CN106116469A - 一种轻质节能砖及其制备方法 - Google Patents

一种轻质节能砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质节能砖及其制备方法，涉及建材领域，一种轻质节能砖，其特征在于，按重量份计，包括太湖淤泥20 ‑35份、城市污泥10 ‑20份、干混剂1 ‑5份、轻质填充料10‑15份、秸秆包覆颗粒5‑10份、凹凸棒土5‑10份、沸石8‑15份、粉煤灰5‑10份、椰壳炭3‑5份、陶粒3‑5份、改性海泡石3‑5份、稠化粉1‑2份、胶凝料5‑10份、除臭助剂0.1‑0.3份、水8‑10份，本发明生产成本低便于推广的同时，生产出的轻质节能砖具有质量轻、保温、防水、抗震、耐久的优点，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。

Description

一种轻质节能砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建材领域，具体涉及一种轻质节能砖及其制备方法。
背景技术
粘土砖禁用后，墙材虽有材质轻且隔热保温性较佳的加气水泥砌块，但投资大而不易普及，特别是材质松化、挂浆易脱，做外墙易透水，强度低而保安性差，目前的水泥多孔砖仅以水泥和沙石料或矿碴等破碎料混合制作，无论是沙石料砖、粉煤灰砖或金属矿碴粉砖及煤矸石砖，都没有轻质保温材料掺配制作，不但砖体太重，且易透水透热，易脱层及破损、不耐久、造价高、工期长。
其中，加气水泥砖以石粉和粉煤灰为主料，水泥为胶凝料发泡而成，所以砖体较松化，粉煤灰轻体砖以粉煤灰为主料和氧化镁为胶凝料，但氧化镁等菱镁制品易返卤，国家已有限令，且成本高，后期易变质松化。
专利号CN 103332888 A具体涉及一种轻质节能砖，该轻质节能砖由如下材料混合制成：胶凝料20份，主碴料50份至70份，轻质填充料10份至20份，除臭助剂0.1份－0.2份，该技术方案虽然加入工农业废弃物的轻质料，经除臭等工艺后制成产品，开发新资源的同时降低成本，但其保温、防水、抗震、耐久不足。
专利号CN 105418016 A涉及蜂窝节能砖及其制造方法。该蜂窝节能砖主要由岩棉蜂窝芯材和混凝土网架结构这两部分组成，岩棉蜂窝芯材由粒状岩棉组成，混凝土网架结构由混凝土砂浆组成。通过岩棉蜂窝芯材的制作、混凝土网架结构的备料和蜂窝节能砖的成型等步骤完成该材料的制造。该技术方案生产出的蜂窝节能砖虽然保温节能效果好，但生产成本高，不利于推广。
因此，需要设计出一种能够解决以上问题的轻质节能砖及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种轻质节能砖及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种轻质节能砖，按重量份计，包括太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混剂1 -5份、轻质填充料10-15份、秸秆包覆颗粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰壳炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、胶凝料5-10份、除臭助剂0.1-0.3份、水8-10份。
优选的，按重量份计，包括太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混剂3份、轻质填充料13份、秸秆包覆颗粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料5份、除臭助剂0.2份、水8份。
优选的，所述太湖淤泥是从太湖中抽取的太湖淤泥经干燥粉碎得到的含水率1％-4％、10 目- 100 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化学成分 ： SiO2 55- 75％， Fe2O3 4 - 12％， Al2O310 - 16％，烧失量 6-12％。
优选的，所述秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：硅藻土25-35份、植物秸秆粉20-30份、水玻璃15-25份、羧甲基纤维素1-2份、粘土3-5份。
优选的，所述秸秆包覆颗粒的制备过程为：将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得秸秆包覆颗粒。
优选的，所述干混剂为界面剂或粘结剂，所述胶凝料为水泥，所述轻质填充料为琼脂渣或陶粒，所述除臭助剂为氢氧化钠。
优选的，所述改性海泡石由下列方法制备：海泡石置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研细后即得改性海泡石。
一种制备轻质节能砖的方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
a．原料制备：从太湖中抽取的太湖淤泥经过振动筛过滤、脱水，得到含水率 18％～35％的半成品，再经过晾晒，得到含水率1％～4％的泥块，最后破碎成 10 目～ 100 目的泥粉，从而制成太湖淤泥，将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，制备成秸秆包覆颗粒，海泡石置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研细后即得改性海泡石；
b．按重量份称取太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混剂1 -5份、轻质填充料10-15份、秸秆包覆颗粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰壳炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、胶凝料5-10份、除臭助剂0.1-0.3份；
