CN106116390A - 一种免烧无水泥环保砖及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种免烧无水泥环保砖及其生产方法，按照质量百分数计，由20％‑35％粘结材料、10％‑18％的烧碱溶液和50％‑65％的集料通过压实成型，然后在室温养生。其中，所述粘结材料为赤泥与高炉矿渣粉的混合物，或赤泥与生物灰的混合物，或赤泥、高炉矿渣粉与生物灰的混合物。该砖在生产过程中不需要经历焙烧或烧结过程，也不需要水泥作为胶粘材料，利用了工业垃圾赤泥和高炉矿渣及农业废弃物稻壳、稻秸秆、麦壳和麦秸秆等材料，既经济又实惠，处理了垃圾，节约了能源，美化了环境。本发明免烧无水泥砖的制备方法简单，容易控制，原材料及生产成本低。

Description

一种免烧无水泥环保砖及其生产方法
技术领域
本发明属于建筑材料、环境保护和固体废弃物再生应用领域，具体涉及一种免烧无水泥环保砖及其生产方法。
背景技术
传统砖以粘土为主要原料，经配料、制柸、干燥、焙烧而成。但大量开采粘性土用于制砖带来的是耕地的迅速减少，取过粘土之后的耕地无法重复利用，属于不可再生资源，对环境破坏较大。而且，传统砖在烧制过程中消耗大量的能量，既消耗了大量的能源，也增加了温室效应。因此，传统砖逐渐被淘汰，取而代之的是以水泥为粘结材料的水泥砖。但是，在制备水泥的过程中消耗大量粘土和石灰石，并且需要经历两次磨细和一次煅烧过程，既消耗了资源也消耗了能量。
在我国，每年有大量的农业废弃物产生，如稻壳、稻秸秆、麦壳和麦秸秆等。传统方法是点燃进行处理或者再生作为肥料。工业生产中也产生大量的固体废弃物没有进行再生利用。在氧化铝的生产过程中，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.8吨的赤泥。赤泥的堆放不仅占用大量土地，耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的碱向地下渗透，造成地下水体和土壤污染。裸露赤泥形成的粉尘随风飞扬，污染大气，对人类和动植物的生存造成负面影响，恶化生态环境。
研制一种既能处理工业、农业垃圾又能对环境无破坏的定能耗砖成为了急需解决的问题。
发明内容
为克服现有技术中的问题，本发明的目的在于提出一种免烧无水泥环保砖及其生产方法，该免烧无水泥环保砖具有能耗小、价格低、无污染和耐用等优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种免烧无水泥环保砖，按照质量百分数计，由20％-35％粘结材料、10％-18％的烧碱溶液和50％-65％的集料通过压制而成；其中，所述粘结材料为赤泥与高炉矿渣粉的混合物，或赤泥与生物灰的混合物，或赤泥、高炉矿渣粉与生物灰的混合物。
本发明进一步的改进在于，所述赤泥含量为免烧无水泥环保砖的5％-15％。
本发明进一步的改进在于，所述赤泥为拜耳法生产氧化铝过程中产生的残渣。
本发明进一步的改进在于，所述生物灰为稻壳、稻秸秆、麦壳或麦秸秆低温焚烧后物质中的一种或多种任意比例的混合物。
本发明进一步的改进在于，所述低温焚烧的温度为600℃以下。
本发明进一步的改进在于，所述烧碱溶液中NaOH与水的质量比为40：(8-45)。
本发明进一步的改进在于，所述集料为建筑用砂或石料。
一种免烧无水泥环保砖的生产方法，首先将粘结材料和烧碱溶液混合均匀，然后加入集料，搅拌均匀后倒入磨具中，通过压实成型，然后在室温养生。
本发明进一步的改进在于，压实成型是在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过将粘接材料、烧碱溶液以及集料压制，即可生产免烧无水泥环保砖，该环保砖具有以下优点：
免烧：该砖在生产过程中不要经历焙烧或烧结过程，节约了能源，生产占地面积小。
无水泥：该砖通过赤泥、高炉矿渣和生物灰为粘结材料，通过NaOH激发活性，使该砖具有较好的力学性能。抗压强度测试和抗折强度测试表明：抗压强度高达30MPa，抗折强度高达5.5MPa。
废弃物再生利用：利用了工业垃圾赤泥和高炉矿渣及农业废弃物稻壳、稻秸秆、麦壳和麦秸秆等材料，既经济又实惠，处理了垃圾，美化了环境。
本发明免烧无水泥砖通过压制即可制得，该生产方法简单，容易控制，原材料及生产成本低。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明中生物灰为稻壳灰、稻秸秆灰、麦壳灰、麦秸秆灰中的一种或几种。具体是稻壳、稻秸秆、麦壳或麦秸秆在600℃以下进行焚烧后物质中的一种或多种任意比例的混合物。本发明中采用的赤泥为拜耳法生产氧化铝过程中产生的残渣；集料为建筑用砂或石料。
实施例1
一种免烧无水泥砖的生产方法，按质量百分比计，将5％的赤泥、10％的高炉矿渣粉和5％的稻壳灰预混均匀，加入15％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝5：1)，搅拌均匀后加入65％的河砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
实施例2
一种免烧无水泥砖及其生产方法，按质量百分比计，将15％的赤泥、10％的高炉矿渣粉和10％的稻壳灰和稻秸秆灰的混合物(质量比1:1)预混均匀，加入10％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝9：7)，搅拌均匀后加入55％的机制砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
实施例3
一种免烧无水泥砖及其生产方法，按质量百分比计，将10％的赤泥、25％的稻壳灰和麦壳灰混合物(质量比2:1)预混均匀，加入10％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝5：2)，搅拌均匀后加入55％的机制砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
实施例4
一种免烧无水泥砖及其生产方法，按质量百分比计，将5％的赤泥、30％的高炉矿渣粉预混均匀，加入15％的烧碱溶液(NaOH：水＝9：8)，搅拌均匀后加入50％的机制砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
实施例5
一种免烧无水泥砖及其生产方法，按质量百分比计，将8％的赤泥、24％的高炉矿渣粉和3％的稻壳灰预混均匀，加入14％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝1：1)，搅拌均匀后加入51％的机制砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
实施例6
一种免烧无水泥砖及其生产方法，按质量百分比计，将12％的赤泥、14％的高炉矿渣粉和7％的稻壳灰和麦秸秆灰(质量比5:1)预混均匀，加入11％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝8：9)，搅拌均匀后加入56％的机制砂，混合均匀后倒入模具中，在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生，性能指标见表1。
表1一种免烧无水泥环保砖的性能
从表1可以看出，抗压强度高达30MPa，抗折强度高达5.5MPa。
实施例7
一种免烧无水泥砖的生产方法，按质量百分比计，将10％的赤泥、4％的高炉矿渣粉和8％的稻壳灰预混均匀，加入18％的烧碱溶液(质量比NaOH：水＝4：3)，搅拌均匀后加入60％的建筑用石料，混合均匀后倒入模具中压实，具体是在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。室温下放在无光照条件下养生。
本发明中烧碱溶液中NaOH与水的质量比较大时，为NaOH与水的混合物，质量比较小时，为NaOH水溶液。本发明中养护时间不同，抗压强度和抗折强度都是不同的，在实际生产中，根据具体的需要，可以采用不同的养生时间。

