CN105110765A - 一种多孔砖及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种多孔砖及其生产方法,将建筑弃土、尾矿泥、煤矸石、粉煤灰混合后,经破碎、过筛、再混合步骤,获得原料混合料,将其进行陈化、加水混合、养护、干燥后,进入挤压、码烧工序,获得多孔砖,本产品抗压抗裂性能优,进一步加入适量的外加剂,更提高了产品性能,并且本发明利用工业废弃物进行生产,节约了生产成本,减少了资源消耗和环境污染,缓解了建筑弃土、尾矿泥、煤矸石及粉煤灰的排放处理问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种多孔砖及其生产方法。
背景技术
粉煤灰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,大量的粉煤灰若不加处理,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对人体和生物造成危害。
煤矸石是煤矿和洗煤厂不可避免的废渣,在项目所在地周围,每年都有大量的煤矸石堆积,占用了大量土地,而且长期曝露,散发出SO2等有害气体,所含的硫酸盐和重金属可污染水源。
随着城市建设的发展,建筑弃土不断增多,填埋建筑弃土占地面积大,环境污染严重。
尾矿泥作为洗矿厂的工业废弃物,直接排入水系会污染河流,并造成淤积现象。
所以,建筑弃土、粉煤灰、煤矸石、尾矿泥作为工业生产废弃物,其处置难度大,若处置不善,其引起的环境污染问题甚重,为此,掀起了一股废弃物再利用的研究热潮,在现有文献中,还未发现同时利用建筑弃土、粉煤灰、煤矸石、尾矿泥四种废弃物生产多孔砖的方法。
结合多孔砖的传统生产,其生产成本高、能耗大、质量低的缺陷,本发明针对这些废弃物进行研究,利用废弃物生产多孔砖,为多孔砖的生产提供了一种新思路。
发明内容
为解决上述技术困难,为实现建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石得以利用,本发明提供了一种多孔砖及其生产方法。
具体通过以下方案得以实现:
一种多孔砖,其原料重量份配比为:5-13份建筑弃土、2-8份粉煤灰、3-10份尾矿泥、2-10份煤矸石。
进一步,其原料重量份配比为:7-12份建筑弃土、3-7份粉煤灰、5-9份尾矿泥、3-8份煤矸石。
再进一步,其原料重量份配比为:10份建筑弃土、5份粉煤灰、8份尾矿泥、5份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
所述的粉煤灰的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
所述的尾矿泥的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
所述的煤矸石的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合2-5min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过50-500目筛后送入双轴搅拌机进行混合10-25min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化2-5天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的8-13%的水进行混合20-40min后,进行恒温恒压养护1-7天,将其干燥至混合料浆的含水量为20-35%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为3-12MPa,真空度为80-92%,保压时间为1-5min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为800-1200℃条件下进行焙烧2-5天后,经冷却处理至砖坯温度为5-20℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为20-35m3/h;双轴搅拌机的转速为10-20r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为65-100℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为300-500℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为3-10℃。
所述的多孔砖的孔洞率为20-40%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
一种多孔砖及其生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合2-5min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过50-500目筛后送入双轴搅拌机进行混合10-25min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化2-5天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机,依次加入原料混合料重量的8-13%的水、掺量为原料混合料重量份的2%或3%或4%的外加剂后进行混合20-40min,进行恒温恒压养护1-7天,将其干燥至混合料浆的含水量为20-35%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为3-12MPa,真空度为80-92%,保压时间为1-5min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为800-1200℃条件下进行焙烧2-5天后,经冷却处理至砖坯温度为5-20℃,获得多孔砖。
所述的外加剂为凝结剂、减水剂、增稠剂、膨胀剂、消泡剂之一或几种。
本发明的有益效果
