CN107140915A - 一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备 - Google Patents

一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂30‑40份、煤矸石60‑70份、粘土10‑16份、硅酸盐2‑5份、冶金渣6‑11份、硅酸盐水泥5‑12份、石膏4‑8份、添加剂3‑10份和适量的水，本发明通过破碎、混合、球磨、注模、烧结等步骤制成，以工业生产废料为主，节能环保，成本较低，且各组分间相互配合，具有良好的保温耐热、抗裂抗压等性能，综合性能优良，具有一定的推广价值。

Description

一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备
技术领域
本发明涉及空心砖技术领域，具体涉及一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备。
背景技术
多孔砖、空心砖与传统实心砖相比，可使建筑物自重减轻1/3左右，节约粘土20-30％，节约燃料10-20％，且烧成率高，造价降低20％，施工效率提高了40％，并能改善砖的隔热和隔声性能，在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度可减薄半砖作用，所以推广使用多孔砖、空心砖具有重大的经济意义。
但现有的空心砖多采用粘土、页岩等为主要原料，每年不仅毁坏大量土地，而且破坏了生态环境，积极发展节能、节地、利废的新型墙体材料代替传统的实心粘土砖，对于转变经济增长方式，促进我国建材业和建筑业技术进步，具有显著的社会效益和经济效益。同时，随着建筑节能的推广和人们对居住环境舒适性需求的不断提高，保温材料越来越受到人们的广泛重视。因此，合理利用工业废渣、废料代替土地资源用于制备高性能空心砖十分必要。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种轻质耐热尾砂空心砖及其制备，通过破碎、混合、球磨、注模、烧结等步骤制成，以工业生产废料为主，节能环保，成本较低，且各组分间相互配合，具有良好的保温耐热、抗裂抗压等性能，综合性能优良，具有一定的推广价值。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种轻质耐热尾砂空心砖，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂30-40份、煤矸石60-70份、粘土10-16份、硅酸盐2-5份、冶金渣6-11份、硅酸盐水泥5-12份、石膏4-8份、添加剂3-10份和适量的水。
优选的，还包括粉煤灰0-15份、轻质碳酸钙5-15份、海泡石纤维3-6份、石棉纤维3-6份。
优选的，所述复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂10-25％、玄武岩尾砂15-40％、膨润土尾砂余量。
优选的，所述粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18。
优选的，所述硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物。
优选的，所述添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷10-30％、葡萄糖酸钠10-30％、硅烷偶联剂Si-698-20％、聚乙烯醇余量。
优选的，轻质耐热尾砂空心砖，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨3-5h，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，即得成品。
优选的，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9。
优选的，所述浆料含水量为6.85-6.9％，烧结温度为1120±10℃，时间为35-50min。
优选的，所述成品孔洞率为38-40％。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：
本发明以工业生产废料为主，通过破碎、混合、球磨、注模、烧结等步骤制成，节能环保，成本较低。采用煤矸石代替部分粘土，配合复合尾矿、冶金渣作为空心砖骨料，大大提高了空心砖的力学性能，同时加入硅酸盐水泥作为凝结强化材料，一方面提高强化程度，另一方面具有优异的保温耐热、耐磨耐蚀的性能，稳定性强，使用寿命有效延长。且复合尾砂中以膨润土尾砂为主，强化了物料间的结合亲和力，骨料被包覆性好，强度高。
各组分间相互配合，采用硅酸盐和添加剂不仅提高了各组分间的流平触变性能，有助于分散和后期粘结，而且具有一定的表面处理活性，对粘土、矿石等表面结构具有强化改性作用，进一步提高了混合效果和优异性能，具有良好的保温耐热、抗裂抗压等性能，具有一定的推广价值。制得的成品经性能检测得导热系数≤0.1W/m·K，抗压强度≥5.18MPa，体积吸水率≤6.32％，烧成线收缩率≤4.5％。(以上数据由实施例制得产品测得)
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂35份、煤矸石65份、粘土12份、硅酸盐4份、冶金渣10份、硅酸盐水泥10份、石膏6份、添加剂10份和适量的水，还包括粉煤灰12份、轻质碳酸钙12份、海泡石纤维4份、石棉纤维4份。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂12％、玄武岩尾砂15％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷10％、葡萄糖酸钠15％、硅烷偶联剂Si-6915％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨4h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.85％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为45min，即得成品，成品孔洞率为38.4％。
本实施例成品率大于95％，导热系数为0.96W/m·K，抗压强度为5.37MPa，体积吸水率为6.17％，烧成线收缩率为4.15％。
实施例2：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂38份、煤矸石60份、粘土14份、硅酸盐3份、冶金渣8份、硅酸盐水泥6份、石膏6份、添加剂8份和适量的水，还包括粉煤灰0份、轻质碳酸钙10份、海泡石纤维3份、石棉纤维5份。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂25％、玄武岩尾砂25％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷15％、葡萄糖酸钠25％、硅烷偶联剂Si-6920％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨3h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.88％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为40min，即得成品，成品孔洞率为39.3％。
本实施例成品率大于95％，导热系数为0.91W/m·K，抗压强度为5.20MPa，体积吸水率为6.29％，烧成线收缩率为4.4％。
