CN106587819A - 一种轻质免烧再生石砂砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻质免烧再生石砂砖及其制备方法，包括以下组分及重量份：石砂42‑56份，硅酸盐水泥12‑18份，石灰3‑6份，粉煤灰陶粒18‑24份，水9‑14份。制备过程为：1）晾晒：将开山凿石过程中产生的细砂状颗粒晾晒2‑3天，使其孔隙中水份去除；2）筛分：将以上步骤形成的集料用孔径为4.75mm的方孔筛进行筛分，形成粒径小于4.75mm的骨料；3）制备：将上述过程形成石砂与粉煤灰陶粒、硅酸盐水泥装入搅拌机中预搅拌30s，之后按比例加入适量石灰与水再次搅拌3min。4）成型：将上述搅拌均匀的集料装入压实机配备的模具中，采用15MPa的压力压实成型。5）养护：在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。

Description

一种轻质免烧再生石砂砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型砖砌块，尤其涉及一种轻质免烧再生石砂砖及其制备方法，具体的说它是以开山凿石过程中产生的细砂状物质为骨料加以一定量的石灰、陶粒、水泥和适量的水制备而成的再生、轻质、免烧型环保实心砖。
背景技术
随着我国城镇化事业的发展以及工业化进程的推进，随之产生了大量的建筑废弃物与工业废渣，这些建筑垃圾需要大量的土地来进行堆放和填埋，不但会造成土地资源的浪费，而且伴随着产生各类环境污染及社会公害。与此同时，我国还面临着建筑资源需求量快速增长以及建筑材料日益匮乏等一系列问题。
目前，我国民用建筑中七成以上的建筑材料用于墙体，并且大多数的墙材均采用普通烧结粘土砖砌筑而成，这些粘土砖的制备过程需消耗大量的土壤资源以及标准煤资源等，而且在粘土砖的烧结过程中会产生大量的有毒害气体，这违背了我国可持续发展战略以及绿色建筑方针政策要求。
现阶段建筑业采用的混凝土中粗骨料大部分为开山凿石过程形成的碎石。在碎石的生产过程中难免会带来大量的细粉状微小颗粒，这些微小颗粒不但需要大量的土地来进行堆放，还可能会造成农田污染、水土流失。对于这些废弃物的回收利用，生产再生混凝土、再生砌块、再生砖等，可实现建筑业的可持续发展，具有很好的社会、经济和环境综合效益。
发明内容
本发明的目的正是基于以上问题考虑，提供了一种轻质免烧再生石砂砖的配比及其制备方法。本发明生产的再生石砂砖不但强度达到国家规定的7.5Mpa以上，并且还具备质量轻、保温效果好、环保节能等优点，具有很高的经济效益、社会效益和生态效益。
为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：
一种轻质免烧再生石砂砖，包括以下组分及重量份：石砂42-56份，硅酸盐水泥12-18份，石灰3-6份，粉煤灰陶粒18-24份，水9-14份。
进一步的，包括以下组分及重量份：石砂48份，硅酸盐水泥16份，石灰5份，粉煤灰陶粒21份，水10份。
进一步的，所述石砂是来源于开山凿石过程中产生的砂状物质，经晾晒、筛分处理。
进一步的，所述石砂颗粒粒径小于4.5mm，表观密度约为2400kg/cm3。
进一步的，所述石灰中氧化钙的质量分数大于85%，细度小于300m2/kg，石灰掺入其中，可形成良好的碱性环境，用于激发石砂活性，使其能够产生一定量的凝胶态物质，从而提升再生砖性能。
进一步的，所述粉煤灰陶粒的粒径为5-10mm，表观密度约为820kg/cm3，粉煤灰陶粒质量较轻，一方面可以减轻再生砖质量，另一方面还可以与石砂在碱性环境下结合，形成二次水化产物。
一种轻质免烧再生石砂砖及其制备方法，主要包括以下步骤：
（1）将开山凿石过程产生的细砂状颗粒晾晒2-3天，使其孔隙中水份去除；
（2）将步骤（1）所得集料进行筛分，获得石砂骨料；
（3）将步骤（2）所得石砂与粉煤灰陶粒、水泥置于搅拌机中预搅拌30s，后按比例加入石灰粉与水进行再次搅拌3min，确保各组分分布均匀；