本发明采用建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石、外加剂混合制成一种多孔砖,使得工业废弃物得以再利用,进而降低了环境污染和水污染。
通过相关技术参数的控制,使得各组分充分反应,结合将采用本发明方案制备的多孔砖与传统法制备的多孔砖进行抗压性能测试,测试结果发现:本发明方案制备的多孔砖的抗压强度大于传统法制备的多孔砖的抗压强度,且本发明的产品达MU25强度等级。同时,我们也进行了下边缘断裂位置的测试对比,对比结果显示:本发明方案制备的多孔砖断裂位置较浅,并且通过加入合适的外加剂及其掺量,使得多孔砖抗压能力显著提高;综上,可推出:本发明的多孔砖具有良好的抗裂抗压性能。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种多孔砖,其原料重量份配比为8份建筑弃土、2份粉煤灰、6份尾矿泥、3份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为11%,干燥收缩率为2%,干燥敏感系数为0.1。
所述的粉煤灰的含水量为5%,干燥收缩率为0.5%,干燥敏感系数为0.2。
所述的尾矿泥的含水量为13%,干燥收缩率为1%,干燥敏感系数为0.15。
所述的煤矸石的含水量为8%,干燥收缩率为2.3%,干燥敏感系数为0.08。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合3min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过150目筛后送入双轴搅拌机进行混合13min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化3天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的10%的水进行混合25min后,进行恒温恒压养护3天,将其干燥至混合料浆的含水量为30%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为11MPa,真空度为86%,保压时间为3min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为1050℃条件下进行焙烧3天后,经冷却处理至砖坯温度为15℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为32m3/h;双轴搅拌机的转速为13r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为70℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为420℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为5℃。
所述的多孔砖的孔洞率为35%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
实施例2
一种多孔砖,其原料重量份配比为11份建筑弃土、5份粉煤灰、4份尾矿泥、9份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为8%,干燥收缩率为0.8%,干燥敏感系数为0.06。
所述的粉煤灰的含水量为10%,干燥收缩率为2%,干燥敏感系数为0.5。
所述的尾矿泥的含水量为2%,干燥收缩率为0.3%,干燥敏感系数为0.1。
所述的煤矸石的含水量为6%,干燥收缩率为0.9%,干燥敏感系数为0.4。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合5min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过300目筛后送入双轴搅拌机进行混合17min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化3天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的12%的水进行混合32min后,进行恒温恒压养护6天,将其干燥至混合料浆的含水量为27%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为5MPa,真空度为90%,保压时间为3min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为900℃条件下进行焙烧3天后,经冷却处理至砖坯温度为18℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为25m3/h;双轴搅拌机的转速为12r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为98℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为380℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为8℃。
所述的多孔砖的孔洞率为40%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
实施例3
一种多孔砖,其原料重量份配比为10份建筑弃土、5份粉煤灰、8份尾矿泥、5份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为3%,干燥收缩率为0.05%,干燥敏感系数为0.3。
所述的粉煤灰的含水量为5%,干燥收缩率为0.2%,干燥敏感系数为0.3。
所述的尾矿泥的含水量为13%,干燥收缩率为1.8%,干燥敏感系数为0.05。
