CN105837143A - 一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法。该方法主要包括以下步骤：将活性氧化镁和普通硅酸盐水泥按质量比1:2～2:1，置于搅拌器中搅拌均匀，制成氧化镁水泥；将氧化镁水泥、水、砂和碎石按质量比3:2.7～3.3:16:11，在搅拌器中混合搅拌均匀，放入高100mm、内直径50mm的圆柱形模具中压制成型后，将试块脱离模具，试块的高度控制在70～85mm；将试块在碳化箱中进行碳化，制成氧化镁碳化砌块。本发明方法简便，绿色环保，制备的活性氧化镁碳化砌块强度高，耐水性好，抗冻性好，减少了水泥的用量，降低了能耗，同时减轻了对环境的污染。

Description

一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，特别涉及一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法。
背景技术
砌块，俗称“砖”，是我国目前主要的基建材料之一，包括烧结粘土砖、蒸压硅酸盐砖、混凝土小型空心砌块等。由于粘土砖的产生破坏了大量的耕地资源，我国在十几年前就提出了“禁粘”。蒸压硅酸盐砖和混凝土空心砌块相对来说对耕地资源破坏较小，但是其中的主要原料——硅酸盐水泥也存在严重的环境问题：(1)资源和能源消耗严重，我国水泥工业每生产1吨水泥熟料平均需要消耗0.95吨石灰石、0.13吨粘土和0.11吨标准煤，且是一个不可逆的过程，即不可持续；(2)二氧化碳排放和大气污染严重。水泥生产过程中会释放出大量的二氧化碳，生产1吨水泥需向大气排放0.95吨左右的二氧化碳，水泥工业排放的二氧化碳占世界人为排放二氧化碳的10％左右，我国1995年至2010年水泥工业累计排放二氧化碳75亿吨，占全世界排放量的一半左右。
除了二氧化碳之外，在水泥的生产过程中，还有大量的粉尘、烟尘以及二氧化硫、氮氧化物、氟气等有毒气体排入大气中，对环境造成很大的污染。另外，水泥制品需要一定的养护时间，一般需要一个月以上才能达到设计强度、承受荷载。
近几年出现的活性氧化镁砌块技术日益受到重视，与目前常用的压硅酸盐砖和混凝土空心砌块相比，具有资源耗费少，二氧化碳排放较少等优势。但是，一般情况下，活性氧化镁固化强度较低，在相同条件下比水泥的固化强度低，耐水性差。因此，如何发挥氧化镁的优势，制备一种强度高、耐水性好的氧化镁砌块成为了亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种能耗低、环保的活性氧化镁碳化砌块的制备方法，制备过程中对压制成型的氧化镁试块进行碳化，不仅吸收了大量的二氧化碳，同时提高了氧化镁砌块的强度。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
(1)将活性氧化镁和普通硅酸盐水泥置于搅拌器中搅拌均匀，制成氧化镁水泥；
(2)将所述氧化镁水泥、水、砂和碎石混合搅拌均匀，放入模具中压制成型后得到试块，将所述试块脱离模具；
(3)将所述试块进行碳化，制成氧化镁碳化砌块。
所述步骤(1)中活性氧化镁和普通硅酸盐水泥质量比为1:2～2:1。
所述步骤(1)中活性氧化镁为轻烧氧化镁，制备温度为700～800℃。
所述步骤(2)中氧化镁水泥、水、砂和碎石的质量比是3:2.7～3.3:16:11。
所述步骤(2)中模具为高100mm、内直径50mm的圆柱形模具。
所述步骤(2)中压制成型后的试块高度为70～85mm。
所述步骤(3)中试块的碳化环境为：50％～60％湿度、15～25℃温度和10％～20％体积浓度的CO2。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点：
(1)使用活性氧化镁和普通硅酸盐水泥混合制备砌块，减少了水泥的用量，使得资源和能耗降低，环境友好，减少了在水泥的生产过程中二氧化碳、粉尘、烟尘以及二氧化硫、氮氧化物、氟气等有毒气体的排放。
(2)在制备过程中，把压制成型的氧化镁试块在碳化箱中进行碳化，碳化过程中吸收了大量的二氧化碳，同时提高了砌块的强度。
(3)活性氧化镁碳化砌块所使用的活性氧化镁是在700～800℃的温度下煅烧而成远低于水泥的煅烧生产的1450℃，故其生产的能耗远低于水泥，且可采用绿色能源煅烧而不一定必须消耗化石能源。
(4)活性氧化镁碳化砌块经过煅烧后可以重新生成氧化镁，这意味着活性氧化镁碳化砌块可回收和循环利用。
综上所述，活性氧化镁碳化砌块是一种绿色环保、可持续发展的建筑材料，符合国家可持续发展的要求，对环境保护具有重大作用。