（4）将步骤（4）过程制备的集料装入压实模具中，并采用15MPa的压力进行压实成型；
（5）在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。
其中，步骤（1）所述的石砂筛分过程中采用的工具为尺寸为4.5mm的方孔筛，最终筛分获得的石砂为颗粒粒径小于4.5mm的连续级配集料；步骤（4）所述的压实模具尺寸为240mm×115mm×53mm（标准砖尺寸）。
本发明的有益效果：
1、石砂作为再生骨料使用制备再生砖，一方面可以降低砖砌体造价、节约堆放用地，另一方面在碱性条件下，石砂内部活性可受到激发，并产生一定量的凝胶态物质（充当部分水泥的作用），从而提升再生砖性能；
2、颗粒的比表面积越大，其内部活性越高，更容易在碱性条件下受到激发，选用粒径小于4.5mm的石砂作为再生免烧砖的原材料正是基于这一方面考虑；
3、石灰掺入其中，可形成良好的碱性环境，用于激发石砂内部活性，使其能够产生一定量的凝胶态物质，从而提升再生砖性能；
4、粉煤灰陶粒的掺入一方面可以降低再生石砂砖的重量（表观密度约为820kg/cm3远小于石砂—2400kg/cm3），另一方面还可以与石砂在碱性环境下结合，形成二次水化产物。考虑到粉煤灰颗粒粒径太大（>10mm）容易压碎，会在再生砖内部构成应力集中，颗粒粒径太小则不利于再生砖表观密度的降低，故选用了5-10mm的粒径范围；
5、再生石砂砖采用挤压成型，在加压状态下，胶结材料颗粒间相互作用下产生滑动位移，较小的颗粒被压入较大颗粒的空隙中，将这些空隙填充，使坯体达到高密实度，最终实现高强度。出于节约成本和控制压实度两方面考虑，最终选用15MPa的压力进行压实成型。
本发明为绿色合成工艺，经试验测试其平均抗压强度为10.7Mpa，吸水率为10.1%，体积密度为1432kg/m3、软化系数为92.91%，均达到国家标准要求。本发明使用石砂生产砖砌体材料，既能减少堆放用地、防止水土污染，又可以变废为宝，实现资源的循环利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
一种轻质免烧再生石砂砖，包括以下组分及重量份：石砂48份，硅酸盐水泥16份，石灰5份，粉煤灰陶粒21份，水10份。其中石砂的颗粒粒径小于4.5mm。
一种轻质免烧再生石砂砖的制备方法，主要包括以下步骤：
（1）石砂晾晒、筛分：将开山凿石过程中产生的细砂状颗粒晾晒2-3天，使其孔隙中水份去除；之后用孔径为4.75mm的方孔筛进行筛分，形成粒径小于4.75mm的细骨料；
（2）集料搅拌：将上述形成石砂与粉煤灰陶粒、硅酸盐水泥装入搅拌机中预搅拌30s，之后按比例加入石灰与水再次搅拌3min；
（3）成型：将上述搅拌均匀的集料装入压实机配备的模具中，采用15MPa的压力压实成型；
（4）养护：在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。
按上述方法制备得到的再生石砂砖，经试验测试其平均抗压强度为10.7Mpa，吸水率为10.1%，体积密度为1432kg/m3,软化系数为92.91%，均达到国家标准要求。
实施例2
一种轻质免烧再生石砂砖，包括以下组分及重量份：石砂50份，硅酸盐水泥17份，石灰6份，粉煤灰陶粒18份，水13份。其中石砂的颗粒粒径小于4.5mm。
一种轻质免烧再生石砂砖的制备方法，主要包括以下步骤：
（1）石砂晾晒、筛分：将开山凿石过程中产生的细砂状颗粒晾晒2-3天，使其孔隙中水份去除；之后用孔径为4.75mm的方孔筛进行筛分，形成粒径小于4.75mm的细骨料；
（2）集料搅拌：将上述形成石砂与粉煤灰陶粒、硅酸盐水泥装入搅拌机中预搅拌30s，之后按比例加入石灰与水再次搅拌3min；
（3）成型：将上述搅拌均匀的集料装入压实机配备的模具中，采用15MPa的压力压实成型；
（4）养护：在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。
按上述方法制备得到的再生石砂砖，经试验测试其平均抗压强度为10.6Mpa，吸水率为11.2%，体积密度为1563kg/m3,软化系数为92.37%，均达到国家标准要求。