所述的煤矸石的含水量为9%,干燥收缩率为2%,干燥敏感系数为0.6。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合3min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过200目筛后送入双轴搅拌机进行混合23min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化4天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的10.5%的水进行混合38min后,进行恒温恒压养护3天,将其干燥至混合料浆的含水量为22%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为4MPa,真空度为83%,保压时间为5min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为860℃条件下进行焙烧2天后,经冷却处理至砖坯温度为17℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为26m3/h;双轴搅拌机的转速为15r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为80℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为475℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为9℃。
所述的多孔砖的孔洞率为28%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
实施例4
一种多孔砖,其原料重量份配比为:5份建筑弃土、4份粉煤灰、10份尾矿泥、7份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为5%,干燥收缩率为2.5%,干燥敏感系数为0.2。
所述的粉煤灰的含水量为15%,干燥收缩率为1%,干燥敏感系数为0.5。
所述的尾矿泥的含水量为9%,干燥收缩率为2%,干燥敏感系数为0.7。
所述的煤矸石的含水量为0.8%,干燥收缩率为1%,干燥敏感系数为0.3。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合5min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过400目筛后送入双轴搅拌机进行混合18min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化5天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的9%的水进行混合32min后,进行恒温恒压养护2天,将其干燥至混合料浆的含水量为25%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为8MPa,真空度为89%,保压时间为1min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为1150℃条件下进行焙烧3天后,经冷却处理至砖坯温度为10℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为29m3/h;双轴搅拌机的转速为19r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为75℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为340℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为8℃。
所述的多孔砖的孔洞率为20%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
实施例5
一种多孔砖,其原料重量份配比为:10份建筑弃土、5份粉煤灰、8份尾矿泥、5份煤矸石。
所述的建筑弃土的含水量为2%,干燥收缩率为1%,干燥敏感系数为0.3。
所述的粉煤灰的含水量为5%,干燥收缩率为0.8%,干燥敏感系数为0.6。
所述的尾矿泥的含水量为6%,干燥收缩率为2.2%,干燥敏感系数为0.2。
所述的煤矸石的含水量为1%,干燥收缩率为2.5%,干燥敏感系数为0.1。
上述的多孔砖的生产方法,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合2min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过400目筛后送入双轴搅拌机进行混合20min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化3天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的10%的水进行混合26min后,进行恒温恒压养护2天,将其干燥至混合料浆的含水量为28%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为10MPa,真空度为85%,保压时间为4.5min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为830℃条件下进行焙烧5天后,经冷却处理至砖坯温度为15℃,获得多孔砖。
所述步骤(1)中的给料机的送料量为30m3/h;双轴搅拌机的转速为15r/min。
所述步骤(2)中养护的工作温度为90℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为480℃。
所述步骤(4)中冷却处理采用冷风降温,其中,冷风温度为9℃。
所述的多孔砖的孔洞率为25%,规格尺寸为240mm×115mm×90mm。
实施例6
一种多孔砖及其生产方法,在实施例1的基础上,加入掺量为原料混合料重量的3%的外加剂。
所述的外加剂为凝结剂、减水剂、增稠剂、消泡剂的混合物。
实施例7
一种多孔砖及其生产方法,在实施例1的基础上,加入掺量为原料混合料重量的1%的外加剂。
所述的外加剂为凝结剂、减水剂、消泡剂的混合物。