附图说明
图1为氧化镁碳化砌块制备工艺流程图
图2为氧化镁水泥碳化砌块及普通硅酸盐水泥砌块的强度
图3为不同水灰比氧化镁水泥碳化砌块的强度
图4为不同氧化镁掺量氧化镁水泥碳化砌块的强度
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本发明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
如图1所示，一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，包括以下步骤：称取氧化镁150g、普通硅酸盐水泥150g、水300g、砂1600g和碎石1100g，将之混合搅拌均匀，用搅拌后的混合物注入规格为高100mm、内直径50mm的圆柱形模具中，进行压实，至70mm停止施压，将试块脱离模具，将试样放入温度为15℃，湿度为50％，CO2体积浓度为10％的碳化箱中进行碳化，当碳化至3天、7天、14天和28天时，对砌块进行无侧限抗压强度测试，取其测试强度的平均值作为结果，同时对同条件下普通硅酸盐水泥砌块无侧限抗压强度进行测试，结果见图2。
实施例2
本实施例中所需考虑的变量为水灰比，即所添加水的质量。包括以下步骤：称取氧化镁150g、普通硅酸盐水泥150g、270g水、砂1600g和碎石1100g，将之混合搅拌均匀，用搅拌后的混合物注入规格为高100mm、内直径50mm的圆柱形模具中，进行压实，至80mm停止施压，将试块脱离模具，将试样放入温度为20℃，湿度为60％，CO2体积浓度为20％的碳化箱中进行碳化，当碳化至3天、7天、14天和28天时，对砌块进行无侧限抗压强度测试，取其测试强度的平均值作为结果，同上述试验步骤，分别掺加300g和330g水进行试验，对砌块进行无侧限抗压强度测试，取其测试强度的平均值作为结果，这三组试验的水灰比分别为0.9、1.0和1.1，结果见图3。
实施例3
本实施例中所需考虑的变量为氧化镁掺量。包括以下步骤：称取氧化镁100g、普通硅酸盐水泥200g、300g水、砂1600g和碎石1100g，将之混合搅拌均匀，用搅拌后的混合物注入规格为高100mm、内直径50mm的圆柱形模具中，进行压实，至85mm停止施压，立即脱模，将试样放入温度为25℃，湿度为60％，CO2体积浓度为20％的碳化箱中进行碳化，当碳化至3天、7天、14天和28天时，对砌块进行无侧限抗压强度测试，取其测试强度的平均值作为结果，同上述试验步骤，分别掺加氧化镁150g、普通硅酸盐水泥150g和氧化镁200g、普通硅酸盐水泥100g进行试验，对砌块进行无侧限抗压强度测试，取其测试强度的平均值作为结果，这三组试验氧化镁与普通硅酸盐水泥的比例为1:2、1:1和2:1，结果见图4。

Claims (7)

1.一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
(1)将活性氧化镁和普通硅酸盐水泥置于搅拌器中搅拌均匀，制成氧化镁水泥；
(2)将所述氧化镁水泥、水、砂和碎石混合搅拌均匀，放入模具中压制成型后得到试块，将所述试块脱离模具；
(3)将所述试块进行碳化，制成氧化镁碳化砌块。
2.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中活性氧化镁和普通硅酸盐水泥质量比为1:2～2:1。
3.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中活性氧化镁为轻烧氧化镁，制备温度为700～800℃。
4.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中氧化镁水泥、水、砂和碎石的质量比是3:2.7～3.3:16:11。
5.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中模具为高100mm、内直径50mm的圆柱形模具。
6.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中压制成型后的试块高度为70～85mm。
7.根据权利要求1所述的一种活性氧化镁碳化砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中试块的碳化环境为：50％～60％湿度、15～25℃温度和10％～20％体积浓度的CO2。
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