CN107352864A - 一种改性免烧砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性免烧砖及其制备方法，该改性免烧砖包括如下质量比的组分：余泥渣土20～60份、建筑垃圾20～70份、水泥10～20份、聚合剂0.1份、固化剂0.02～0.03份、水13～20份。本发明将余泥渣土与建筑垃圾脱水粉碎后与水泥、聚合剂充分混合，再加入水泥、固化剂通过二次拌合使充当骨料作用的建筑垃圾与各粉料充分接触后装模压制成型、养护，得到含砂余泥渣土与建筑垃圾的免烧砖，不仅充分利用沿海地区含砂余泥渣土与建筑垃圾，不仅提高了资源利用率，还能减少土地占用，保护环境，节约能源和提高社会效益。

Description

一种改性免烧砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料，更具体的说，涉及一种含有沿海地区含砂余泥渣土与建筑垃圾的改性免烧砖及其制备方法。
背景技术
我国东南沿海地区经济发达，人口众多，因此土地资源紧缺。大量土建工程建设开挖基坑，导致余泥、建筑废弃渣土堆存需要占用大量土地资源，甚至倾倒于河道，严重影响河道安全，并对周边环境带来了严重污染。
东南沿海地区属于冲击平原，由上游河道携带大量泥沙沉积作用而形成的平原地貌，因此土壤含有砂石。
土建工程建筑垃圾，主要为混凝土结构废弃物，目前处理方法为混凝土结构废弃物经分级破碎筛分后，作为混凝土的再生骨料使用。即使建筑垃圾可以回收再利用，但目前建筑垃圾回收利用率不高，且仍有大量破碎后较细颗粒物无法使用，处理不当将对环境和空气造成极为不利的影响。
我国应对余泥渣土与建筑垃圾，大多采用填埋的处理方式，填埋工程导致土地资源愈发紧张，不仅会对土地造成二次污染，同时需要大量人力物力，因此余泥渣土与建筑垃圾的处理利用成了人们普遍关注的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种余泥渣土免烧砖及其制备方法，解决余泥渣土、建筑垃圾消纳问题以及缓解建设用砖对自然资源的消耗速度。
本发明解决上述技术问题的方案在于：提供一种改性免烧砖，包括如下质量比的组分：
在本发明提供的改性免烧砖中，所述余泥渣土为沿海地区的含砂余泥渣土，粉碎至粒径＜1mm；所述建筑垃圾包括建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石，粉碎至粒径＜5mm。
在本发明提供的改性免烧砖中，所述聚合剂为聚丙烯酰胺。
在本发明提供的改性免烧砖中，所述改性免烧砖的砖体长宽高为240×115×53mm。
本发明还提供一种改性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
S100、以余泥渣土和建筑垃圾为主要原材料，经脱水、粉碎处理后，与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，形成稳定土颗粒；
S200、将所述稳定土颗粒与水泥、固化剂拌合均匀，压制成型；
S300、在自然条件下养护7～14天即得所述余泥渣土免烧砖。
在本发明提供的改性免烧砖的制备方法中，所述步骤S100中，所述余泥渣土和所述建筑垃圾经脱水处理含水率＜8％，所述余泥渣土粉碎后粒径＜1mm，所述建筑垃圾粉碎至粒径＜5mm。
在本发明提供的改性免烧砖的制备方法中，所述步骤S100中，原材料粉末与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，陈腐一段时间形成3～25mm的稳定土颗粒。
在本发明提供的改性免烧砖的制备方法中，各组分的质量比如下：
在本发明提供的改性免烧砖的制备方法中，步骤S100中使用的水泥用量占总水泥量的40～60％。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明采用沿海地区土建工程开挖基坑等废弃含砂余泥渣土，有效的对建筑废弃物循环利用，避免了余泥渣土的填埋造成的土地资源的浪费。采用建筑混凝土废弃物用作免烧砖骨料，减少对碎石等矿山的开采量，减慢不可再生资源的消耗速度，减少因为过度开采造成的植被破坏、环境污染等带来的环保问题。与其他固体废弃物处置方法相比，本发明工艺简单，处理效率高，处理量大，现场应用效果良好，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明改性免烧砖的制备方法的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明内容做具体说明。
