CN108298890A - 一种新型节能环保砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥30～50份、页岩20～30份、粉煤灰18～27份、生石灰7～15份、废砖粉10～20份、陶粒15～25份、凹凸棒石粘土10～20份、水泥13～22份、煤矸石5～10份、铝矾土3～9份、消泡剂1～2份、减水剂0.5～1份、早强剂0.7～1.2份、生物炭2～5份。本发明所述的新型节能环保砖其制备方法简单，成本低，制备出的产品抗压强度高、抗折性好，性能优，适合多种场合。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种新型节能环保砖及其制备方法。
背景技术
目前的建筑用承重砖仍以粘土砖为主，其主要成分为粘土，经制坯、焙烧而成。生产这种砖不但需要耗费大量耕地，而且烧制过程中会释放大量有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等，对环境造成污染，危害人体健康。传统河砂制砖因骨料单一、原料细度不够，因而原料的级配达不到要求，致使产品强度不高，且外观较差。
发明内容
本发明提供了一种新型节能环保砖及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，本发明所述的新型节能环保砖其制备方法简单，成本低，制备出的产品抗压强度高、抗折性好，性能优，适合多种场合。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥30～50份、页岩20～30份、粉煤灰18～27份、生石灰7～15份、废砖粉10～20份、陶粒15～25份、凹凸棒石粘土10～20份、水泥13～22份、煤矸石5～10份、铝矾土3～9份、消泡剂1～2份、减水剂0.5～1份、早强剂0.7～1.2份、生物炭2～5份。
优选的，所述新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥35～45份、页岩22～28份、粉煤灰20～25份、生石灰9～13份、废砖粉14～18份、陶粒17～24份、凹凸棒石粘土12～16份、水泥15～20份、煤矸石6～7份、铝矾土5～8份、消泡剂1.1～1.8份、减水剂0.6～0.8份、早强剂0.9～1.1份、生物炭3～4份。
优选的，所述新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥40份、页岩25份、粉煤灰23份、生石灰11份、废砖粉16份、陶粒22份、凹凸棒石粘土13份、水泥17份、煤矸石6.5份、铝矾土7份、消泡剂1.4份、减水剂0.7份、早强剂1份、生物炭3.5份。
优选的，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在420℃～480℃下碳化2.5～3.5小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
优选的，所述减水剂为木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠、氨基磺酸钠中的任一种。
优选的，所消泡剂为聚二甲基硅氧烷、苯乙醇油酸酯、聚氧丙烯中的任一种。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在 800～1000℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
优选的，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为20%～30%。
优选的，所述步骤（4）中干燥温度为100～120℃，干燥时间为1～3天。
优选的，所述步骤（4）中烧结时间为6～12小时。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的新型节能环保砖本其制备方法简单，成本低，制备出的产品抗压强度高、抗折性好，性能优，适合多种场合，具体如下：
（1）本发明采用生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土为主要原料，制成的产品结构均匀、密实，强度高，成本低、使用寿命长，节约了能耗，生活污泥、页岩、粉煤灰、废砖粉、煤矸石作为主要原料来生产节能环保砖，不仅解决了工业企业和生活废弃物的处理问题，保护了环境，而且节约了生产成本，具有良好的经济效益；
（2）本发明由挖土毁田转向利用工业企业和生活废弃物的，实现了综合利用变废为宝、化害为利，有效利用了资源，又保护了生态环境；
（3）本发明采用添加生物炭，烧砖过程中可助燃，里外均加温改善了性能兼有固硫作用，减少向大气排放二氧化疏总量，有利环保；
（4）本发明方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，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
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。
实施例1
本实施例涉及一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥30份、页岩20份、粉煤灰18份、生石灰7份、废砖粉10份、陶粒15份、凹凸棒石粘土10份、水泥13份、煤矸石5份、铝矾土3份、消泡剂1份、减水剂0.5份、早强剂0.7份、生物炭2份。
其中，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在420℃下碳化2.5小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
其中，所述减水剂为木质素磺酸钙。
其中，所消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在 800℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
其中，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为20%。
其中，所述步骤（4）中干燥温度为100℃，干燥时间为3天。
其中，所述步骤（4）中烧结时间为6小时。
实施例2
本实施例涉及一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥50份、页岩30份、粉煤灰27份、生石灰15份、废砖粉20份、陶粒25份、凹凸棒石粘土20份、水泥22份、煤矸石10份、铝矾土9份、消泡剂2份、减水剂1份、早强剂1.2份、生物炭5份。
其中，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在480℃下碳化3.5小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
其中，所述减水剂为聚丙烯酸钠。
其中，所消泡剂为苯乙醇油酸酯。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在1000℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
其中，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为30%。
其中，所述步骤（4）中干燥温度为120℃，干燥时间为1天。