c．混合：将称取好的原料加水搅拌混合，搅拌时间为5-10min；
d. 陈化：将制得的混合料堆放陈化2-3 天；
e. 制坯：将混合后的原料轮碾捏合成均匀的泥条，将泥条真空挤压成型得到湿坯，成型压力为 2.0 ～ 4.0MPa，成型压力时间不少于 3 秒；湿坯在 100～200℃下干燥 2 ～ 4小时得到干燥坯体；
f. 烧制：将上述干燥坯体在烧成温度为1000～1200℃下烧成3～20小时；
g. 养护：将烧制后的坯体码垛，码垛后，第二天开始堆放，并每天喷水养护一次至二次，第五天后自然养护，十至十五天后可得成品。
采用本发明的技术方案，有效解决了太湖淤泥清理及堆放问题，而且还能够减少对粘土、页岩的开挖，避免了由于淤泥堆积地表或耕地上对耕地造成的破环和对环境带来的污染，利用植物秸秆粉包覆硅藻土，提高污泥砖的保温效果和强度，很好地解决污泥砖强度和保温性能不能兼得的矛盾，对海泡石进行进行改性，可以提高其对污泥砖释放的有害气体、重金属等有害物质的吸附性，生产成本低便于推广的同时，生产出的轻质节能砖具有质量轻、保温、防水、抗震、耐久的优点，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种轻质节能砖，按重量份计，包括太湖淤泥20份、城市污泥10份、干混剂1份、轻质填充料10份、秸秆包覆颗粒5份、凹凸棒土5份、沸石8份、粉煤灰5份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石3份、稠化粉1份、胶凝料5份、除臭助剂0.1份、水8份。
其中，所述太湖淤泥是从太湖中抽取的太湖淤泥经干燥粉碎得到的含水率3％、10目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化学成分 ： SiO2 75％， Fe2O3 12％，Al2O311％，烧失量 6-12％。
其中，所述秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：硅藻土25份、植物秸秆粉20份、水玻璃15份、羧甲基纤维素1份、粘土3份。
其中，所述秸秆包覆颗粒的制备过程为：将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110℃下以500rpm 的速度搅拌混合20min，再加入水玻璃继续搅拌10min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000rpm 的速度共混5min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2mm，即得秸秆包覆颗粒。
其中，所述干混剂为界面剂，所述胶凝料为水泥，所述轻质填充料为陶粒，所述除臭助剂为氢氧化钠。
其中，所述改性海泡石由下列方法制备：海泡石置于400℃窑炉中焙烧2h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石。
一种制备轻质节能砖的方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
a．原料制备：从太湖中抽取的太湖淤泥经过振动筛过滤、脱水，得到含水率 18％的半成品，再经过晾晒，得到含水率1％的泥块，最后破碎成 10 目目的泥粉，从而制成太湖淤泥，将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110℃下以500rpm 的速度搅拌混合20min，再加入水玻璃继续搅拌10min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000rpm 的速度共混5min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2mm，制备成秸秆包覆颗粒，海泡石置于400℃窑炉中焙烧2h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石；
b．按重量份称取太湖淤泥20份、城市污泥10份、干混剂1份、轻质填充料10份、秸秆包覆颗粒5份、凹凸棒土5份、沸石8份、粉煤灰5份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石3份、稠化粉1份、胶凝料5份、除臭助剂0.1份；
c．混合：将称取好的原料加水搅拌混合，搅拌时间为5min；
d. 陈化：将制得的混合料堆放陈化2天；
e. 制坯：将混合后的原料轮碾捏合成均匀的泥条，将泥条真空挤压成型得到湿坯，成型压力为 2.0MPa，成型压力时间3 秒；湿坯在 100℃下干燥 2小时得到干燥坯体；
f. 烧制：将上述干燥坯体在烧成温度为1000℃下烧成10小时；
g. 养护：将烧制后的坯体码垛，码垛后，第二天开始堆放，并每天喷水养护二次，第五天后自然养护，十五天后可得成品。
实施例2：
一种轻质节能砖，按重量份计，包括太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混剂3份、轻质填充料13份、秸秆包覆颗粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料5份、除臭助剂0.2份、水8份。
其中，所述太湖淤泥是从太湖中抽取的太湖淤泥经干燥粉碎得到的含水率4％、100 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化学成分 ： SiO2 75％， Fe2O3 12％， Al2O313％，烧失量12％。