实施例3：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂40份、煤矸石64份、粘土15份、硅酸盐2份、冶金渣11份、硅酸盐水泥8份、石膏4份、添加剂5份和适量的水，还包括粉煤灰10份、轻质碳酸钙8份、海泡石纤维6份、石棉纤维5份。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂20％、玄武岩尾砂40％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷20％、葡萄糖酸钠20％、硅烷偶联剂Si-6915％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨4.5h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.9％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为45min，即得成品，成品孔洞率为39.1％。
本实施例成品率大于96％，导热系数为0.92W/m·K，抗压强度为5.26MPa，体积吸水率为6.15％，烧成线收缩率为4.32％。
实施例4：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂30份、煤矸石70份、粘土16份、硅酸盐5份、冶金渣8份、硅酸盐水泥12份、石膏5份、添加剂6份和适量的水，还包括粉煤灰5份、轻质碳酸钙5份、海泡石纤维5份、石棉纤维6份。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂10％、玄武岩尾砂30％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷20％、葡萄糖酸钠25％、硅烷偶联剂Si-6910％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨5h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.88％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为35min，即得成品，成品孔洞率为38％。
本实施例成品率大于95％，导热系数为0.1W/m·K，抗压强度为5.48MPa，体积吸水率为6.1％，烧成线收缩率为4.15％。
实施例5：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂36份、煤矸石68份、粘土12份、硅酸盐4份、冶金渣6份、硅酸盐水泥5份、石膏8份、添加剂3份和适量的水，还包括粉煤灰15份、轻质碳酸钙15份、海泡石纤维4份、石棉纤维3份。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂18％、玄武岩尾砂35％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷30％、葡萄糖酸钠15％、硅烷偶联剂Si-698％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨4.5h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.88％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为50min，即得成品，成品孔洞率为39.6％。
本实施例成品率大于95％，导热系数为0.92W/m·K，抗压强度为5.21MPa，体积吸水率为6.28％，烧成线收缩率为4.48％。
实施例6：
一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂32份、煤矸石66份、粘土14份、硅酸盐3份、冶金渣7份、硅酸盐水泥9份、石膏7份、添加剂8份和适量的水。
复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂20％、玄武岩尾砂30％、膨润土尾砂余量；粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18；硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物；添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷15％、葡萄糖酸钠30％、硅烷偶联剂Si-6920％、聚乙烯醇余量。
轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨3.5h，球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用，浆料含水量为6.88％；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，烧结温度为1120±10℃，时间为45min，即得成品，成品孔洞率为40％。
本实施例成品率大于95％，导热系数为0.86W/m·K，抗压强度为5.18MPa，体积吸水率为6.32％，烧成线收缩率为4.5％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，包括以下重量份数组分组成：复合尾砂30-40份、煤矸石60-70份、粘土10-16份、硅酸盐2-5份、冶金渣6-11份、硅酸盐水泥5-12份、石膏4-8份、添加剂3-10份和适量的水。
2.根据权利要求1所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：还包括粉煤灰0-15份、轻质碳酸钙5-15份、海泡石纤维3-6份、石棉纤维3-6份。
3.根据权利要求1或2所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述复合尾砂包括膨润土尾砂、玄武岩尾砂、萤石尾砂，三者分别占复合尾砂总质量百分含量为萤石尾砂10-25％、玄武岩尾砂15-40％、膨润土尾砂余量。
4.根据权利要求1或2所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述粘土为软质膨润土，其可塑性指数为13-18。
5.根据权利要求1或2所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述硅酸盐为摩尔比1.4:2的硅酸锂和硅酸钠的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述添加剂为聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、葡萄糖酸钠、硅烷偶联剂Si-69的组合物，四者分别占添加剂总质量百分含量为聚二甲基硅氧烷10-30％、葡萄糖酸钠10-30％、硅烷偶联剂Si-698-20％、聚乙烯醇余量。
7.根据权利要求1或2所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于，制备步骤如下：先将煤矸石送入破碎机中破碎至粒径小于1mm，然后将复合尾砂、冶金渣与之共混，混匀后送入球磨机内球磨3-5h，得混料一备用；然后再将其它剩余原料加入混料一中，并移至搅拌机内注水搅拌30min，得浆料备用；将浆料压注进模具中，烘干后脱模取出，再送至隧道窑中烧结，即得成品。
8.根据权利要求7所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：球磨过程中球：料：水质量比为2.5:1.6:0.9。
9.根据权利要求7所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述浆料含水量为6.85-6.9％，烧结温度为1120±10℃，时间为35-50min。
10.根据权利要求7所述的轻质耐热尾砂空心砖，其特征在于：所述成品孔洞率为38-40％。
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