料为原料再引入一些陶瓷原料组成配合料，再经成型、烧成(1200℃)、切割等工序生产轻质陶瓷材料。这种轻质陶瓷材料内部的气孔均为封闭气孔，利用材料的这一特点，可以为轻质保温材料和隔音材料使用，但是，由于低成本加气混凝土免烧材料的存在，使这种高温烧制砖因成本高而无立足之地，导致所有的研究只处于理论阶段，而无实际应用价值。

(2)利用抛光废料生产装饰用微晶玻璃

装饰用微晶玻璃的原料一般为工业尾矿和矿渣，另外，还要引入少量的助溶剂，澄清剂和成核剂。产品的成本主要集中在熔化和烧结成本上，原料成本所占比例较小。而且用工业尾矿和矿渣制备装饰用微晶玻璃已经有50多年的历史，技术已经很成熟，抛光废料尾矿和矿渣用同属工业废料，用废料替代废料本身意义就不大，何况技术上又不够成熟，更重要的是对抛光废料的消耗量较小。因此，用抛光废料生产装饰用微晶玻璃技术难以得到推广应用。

(3)利用抛光废料作为水泥混合原料

苏根达、王功勋、钟小敏等人采用X射线分析、玻璃相含量及硅、铝离子的溶出量分析等方法研究了工业废渣陶瓷抛光砖粉的组成和火山灰性。研究结果表明：抛光砖粉火山灰试验合格，具有一定的潜在水硬性，其水泥胶砂28天抗压强度比为83.6％。抛光砖粉的早期活性高于粉煤灰。但抛光砖粉中氯含量在0.011-0.203％范围内波动，其氯含量主要来自抛光磨头和絮凝剂。陶瓷抛光砖粉要用做水泥混合材，需要控制其氯含量。而且，有些抛光砖废粉里还含有一些有机树脂材料，这些都给抛光废料作为水泥混合材料的应用带来困难。

(4)利用抛光废料和河道淤泥生产烧结多孔砖

利用抛光废料和河道淤泥生产烧结多孔砖是一项由价值的研究，主要是因为其生产工艺简单、生产成本低(烧结温度低：900-1000℃)、产品规模大、具有可行性。但却受到地域限制，而且，此方法抛光废料的利用率低(20-30％)，同时，产品附加值相对较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、高效节能、轻质高强的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，解决抛光砖废料在资源利用方面利用率低和环保不达标的问题，本发明同时提供其制备方法。

本发明所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，以每立方米的板材计，包括以下质量的原料：石灰60-99Kg、水泥65-95Kg、铝粉0.35-0.5Kg和陶瓷抛光废料205-305Kg。

每立方米的板材还可以包括石膏5-30Kg和稳泡剂40-100g，石膏优选磷石膏或脱硫石膏。

其中，石灰、水泥、陶瓷抛光废料的总质量为385-425Kg。

所述的抛光砖废料蒸压加气混凝土板材还可以包括助剂，助剂为高岭土3-5Kg、膨润土3-5Kg中的一种或两种。

所述的石灰为生石灰。

所述的稳泡剂优选威海威鹏润滑油有限公司生产的加气混凝土专用稳泡剂。

所述的利用陶瓷抛光废料生产的蒸压加气混凝土板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制浆料：

将陶瓷抛光废料加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入水泥、石灰，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料；

(2)注模：

将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；

(3)预养：

在60-95℃的温度下，静置1.5-3小时，即可切割；

(4)胚体切割：

切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；

(5)蒸压养护：

对切割好的胚体入釜蒸压养护；

(6)出釜：

蒸压养护后的成品出釜。

优选的技术方案是：

步骤(1)是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料。

步骤(1)是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰、助剂，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料。

步骤(5)所述的蒸压养护过程中的升压时间控制在1-3.5小时，蒸汽压控制在10-13Mpa，保持2-8小时。

石膏作为缓凝剂，防止胚体过快凝固，而发泡过程未完成导致的胚体开裂的情况；稳泡剂可减少制品的上、中、下体积密度差，使气孔分布均匀，显著改善气孔结构，减少串孔，提高制品的物理性能，减少干物料使用量。