本发明提出的一种沿海地区含砂余泥、渣土与建筑垃圾制备免烧砖的技术方法，资源化再利用沿海地区含砂量较高的建筑余泥、渣土与建筑混凝土垃圾，减少对环境的污染问题，缓解自然资源的消耗速度，余泥、渣土与建筑垃圾免烧砖，制备方法工艺简单、方便。
为了实现上述技术问题，本发明所提供一种沿海地区含砂余泥、渣土与建筑垃圾制备免烧砖的技术方法，其原材料组分包括沿海地区含砂余泥、渣土、建筑垃圾、水泥、聚合剂、固化剂，其中含砂余泥渣土为有冲积平原形成的沿海地区的建筑坑基余土、渣土，建筑垃圾为建筑混凝土废弃物。
本发明提供一种改性免烧砖，包括如下质量比的组分：
余泥渣土为沿海地区的含砂余泥渣土，是地底施工产生的渣土，例如地铁建造时地铁盾构出来的渣土，其主要成分是石英、矾土和硅铝酸盐矿物。建筑垃圾包括建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石。本发明首先将余泥渣土、建筑垃圾经过干燥、粉碎后与水泥、聚合剂拌合后造粒形成稳定土颗粒，改变渣土的孔隙结构及胶结物质，从原来只能靠相互之间的物理作用力转化为聚合胶结架构，替代常规沙、石作为免烧砖的骨架材料；然后将稳定土颗粒与水泥、固化剂混合制成余泥渣土免烧砖，不仅余泥渣土、建筑垃圾的资源化利用，减少对环境的污染，节约自然资源，还降低建设用砖生产成本，制备工艺简单、方便，社会效益和经济效益显著。
建筑垃圾经粉碎至合适粒径大小本身可以作为免烧砖骨料，但是粉碎过程中会产生大量无法作为骨料的建筑垃圾粉末，其粒径通常小于5mm，本发明优选将此部分建筑垃圾粉末与余泥渣土与水泥、聚合剂拌合后造粒形成稳定土颗粒，以实现建筑垃圾百分百的回收利用。
在本发明的另一优选实施例中，余泥渣土经过干燥、粉碎后粒径＜1mm；所述建筑垃圾经过干燥、粉碎后粒径＜5mm。聚合剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的分子链固定在不同的骨架原料颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体，通过种种机械、物理、化学等作用，将颗粒状的骨架原料分散相牵连在一起，形成网状，陈腐一段时间形成3～25mm的稳定土颗粒。用以替代常规沙、石作为免烧砖的骨架材料。
本发明使用的固化剂为含有Ca2+的碱性溶液，利用化学反应生成水化硅(铝)酸钙，水化硅(铝)酸钙是一种胶状玻璃体，但在添加剂作用下，随时间的延续反应，逐渐凝固，形成一种高强度的网络结构，从而形成了免烧砖所需要的强度。本发明后续实施例中所选用的固化剂购自山东汉为环保科技有限公司。形成的改性免烧砖的砖体长宽高为240×115×53mm。
本发明还提供了一种改性免烧砖的制备方法，图1是本发明改性免烧砖的制备方法的生产工艺流程图，如图1所示，包括如下步骤：
S100、以余泥渣土和建筑垃圾为主要原材料，经脱水、粉碎处理后，与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，形成稳定土颗粒；
S200、将所述稳定土颗粒与水泥、固化剂拌合均匀，压制成型；
S300、在自然条件下养护7～14天即得所述余泥渣土免烧砖。
在本发明的另一优选实施例中，所述步骤S100中，所述余泥渣土和所述建筑垃圾经脱水处理含水率＜8％，所述余泥渣土粉碎后粒径＜1mm，所述建筑垃圾粉碎至粒径＜5mm。原材料粉末与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，陈腐一段时间形成3～25mm的稳定土颗粒。使用的水泥用量占总水泥量的40～60％。
在本发明的改性免烧砖的制备方法，各组分的质量比如下：
实施例1
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的配料按重量百分比由下列组分组成(按份)：余泥渣土20、建筑垃圾70、水泥10、聚合剂0.1、固化剂0.02和水13。
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的生产方法按照如图1所示，余泥渣土与建筑垃圾经过脱水粉碎后，与水泥、聚合剂进行第一次拌合搅匀，其中造粒水泥掺量占单方配比水泥40％。加适量水，再次与水泥、固化剂充分搅拌后装模加压载荷40KN，保压5s成型，经养护后，制成240×115×53mm免烧砖。免烧砖14d抗压强度为10Pa。
