CN107216106A - 一种利用粉煤灰生产的彩砖及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建材技术领域，提供了一种利用粉煤灰生产的彩砖及生产方法，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35‑51份，硫酸钙8‑14份，砂石3‑7份，土石粉6‑9份，丙烯酸乳液5‑10份，颜料15‑23份，早强剂2‑5份、胶黏剂5‑19份和水7‑20份。将原料送入成型模具内，加工成为砖体；进行蒸汽养护8‑9h，即可。本发明解决了粉煤灰资源化的问题，提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，不需要热能，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
Description
技术领域
本发明属于建材技术领域，具体地，涉及一种利用粉煤灰生产的彩砖及生产方法。
背景技术
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。
粉煤灰资源丰富、价格低廉，兴利除害的新兴建材原料和化工产品的原料，受到人们的青睐。对粉煤灰的研究工作大都由理论研究转向应用研究，特别是着重要资源化研究和开发利用。利用粉煤灰生产的产品在不断增加，技术在不断更新。国内外粉煤灰综合利用工作与过去相比较，发生了重大的变化，主要表现为：粉煤灰治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、资源化利用；粉煤灰综合利用的途径以从过去的路基、填方、混凝土掺和料、土壤改造等方面的应用外，发展到在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、大体积混凝土制品、高级填料等高级化利用途径。
彩砖是所有路面砖的统称，广泛应用于各类广场、宾馆、会所、人行道、小区道路、停车场、步行街、露天娱乐场等，彩砖包括广场砖，草坪砖，建基路彩砖，布洛克面包砖，楼顶砖，陶粒砖，灰砂砖，S砖，九格砖，西班牙砖等，而且可以做成各种颜色的，规格也是多种多样的最主要的就是可以定模具单独定打，所以样式可谓多种多样。彩砖主要是由河沙，水泥，砂石料，颜料等等等构成，所以铺在路面上有渗水干净环保等作用，比起大理石来讲，价格有优势，而且坚固抗压，不易碎，好处多多。
将粉煤灰用作彩砖的原料生产彩砖，可解决了粉煤灰处理的问题，实现资源利用，减少大气和粉尘污染。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，解决了粉煤灰资源化的问题，提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，不需要热能，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题。
根据本发明的一个方面提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-51份，硫酸钙8-14份，砂石3-7份，土石粉6-9份，丙烯酸乳液5-10份，颜料15-23份，早强剂2-5份、胶黏剂5-19份和水7-20份。
优选地，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-41份，硫酸钙8-11份，砂石3-6份，土石粉6-7份，丙烯酸乳液5-8份，颜料15-18份，早强剂2-4份、胶黏剂5-9份和水7-15份。
优选地，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙9份，砂石5份，土石粉6份，丙烯酸乳液7份，颜料16份，早强剂3份、胶黏剂7份和水12份。
优选地，所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80-88份、速溶硅酸钠0.1-5份、聚苯乙烯5.5-8份、羟丙基甲基纤维素0.01-3份和磷酸氢钠1-3份。
优选地，所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将2-4倍重量的质量分数为10-20%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理2-4h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1-3h，焙烧温度控制在280-450℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
优选地，所述早强剂是三乙醇胺。
优选地，所述土石粉的粒径为0.3-0.8cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3-4MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8-9h，养护温度为85-95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，解决了粉煤灰资源化的问题，提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好；
（2）本发明提供的利用粉煤灰生产的彩砖的配方中加入改性粉煤灰，所述改性粉煤灰经过酸化改性，并且掺入速溶硅酸钠、聚苯乙烯、羟丙基甲基纤维素和磷酸氢钠。改性粉煤灰的生产方法采取先酸化再进行复合配料，可以避免硝酸与硅酸钠、聚苯乙烯、羟丙基甲基纤维素和磷酸氢钠发生化学反应，充分发挥配料中原材料的各自特性，并得到互补，确保酸化后的粉煤灰内在质量。酸化后的粉煤灰具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点。酸化后的粉煤灰适用于生产建筑材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明的目的是提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，解决了粉煤灰资源化的问题，提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，不需要热能，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题。
根据本发明的一个方面提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-51份，硫酸钙8-14份，砂石3-7份，土石粉6-9份，丙烯酸乳液5-10份，颜料15-23份，早强剂2-5份、胶黏剂5-19份和水7-20份。
优选地，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-41份，硫酸钙8-11份，砂石3-6份，土石粉6-7份，丙烯酸乳液5-8份，颜料15-18份，早强剂2-4份、胶黏剂5-9份和水7-15份。
优选地，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙9份，砂石5份，土石粉6份，丙烯酸乳液7份，颜料16份，早强剂3份、胶黏剂7份和水12份。
优选地，所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80-88份、速溶硅酸钠0.1-5份、聚苯乙烯5.5-8份、羟丙基甲基纤维素0.01-3份和磷酸氢钠1-3份。
优选地，所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将2-4倍重量的质量分数为10-20%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理2-4h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1-3h，焙烧温度控制在280-450℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
优选地，所述早强剂是三乙醇胺。
优选地，所述土石粉的粒径为0.3-0.8cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3-4MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8-9h，养护温度为85-95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供一种利用粉煤灰生产的彩砖，解决了粉煤灰资源化的问题，提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好；
（2）本发明提供的利用粉煤灰生产的彩砖的配方中加入改性粉煤灰，所述改性粉煤灰经过酸化改性，并且掺入速溶硅酸钠、聚苯乙烯、羟丙基甲基纤维素和磷酸氢钠。改性粉煤灰的生产方法采取先酸化再进行复合配料，可以避免硝酸与硅酸钠、聚苯乙烯、羟丙基甲基纤维素和磷酸氢钠发生化学反应，充分发挥配料中原材料的各自特性，并得到互补，确保酸化后的粉煤灰内在质量。酸化后的粉煤灰具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点。酸化后的粉煤灰适用于生产建筑材料。
实施例1
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰51份，硫酸钙8份，砂石7份，土石粉6份，丙烯酸乳液10份，颜料15份，早强剂5份、胶黏剂5份和水20份。
所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品88份、速溶硅酸钠0.1份、聚苯乙烯8份、羟丙基甲基纤维素0.01份和磷酸氢钠3份。