其中，所述秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：硅藻土30份、植物秸秆粉20-305、水玻璃20份、羧甲基纤维素1份、粘土4份。
其中，所述秸秆包覆颗粒的制备过程为：将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在120℃下以800rpm 的速度搅拌混合30min，再加入水玻璃继续搅拌15min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在4mm，即得秸秆包覆颗粒。
其中，所述干混剂为界面剂，所述胶凝料为水泥，所述轻质填充料为琼脂渣，所述除臭助剂为氢氧化钠。
其中，所述改性海泡石由下列方法制备：海泡石置于450℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成150 目粉末，研细后即得改性海泡石。
一种制备轻质节能砖的方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
a．原料制备：从太湖中抽取的太湖淤泥经过振动筛过滤、脱水，得到含水率35％的半成品，再经过晾晒，得到含水率4％的泥块，最后破碎成100 目的泥粉，从而制成太湖淤泥，将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在120℃下以800rpm 的速度搅拌混合30min，再加入水玻璃继续搅拌15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在4mm，制备成秸秆包覆颗粒，海泡石置于450℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成150 目粉末，研细后即得改性海泡石；
b．按重量份称取太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混剂3份、轻质填充料13份、秸秆包覆颗粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料5份、除臭助剂0.2份；
c．混合：将称取好的原料加水搅拌混合，搅拌时间为10min；
d. 陈化：将制得的混合料堆放陈化3 天；
e. 制坯：将混合后的原料轮碾捏合成均匀的泥条，将泥条真空挤压成型得到湿坯，成型压力为4.0MPa，成型压力时间5秒；湿坯在 200℃下干燥 2 小时得到干燥坯体；
f. 烧制：将上述干燥坯体在烧成温度为1200℃下烧成15小时；
g. 养护：将烧制后的坯体码垛，码垛后，第二天开始堆放，并每天喷水养护一次，第五天后自然养护，十五天后可得成品。
实施例3：
一种轻质节能砖，按重量份计，包括太湖淤泥35份、城市污泥20份、干混剂5份、轻质填充料15份、秸秆包覆颗粒10份、凹凸棒土10份、沸石15份、粉煤灰10份、椰壳炭5份、陶粒5份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料10份、除臭助剂0.3份、水10份。
其中，所述太湖淤泥是从太湖中抽取的太湖淤泥经干燥粉碎得到的含水率3％、50目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化学成分 ： SiO2 75％， Fe2O310％，Al2O315％，烧失量7％。
其中，所述秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：硅藻土35份、植物秸秆粉30份、水玻璃25份、羧甲基纤维素2份、粘土5份。
其中，所述秸秆包覆颗粒的制备过程为：将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在115℃下以600rpm 的速度搅拌混合25min，再加入水玻璃继续搅拌13min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1300rpm 的速度共混6min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在3mm，即得秸秆包覆颗粒。
其中，所述干混剂为界面剂，所述胶凝料为水泥，所述轻质填充料为琼脂渣，所述除臭助剂为氢氧化钠。
其中，所述改性海泡石由下列方法制备：海泡石置于420℃窑炉中焙烧2h，粉碎研磨成130目粉末，研细后即得改性海泡石。
一种制备轻质节能砖的方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
a．原料制备：从太湖中抽取的太湖淤泥经过振动筛过滤、脱水，得到含水率20％的半成品，再经过晾晒，得到含水率3％的泥块，最后破碎成 50目的泥粉，从而制成太湖淤泥，将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110℃下以800rpm 的速度搅拌混合20min，再加入水玻璃继续搅拌15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在4mm，制备成秸秆包覆颗粒，海泡石置于450℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成150 目粉末，研细后即得改性海泡石；
b．按重量份称取太湖淤泥35份、城市污泥20份、干混剂5份、轻质填充料15份、秸秆包覆颗粒10份、凹凸棒土10份、沸石15份、粉煤灰10份、椰壳炭5份、陶粒5份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料10份、除臭助剂0.3份；
c．混合：将称取好的原料加水搅拌混合，搅拌时间为8min；
d. 陈化：将制得的混合料堆放陈化2天；