实施例2
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的配料按重量百分比由下列组分组成(按份)：余泥渣土40、建筑垃圾50、水泥20、聚合剂0.1、固化剂0.03和水15。
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的生产方法按照如图1所示，余泥渣土与建筑垃圾经过脱水粉碎后，与水泥、聚合剂进行第一次拌合搅匀，其中造粒水泥掺量占单方配比水泥60％。加适量水，再次与水泥、固化剂充分搅拌后装模加压载荷50KN，保压5s成型，经养护后，制成240×115×53mm免烧砖。免烧砖14d抗压强度为14Pa。
实施例3
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的配料按重量百分比由下列组分组成(按份)：余泥渣土40、建筑垃圾40、水泥15、聚合剂0.1、固化剂0.03和水15。
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的生产方法按照如图1所示，余泥渣土与建筑垃圾经过脱水粉碎后，与水泥、聚合剂进行第一次拌合搅匀，其中造粒水泥掺量占单方配比水泥50％。加适量水，再次与水泥、固化剂充分搅拌后装模加压载荷100KN，保压5s成型，经养护后，制成240×115×53mm免烧砖。免烧砖14d抗压强度为11Pa。
实施例4
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的配料按重量百分比由下列组分组成(按份)：余泥渣土60、建筑垃圾20、水泥20、聚合剂0.1、固化剂0.03和水20。
余泥渣土与建筑垃圾免烧砖的生产方法按照如图1所示，余泥渣土与建筑垃圾经过脱水粉碎后，与水泥、聚合剂进行第一次拌合搅匀，其中造粒水泥掺量占单方配比水泥50％。加适量水，再次与水泥、固化剂充分搅拌后装模加压载荷400KN，保压5s成型，经养护后，制成240×115×53mm免烧砖。免烧砖14d抗压强度为12Pa。
以上实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

Claims (9)

1.一种改性免烧砖，其特征在于，包括如下质量比的组分：
2.根据权利要求1所述的改性免烧砖，其特征在于，所述余泥渣土为沿海地区的含砂余泥渣土，粉碎至粒径＜1mm；所述建筑垃圾包括建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石，粉碎至粒径＜5mm。
3.根据权利要求1所述的改性免烧砖，其特征在于，所述聚合剂为聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的改性免烧砖，其特征在于，所述改性免烧砖的砖体长宽高为240×115×53mm。
5.一种改性免烧砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、以余泥渣土和建筑垃圾为主要原材料，经脱水、粉碎处理后，与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，形成稳定土颗粒；
S200、将所述稳定土颗粒与水泥、固化剂拌合均匀，压制成型；
S300、在自然条件下养护7～14天即得所述余泥渣土免烧砖。
6.根据权利要求5所述的改性免烧砖的制备方法，其特征在于，所述步骤S100中，所述余泥渣土和所述建筑垃圾经脱水处理含水率＜8％，所述余泥渣土粉碎后粒径＜1mm，所述建筑垃圾粉碎至粒径＜5mm。
7.根据权利要求5所述的改性免烧砖的制备方法，其特征在于，所述步骤S100中，原材料粉末与水泥、聚合剂拌合后进行造粒，陈腐一段时间形成3～25mm的稳定土颗粒。
8.根据权利要求5所述的改性免烧砖的制备方法，其特征在于，各组分的质量比如下：
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的余泥渣土免烧砖的制备方法，其特征在于，步骤S100中使用的水泥用量占总水泥量的40～60％。
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