所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将4倍重量的质量分数为10%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理4h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为3h，焙烧温度控制在280℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
所述早强剂是三乙醇胺。
所述土石粉的粒径为0.8cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料15-23份，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为4MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8h，养护温度为95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
实施例2
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙14份，砂石3份，土石粉9份，丙烯酸乳液5份，颜料23份，早强剂2份、胶黏剂19份和水7份。
所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80份、速溶硅酸钠5份、聚苯乙烯5.5份、羟丙基甲基纤维素3份和磷酸氢钠1份。
所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将2倍重量的质量分数为20%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理2h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1h，焙烧温度控制在450℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
所述早强剂是三乙醇胺。
所述土石粉的粒径为0.3cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8h，养护温度为95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
实施例3
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰41份，硫酸钙8份，砂石6份，土石粉6份，丙烯酸乳液8份，颜料15份，早强剂4份、胶黏剂5份和水15份。
所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80份、速溶硅酸钠5份、聚苯乙烯5.5份、羟丙基甲基纤维素3份和磷酸氢钠1份。
所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将3倍重量的质量分数为15%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理3h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为2h，焙烧温度控制在350℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
所述早强剂是三乙醇胺。
所述土石粉的粒径为0.5cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8h，养护温度为88℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
实施例4
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙11份，砂石3份，土石粉7份，丙烯酸乳液5份，颜料18份，早强剂2份、胶黏剂9份和水7份。
所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品85份、速溶硅酸钠3份、聚苯乙烯6.5份、羟丙基甲基纤维素0.08份和磷酸氢钠2份。
所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将3倍重量的质量分数为15%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理3h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为2h，焙烧温度控制在300℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
所述早强剂是三乙醇胺。
所述土石粉的粒径为0.5cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8h，养护温度为89℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
实施例5
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖，所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙9份，砂石5份，土石粉6份，丙烯酸乳液7份，颜料16份，早强剂3份、胶黏剂7份和水12份。
所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80份、速溶硅酸钠0.1份、聚苯乙烯5.5份、羟丙基甲基纤维素0.01份和磷酸氢钠1份。
所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将2倍重量的质量分数为10%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理2h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1h，焙烧温度控制在280℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
所述早强剂是三乙醇胺。
所述土石粉的粒径为0.3-0.8cm。
根据本发明的另一个方面，提供所述的利用粉煤灰生产的彩砖制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为4MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护9h，养护温度为85-95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
本实施例提供的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法减少了生产周期，不需要烧结，节约时间，提高了生产率，降低了成本，更重要的是可以缓解粉煤灰造成的环境污染的问题；此外，制得的彩砖对能源消耗较小对环境无污染，重量轻、且无污染，产品抗裂性、韧性较好。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-51份，硫酸钙8-14份，砂石3-7份，土石粉6-9份，丙烯酸乳液5-10份，颜料15-23份，早强剂2-5份、胶黏剂5-19份和水7-20份。
2.根据权利要求1所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35-41份，硫酸钙8-11份，砂石3-6份，土石粉6-7份，丙烯酸乳液5-8份，颜料15-18份，早强剂2-4份、胶黏剂5-9份和水7-15份。
3.根据权利要求1所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述利用粉煤灰生产的彩砖包括如下重量份数的组分：改性粉煤灰35份，硫酸钙9份，砂石5份，土石粉6份，丙烯酸乳液7份，颜料16份，早强剂3份、胶黏剂7份和水12份。
4.根据权利要求1所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述改性粉煤灰包括如下重量份数的原料：酸化后的粉煤灰粗产品80-88份、速溶硅酸钠0.1-5份、聚苯乙烯5.5-8份、羟丙基甲基纤维素0.01-3份和磷酸氢钠1-3份。
5.根据权利要求4所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述酸化后的粉煤灰粗产品的生产方法如下：
（1）先将粉煤灰输入搅拌机中搅拌，再将2-4倍重量的质量分数为10-20%的稀硝酸缓慢加入粉煤灰中进行酸化处理2-4h；
（2）将酸化后的粉煤输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1-3h，焙烧温度控制在280-450℃，焙烧后的粉煤灰含水量≤3％，制得酸化后的粉煤灰半成品。
6.根据权利要求1所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述早强剂是三乙醇胺。
7.根据权利要求1所述的利用粉煤灰生产的彩砖，其特征在于：所述土石粉的粒径为0.3-0.8cm。
8.根据权利要求1-7所述的利用粉煤灰生产的彩砖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取改性粉煤灰，硫酸钙，砂石，土石粉，丙烯酸乳液，颜料，早强剂、胶黏剂和水，通过物料输送机送入制砖机的成型模具内，通过振动和加压加工成为砖体，其加压压力为3-4MPa；
（2）砖体成型后进行蒸汽养护8-9h，养护温度为85-95℃，然后放入成品堆放场，自然风干后即得到成品。
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