Claims (9)

1.一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：按照质量百分数计，由20％-35％粘结材料、10％-18％的烧碱溶液和50％-65％的集料通过压制而成；其中，所述粘结材料为赤泥与高炉矿渣粉的混合物，或赤泥与生物灰的混合物，或赤泥、高炉矿渣粉与生物灰的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述赤泥含量为免烧无水泥环保砖的5％-15％。
3.根据权利要求1所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述赤泥为拜耳法生产氧化铝过程中产生的残渣。
4.根据权利要求1所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述生物灰为稻壳、稻秸秆、麦壳或麦秸秆低温焚烧后物质中的一种或多种任意比例的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述低温焚烧的温度为600℃以下。
6.根据权利要求1所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述烧碱溶液中NaOH与水的质量比为40：(8-45)。
7.根据权利要求1所述的一种免烧无水泥环保砖，其特征在于：所述集料为建筑用砂或石料。
8.一种如权利要求1所述免烧无水泥环保砖的生产方法，其特征在于：首先将粘结材料和烧碱溶液混合均匀，然后加入集料，搅拌均匀后倒入磨具中，通过压实成型，然后在室温养生。
9.根据权利要求8所述的免烧无水泥环保砖的生产方法，其特征在于：压实成型是在300N/cm-350N/cm的线压力下通过圆滚成型。
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