一般来说，陶瓷抛光废料的成分基本类似。本发明的陶瓷抛光废料的成分为二氧化硅69.15％、三氧化二铝19.6％、三氧化二铁0.73％、二氧化钛0.56％、氧化钙1.52％、氧化镁1.05％、氧化钾2.25％、氧化钠3.5％，烧失量1.2％，余量为杂质。

本发明制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，制成产品干密度不大于425Kg/m³，强度级别达到A2.5，导热系数不大于0.12W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)≤0.50，抗冻性：质量损失≤5.0％，冻后强度≥2.0Mpa。

本发明的有益效果如下：

本发明以陶瓷抛光砖废料为主要原材料，充分利用了陶瓷抛光砖废料，具有明显的环境效益；本发明属于自保温板材，产品的耐久性高，强度大。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

本发明实施例中制备的是B04级抛光砖废料蒸压加气混凝土板材。

实施例1

所述的抛光砖废料蒸压加气混凝土板材，按照每立方米板材计，包括以下质量的原料：

石灰60Kg，水泥85Kg，铝粉0.45Kg，陶瓷抛光废料280Kg。

其制备方法是将陶瓷抛光废料加入水，使含水量达到50％，搅拌均匀，再依次加入水泥、石灰，搅拌均匀后静置7min，加入铝粉搅拌均匀静置40s，制成浆料；将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；在60℃的温度下，静置2小时，即可切割；切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；对切割好的胚体进行编组，入釜蒸压养护；蒸压养护后的成品出釜得到1号产品。蒸压养护过程中的升压时间控制在1小时，蒸汽压控制在10Mpa，保持3小时。

实施例1制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，干密度420Kg/m³，强度3.0MPa，导热系数0.09W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)0.40，抗冻性：质量损失4.0％，冻后强度2.8MPa。

实施例2

所述的利用陶瓷抛光废料生产的蒸压加气混凝土板材，按照每立方米板材计，包括以下质量的原料：

石灰70Kg，水泥95Kg，铝粉0.5Kg，陶瓷抛光废料250Kg，磷石膏10Kg、稳泡剂60g。

其制备方法是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰，搅拌均匀后静置5min，加入铝粉搅拌均匀静置30s，制成浆料；将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；在70℃的温度下，静置3小时，即可切割；切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；对切割好的胚体进行编组，入釜蒸压养护；蒸压养护后的成品出釜得到2号产品。蒸压养护过程中的升压时间控制在2.5小时，蒸汽压控制在11Mpa，保持4.5小时。

实施例2制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，干密度409Kg/m³，强度2.9MPa，导热系数0.09W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)0.41，抗冻性：质量损失4.1％，冻后强度2.5MPa。

实施例3

所述的利用陶瓷抛光废料生产的蒸压加气混凝土板材，按照每立方米板材计，包括以下质量的原料：

石灰80Kg，水泥75Kg，铝粉0.35Kg，陶瓷抛光废料245Kg，脱硫石膏25Kg，稳泡剂80g、高岭土3Kg。

其制备方法是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到45％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰、高岭土，搅拌均匀后静置10min，加入铝粉搅拌均匀静置40s，制成浆料；将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；在75℃的温度下，静置2小时，即可切割；切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；对切割好的胚体进行编组，入釜蒸压养护；蒸压养护后的成品出釜得到3号产品。蒸压养护过程中的升压时间控制在4小时，蒸汽压控制在11Mpa，保持7小时。

实施例3制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，干密度389Kg/m³，强度2.6MPa，导热系数0.09W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)0.39，抗冻性：质量损失3.8％，冻后强度2.4MPa。