实施例3
一种轻质免烧再生石砂砖，包括以下组分及重量份：石砂54份，硅酸盐水泥14份，石灰3份，粉煤灰陶粒21份，水10份。其中石砂的颗粒粒径小于4.5mm。
一种轻质免烧再生石砂砖的制备方法，主要包括以下步骤：
（1）石砂晾晒、筛分：将开山凿石过程中产生的细砂状颗粒晾晒2-3天，使其孔隙中水份去除；之后用孔径为4.75mm的方孔筛进行筛分，形成粒径小于4.75mm的细骨料；
（2）集料搅拌：将上述形成石砂与粉煤灰陶粒、硅酸盐水泥装入搅拌机中预搅拌30s，之后按比例加入石灰与水再次搅拌3min；
（3）成型：将上述搅拌均匀的集料装入压实机配备的模具中，采用15MPa的压力压实成型；
（4）养护：在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。
按上述方法制备得到的再生石砂砖，经试验测试其平均抗压强度为9.8Mpa，吸水率为14.2%，体积密度为1488kg/m3,软化系数为89.81%，均达到国家标准要求。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，包括以下组分及重量份：石砂42-56份，硅酸盐水泥12-18份，石灰3-6份，粉煤灰陶粒18-24份，水9-14份。
2.根据权利要求1所述轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，包括以下组分及重量份：石砂48份，硅酸盐水泥16份，石灰5份，粉煤灰陶粒21份，水10份。
3.根据权利要求1所述轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，所述石砂是来源于开山凿石过程中产生的砂状物质，经晾晒、筛分处理。
4.根据权利要求3所述轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，所述石砂颗粒粒径小于4.5mm，表观密度为2400kg/cm3。
5.根据权利要求1所述轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，所述石灰中氧化钙的质量分数大于85%，细度小于300m2/kg。
6.根据权利要求1所述轻质免烧再生石砂砖，其特征在于，所述粉煤灰陶粒的粒径为5-10cm，表观密度为820kg/cm3。
7.根据权利要求1-6任一项所述轻质免烧再生石砂砖的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
（1）将开山凿石过程产生的细砂状颗粒晾晒2-3天，使其孔隙中水份去除；
（2）将步骤（1）所得集料进行筛分，获得石砂骨料；
（3）将步骤（2）所得石砂与粉煤灰陶粒、水泥置于搅拌机中预搅拌30s，之后按比例加入石灰粉与水进行再次搅拌3min，确保各组分分布均匀；
（4）将步骤（3）过程制备的集料装入压实模具中，并采用15MPa的压力进行压实成型；
（5）在试件成型一天后拆模码垛进行养护，且前7d进行人工浇水养护，之后21d进行自然养护，共养护28d。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的石砂筛分过程中采用的工具为尺寸为4.5mm的方孔筛，最终筛分获得的石砂为颗粒粒径小于4.5mm的连续级配骨料。
9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的压实模具尺寸为240mm×115mm×53mm。
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Inventor after: Deng Sijie

Inventor after: Fan Jie

Inventor after: Zhang Zhengxin

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