实施例8
一种多孔砖及其生产方法,在实施例2的基础上,加入掺量为原料混合料重量的2%的外加剂。
所述的外加剂为凝结剂、减水剂、增稠剂、膨胀剂、消泡剂的混合物。
实施例9
一种多孔砖及其生产方法,在实施例3的基础上,加入掺量为原料混合料重量的4%的外加剂。
所述的外加剂为增稠剂。
实施例10
一种多孔砖及其生产方法,在实施例4的基础上,加入掺量为原料混合料重量的5%的外加剂。
所述的外加剂为膨胀剂、消泡剂的混合物。
实施例11
一种多孔砖及其生产方法,在实施例5的基础上,加入掺量为原料混合料重量的3%的外加剂。
所述的外加剂为凝结剂、增稠剂、膨胀剂、消泡剂的混合物。
实施例12
一种多孔砖及其生产方法,在实施例1的基础上,所述的建筑弃土的含水量为10%,干燥收缩率为4%,干燥敏感系数为1。
实施例13
一种多孔砖及其生产方法,在实施例1的基础上,所述的粉煤灰的含水量为18%,干燥收缩率为6%,干燥敏感系数为0.5;所述的尾矿泥的含水量为30%,干燥收缩率为2%,干燥敏感系数为0.3。
实施例14
一种多孔砖及其生产方法,在实施例8的基础上,所述的建筑弃土的含水量为20%,干燥收缩率为2.5%,干燥敏感系数为1.1;所述的粉煤灰的含水量为15.4%,干燥收缩率为2.7%,干燥敏感系数为2;所述的尾矿泥的含水量为21%,干燥收缩率为4%,干燥敏感系数为0.9;所述的煤矸石的含水量为37%,干燥收缩率为6%,干燥敏感系数为0.1。
实施例15
一种多孔砖及其生产方法,在实施例9的基础上,所述的粉煤灰的含水量为13%,干燥收缩率为10%,干燥敏感系数为3;所述的煤矸石的含水量为9.8%,干燥收缩率为5%,干燥敏感系数为2.3。
试验例1
对同规格的传统法制备的多孔砖与实施例1-11方案制备的多孔砖进行抗压测试,首先,缓慢加初荷载5MPa,而后以0.5MPa/s的速度均匀加荷,直至试件破坏,记录最大荷载及下边缘断裂位置,精确至0.1位,其结果如下表所示:
表1
试件编号 | 最大荷载(MPa) | 下边缘断裂位置(cm) |
传统法 | 16.3 | 2.5 |
实施例1 | 25.8 | 1.7 |
实施例2 | 20.7 | 2.0 |
实施例3 | 28.2 | 1.9 |
实施例4 | 26.0 | 2.1 |
实施例5 | 29.5 | 1.9 |
实施例6 | 32.2 | 1.7 |
实施例7 | 25.4 | 1.8 |
实施例8 | 34.7 | 1.5 |
实施例9 | 33.2 | 1.3 |
实施例10 | 23.5 | 2.2 |
实施例11 | 35.8 | 1.4 |
由上表可知,与传统法制备的多孔砖相比,实施例1-5方案制备的多孔砖承受的最大荷载较高,达MU25强度等级,并且下边缘断裂位置基本小于传统法制备的多孔砖的下边缘断裂位置,由此说明:本发明的多孔砖具有良好的抗压能力。
通过实施例1-5与实施例6-11进行对比,可知:添加适量的外加剂,可提高多孔砖的抗压强度。
Claims (10)
1.一种多孔砖,其特征在于,原料重量份配比为:5-13份建筑弃土、2-8份粉煤灰、3-10份尾矿泥、2-10份煤矸石。
2.如权利要求1所述的多孔砖,其特征在于,原料重量份配比为:7-12份建筑弃土、3-7份粉煤灰、5-9份尾矿泥、3-8份煤矸石。
3.如权利要求1或2所述的多孔砖,其特征在于,原料重量份配比为:10份建筑弃土、5份粉煤灰、8份尾矿泥、5份煤矸石。
4.如权利要求1或2或3所述的多孔砖,其特征在于,所述的建筑弃土的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
5.如权利要求1或2或3所述的多孔砖,其特征在于,所述的粉煤灰的含水量为<16%,干燥收缩率为<3%,干燥敏感系数为<0.8。
6.如权利要求1-3任一项所述的多孔砖的生产方法,其特征在于,其步骤为:
(1)将建筑弃土、粉煤灰、尾矿泥、煤矸石分别按上述重量份配比进行称取后,经混合2-5min,通过给料机依次送入一级破碎机、二级破碎机进行破碎后,过50-500目筛后送入双轴搅拌机进行混合10-25min,获得原料混合料;
(2)将原料混合料送入陈化仓进行陈化2-5天,经多斗输送至碾压机进行碾压后,通过箱式给料机送入搅拌强挤机与原料混合料重量的8-13%的水进行混合20-40min后,进行恒温恒压养护1-7天,将其干燥至混合料浆的含水量为20-35%;
(3)将混合料浆用双击真空挤出机挤压成多孔状泥条,通过切条机制成湿砖坯,其挤出压力为3-12MPa,真空度为80-92%,保压时间为1-5min;
(4)将湿砖坯通过分丕机送入一次码烧轮窑中在恒定温度为800-1200℃条件下进行焙烧2-5天后,经冷却处理至砖坯温度为5-20℃,获得多孔砖。
7.如权利要求6所述的多孔砖及其生产方法,其特征在于,所述步骤(1)中的给料机的送料量为20-35m3/h;双轴搅拌机的转速为10-20r/min。
8.如权利要求6所述的多孔砖及其生产方法,其特征在于,所述步骤(2)中养护的工作温度为65-100℃,养护的工作压力为常压;干燥的温度为300-500℃。
9.如权利要求6所述的多孔砖的生产方法,其特征在于,所述步骤(4)中多孔砖的孔洞率为20-40%,规格尺寸为240㎜×115㎜×90㎜。
10.如权利要求6所述的多孔砖的生产方法,其特征在于,在步骤(2)中加入掺量为原料混合料重量份的2%或3%或4%的外加剂进行混合。
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Denomination of invention: Perforated brick and production method thereof Effective date of registration: 20200521 Granted publication date: 20180907 Pledgee: Liupanshui Rural Commercial Bank Co., Ltd Pledgor: GUIZHOU ANKAIDA INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2020520000007 |