e. 制坯：将混合后的原料轮碾捏合成均匀的泥条，将泥条真空挤压成型得到湿坯，成型压力为 3.0MPa，成型压力时间不少于 3 秒；湿坯在 150℃下干燥3小时得到干燥坯体；
f. 烧制：将上述干燥坯体在烧成温度为1100℃下烧成10小时；
g. 养护：将烧制后的坯体码垛，码垛后，第二天开始堆放，并每天喷水养护二次，第五天后自然养护，十天后可得成品。
基于上述，采用本发明的技术方案，有效解决了太湖淤泥清理及堆放问题，而且还能够减少对粘土、页岩的开挖，避免了由于淤泥堆积地表或耕地上对耕地造成的破环和对环境带来的污染，利用植物秸秆粉包覆硅藻土，提高污泥砖的保温效果和强度，很好地解决污泥砖强度和保温性能不能兼得的矛盾，对海泡石进行进行改性，可以提高其对污泥砖释放的有害气体、重金属等有害物质的吸附性，生产成本低便于推广的同时，生产出的轻质节能砖具有质量轻、保温、防水、抗震、耐久的优点，减少了城市污泥的任意排放，具有良好的社会效益和经济效益。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻质节能砖，其特征在于，按重量份计，包括太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混剂1 -5份、轻质填充料10-15份、秸秆包覆颗粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰壳炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、胶凝料5-10份、除臭助剂0.1-0.3份、水8-10份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质节能砖，其特征在于：按重量份计，包括太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混剂3份、轻质填充料13份、秸秆包覆颗粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰壳炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、胶凝料5份、除臭助剂0.2份、水8份。
3.根据权利要求1所述的一种轻质节能砖，其特征在于：所述太湖淤泥是从太湖中抽取的太湖淤泥经干燥粉碎得到的含水率1％- 4％、10 目- 100 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化学成分 ： SiO2 55 - 75％， Fe2O3 4 - 12％， Al2O310 - 16％，烧失量 6-12％。
4.根据权利要求1所述的一种轻质节能砖，其特征在于：所述秸秆包覆颗粒由下列重量份的原料制得：硅藻土25-35份、植物秸秆粉20-30份、水玻璃15-25份、羧甲基纤维素1-2份、粘土3-5份。
5.根据权利要求4所述的一种轻质节能砖，其特征在于：所述秸秆包覆颗粒的制备过程为：将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，即得秸秆包覆颗粒。
6.根据权利要求1所述的一种轻质节能砖，其特征在于：所述干混剂为界面剂或粘结剂，所述胶凝料为水泥，所述轻质填充料为琼脂渣或陶粒，所述除臭助剂为氢氧化钠。
7.根据权利要求1所述的一种轻质节能砖，其特征在于：所述改性海泡石由下列方法制备：海泡石置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研细后即得改性海泡石。
8.一种制备权利要求1-7任意一项所述的轻质节能砖的方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
a．原料制备：从太湖中抽取的太湖淤泥经过振动筛过滤、脱水，得到含水率 18％～35％的半成品，再经过晾晒，得到含水率1％～4％的泥块，最后破碎成 10 目～ 100 目的泥粉，从而制成太湖淤泥，将硅藻土干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度搅拌混合20-30min，再加入水玻璃继续搅拌10-15min 后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-4mm，制备成秸秆包覆颗粒，海泡石置于400-450℃窑炉中焙烧2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研细后即得改性海泡石；
b．按重量份称取太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混剂1 -5份、轻质填充料10-15份、秸秆包覆颗粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰壳炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、胶凝料5-10份、除臭助剂0.1-0.3份；
c．混合：将称取好的原料加水搅拌混合，搅拌时间为5-10min；
d. 陈化：将制得的混合料堆放陈化2-3 天；
e. 制坯：将混合后的原料轮碾捏合成均匀的泥条，将泥条真空挤压成型得到湿坯，成型压力为 2.0 ～ 4.0MPa，成型压力时间不少于 3 秒；湿坯在 100～200℃下干燥 2 ～ 4小时得到干燥坯体；
f. 烧制：将上述干燥坯体在烧成温度为1000～1200℃下烧成3～20小时；
g. 养护：将烧制后的坯体码垛，码垛后，第二天开始堆放，并每天喷水养护一次至二次，第五天后自然养护，十至十五天后可得成品。
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