其中，所述步骤（4）中烧结时间为12小时。
实施例3
本实施例涉及一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥35份、页岩22份、粉煤灰20份、生石灰9份、废砖粉14份、陶粒17份、凹凸棒石粘土12份、水泥15份、煤矸石6份、铝矾土5份、消泡剂1.1份、减水剂0.6份、早强剂0.9份、生物炭3份。
其中，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在440℃下碳化2.8小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
其中，所述减水剂为氨基磺酸钠。
其中，所消泡剂为聚氧丙烯。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在 850℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
其中，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为22%。
其中，所述步骤（4）中干燥温度为105℃，干燥时间为2.5天。
其中，所述步骤（4）中烧结时间为8小时。
实施例4
本实施例涉及一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥45份、页岩28份、粉煤灰25份、生石灰13份、废砖粉18份、陶粒24份、凹凸棒石粘土16份、水泥20份、煤矸石7份、铝矾土8份、消泡剂1.8份、减水剂0.8份、早强剂1.1份、生物炭4份。
其中，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在460℃下碳化3小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
其中，所述减水剂为木质素磺酸钙。
其中，所消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在900℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
其中，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为25%。
其中，所述步骤（4）中干燥温度为110℃，干燥时间为2天。
其中，所述步骤（4）中烧结时间为9小时。
实施例5
本实施例涉及一种新型节能环保砖，包括如下重量份的原料：生活污泥40份、页岩25份、粉煤灰23份、生石灰11份、废砖粉16份、陶粒22份、凹凸棒石粘土13份、水泥17份、煤矸石6.5份、铝矾土7份、消泡剂1.4份、减水剂0.7份、早强剂1份、生物炭3.5份。
其中，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在470℃下碳化3.3小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
其中，所述减水剂为氨基磺酸钠。
其中，所消泡剂为苯乙醇油酸酯。
一种制备所述新型节能环保砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在950℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
其中，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为28%。
其中，所述步骤（4）中干燥温度为115℃，干燥时间为1.5天。
其中，所述步骤（4）中烧结时间为11小时。
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 (10)
1.一种新型节能环保砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：生活污泥30～50份、页岩20～30份、粉煤灰18～27份、生石灰7～15份、废砖粉10～20份、陶粒15～25份、凹凸棒石粘土10～20份、水泥13～22份、煤矸石5～10份、铝矾土3～9份、消泡剂1～2份、减水剂0.5～1份、早强剂0.7～1.2份、生物炭2～5份。
2.根据权利要求1所述的新型节能环保砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：生活污泥35～45份、页岩22～28份、粉煤灰20～25份、生石灰9～13份、废砖粉14～18份、陶粒17～24份、凹凸棒石粘土12～16份、水泥15～20份、煤矸石6～7份、铝矾土5～8份、消泡剂1.1～1.8份、减水剂0.6～0.8份、早强剂0.9～1.1份、生物炭3～4份。
3.根据权利要求1所述的新型节能环保砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：生活污泥40份、页岩25份、粉煤灰23份、生石灰11份、废砖粉16份、陶粒22份、凹凸棒石粘土13份、水泥17份、煤矸石6.5份、铝矾土7份、消泡剂1.4份、减水剂0.7份、早强剂1份、生物炭3.5份。
4.根据权利要求1所述的新型节能环保砖，其特征在于，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
（1）将棉花秸秆、蔬菜杆杂木枝和瓜秧晒干至含水量在20%以下，然后切割或粉粹，成颗粒状混合秸秆；
（2）将步骤（1）得到的混合秸秆投入碳化炉内，在420℃～480℃下碳化2.5～3.5小时后出炭，出炭时用水过滤降温至室温；
（3）将步骤（2）得到的炭烘干，粉碎，即得所述生物炭。
5.根据权利要求1所述的新型节能环保砖，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠、氨基磺酸钠中的任一种。
6.根据权利要求1所述的新型节能环保砖，其特征在于，所消泡剂为聚二甲基硅氧烷、苯乙醇油酸酯、聚氧丙烯中的任一种。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述新型节能环保砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取生活污泥、页岩、粉煤灰、生石灰、废砖粉、陶粒、凹凸棒石粘土、水泥、煤矸石、铝矾土、消泡剂、减水剂、早强剂、生物炭，备用；
（2）将页岩、陶粒、煤矸石及生物炭混合均匀，再用高速细碎对辊机进行粉碎成粉末，得第一混合物；
（3）将生活淤泥、粉煤灰、生石灰、废砖粉、凹凸棒石粘土、水泥、铝矾土及步骤（2）所得的第一混合物置于搅拌机中混合均匀，然后加入水和消泡剂、减水剂、早强剂，搅拌混合均匀，即得混合浆料；
（4）将所述步骤（3）所得的混合浆料用制砖机挤出成型，切割成砖坯，经干燥后，在800～1000℃的温度下烧结成，冷却至室温，即得所述新型节能保温砖。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合浆料的含水量为20%～30%。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中干燥温度为100～120℃，干燥时间为1～3天。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中烧结时间为6～12小时。
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