实施例4

所述的利用陶瓷抛光废料生产的蒸压加气混凝土板材，按照每立方米板材计，包括以下质量的原料：

石灰95Kg，水泥65Kg，铝粉0.4Kg，陶瓷抛光废料230Kg，磷石膏15Kg、稳泡剂65g。

其制备方法是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到40％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰，搅拌均匀后静置6min，加入铝粉搅拌均匀静置45s，制成浆料；将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；在80℃的温度下，静置3小时，即可切割；切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；对切割好的胚体进行编组，入釜蒸压养护；蒸压养护后的成品出釜得到4号产品。蒸压养护过程中的升压时间控制在2.5小时，蒸汽压控制在11Mpa，保持6.5小时。

实施例4制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，干密度385Kg/m³，强度2.61MPa，导热系数0.09W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)0.4，抗冻性：质量损失3.9％，冻后强度2.5MPa。

实施例5

所述的利用陶瓷抛光废料生产的蒸压加气混凝土板材，按照每立方米板材计，包括以下质量的原料：

石灰60Kg，水泥70Kg，铝粉0.45Kg，陶瓷抛光废料295Kg，脱硫石膏30Kg，高岭土3Kg，稳泡剂50g，膨润土4Kg。

其制备方法是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰、高岭土、膨润土，搅拌均匀后静置7min，加入铝粉搅拌均匀静置40s，制成浆料；将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；在60℃的温度下，静置2小时，即可切割；切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；对切割好的胚体进行编组，入釜蒸压养护；蒸压养护后的成品出釜得到5号产品。蒸压养护过程中的升压时间控制在2小时，蒸汽压控制在11.5Mpa，保持6.5小时。

实施例5制备的是B04级蒸压加气混凝土板材，干密度416Kg/m³，强度3.2MPa，导热系数0.09W/(m.K)，干燥收缩值(mm/m)0.39，抗冻性：质量损失4.0％，冻后强度2.8MPa。

Claims (10)

1.一种利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，其特征在于每立方米的板材包括以下质量的原料：石灰60-99Kg、水泥65-95Kg、铝粉0.35-0.5Kg和陶瓷抛光废料205-305Kg。

2.根据权利要求1所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，其特征在于每立方米的板材还包括石膏5-30Kg和稳泡剂40-100g。

3.根据权利要求2所述的陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土砌块，其特征在于石膏为磷石膏或脱硫石膏。

4.根据权利要求1或2所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，其特征在于石灰、水泥、陶瓷抛光废料的总质量为385-425Kg。

5.根据权利要求1或2所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，其特征在于还包括以下助剂：所述助剂为高岭土或膨润土中的一种或两种。

6.根据权利要求5所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材，其特征在于所述助剂用量为：高岭土3-5Kg，膨润土3-5Kg。

7.一种权利要求1所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)配制浆料：

将陶瓷抛光废料加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入水泥、石灰，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料；

(2)注模：

将搅拌均匀的浆料浇注进模具内；

(3)预养：

在60-95℃的温度下，静置1.5-3小时，即可切割；

(4)胚体切割：

切割机对胚体两侧面进行垂直切割，然后对胚体进行纵向水平切割，最后对胚体进行横向垂直切割；

(5)蒸压养护：

对切割好的胚体入釜蒸压养护；

(6)出釜：

蒸压养护后的成品出釜。

8.根据权利要求7所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材的制备方法，其特征在于：步骤(1)是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料。

9.根据权利要求7所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材的制备方法，其特征在于：步骤(1)是将陶瓷抛光废料、石膏混合搅拌均匀，加入水，使含水量达到40-50％，搅拌均匀，再依次加入稳泡剂、水泥、石灰、助剂，搅拌均匀后静置5-10min，加入铝粉搅拌均匀静置30-45s，制成浆料。

10.根据权利要求7所述的利用陶瓷抛光废料制得的蒸压加气混凝土板材的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述的蒸压养护过程中的升压时间控制在1-3.5小时，蒸汽压控制在10-13Mpa，保持2-8小时。