CN1085630C - 一种轻质高强粉煤灰建材制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明“一种轻质高强粉煤灰建材制造工艺”属于建筑材料领域。用本发明方法制成的粉煤灰建材(砖、砌块等)其特点是：1.轻质：制品干燥容重小于1.2。2.高强：制品平均抗压强度大于20MPa。3.粉煤灰用量大：超过75%。它的工艺是先用粉煤灰、石灰、石膏以等粒子予磨方法制成混料，再和粉煤灰、水泥配料，不需烧结或蒸压。只经半干压成型、湿养护、湿热处理即为成品。同时，还利用了造纸、皮革、发酵工业废液做促进剂。具有较大的环保价值。
Description
本发明“一种轻质高强粉煤灰建材制造工艺”涉及了一种新的建筑材料的制造方法。它是用大量电厂废渣粉煤灰(＞75％)和少量的(＜10％)的水泥以及石灰和生石膏经部分等粒子予磨，先期熟化，混料闷料、半干压成型、湿养护、湿热处理工序制成。在配料中用造纸，皮革、发酵工业的废液作为促进剂，可添加30％之多。这样，本发明方法在吃掉电厂粉煤灰污染的同时，又用去了上述造纸，皮革、发酵工业废水。将几种工业废物变成了有一定应用价值的建筑材料。可以说在开发应用后是一项化废为利，有价值的环境保护工业。
本发明的特点是：
1、轻质：制品容重小于1.2按规范属于轻质建材。
2、高强：制品平均抗压强度大于20MPa。
3、不用烧结和蒸压养护：相对煤耗少、设备简单。
4、制品尺寸稳定性好。压制模具易作，寿命较长。
使用本发明制出的砖或砌块，在制出后不但不收缩且会稍稍膨胀。机理是在养护处理后，因等粒子粉粒多，会产生较大的空隙，又因有较多的硫酸盐，后期生成较多的硫铝酸盐针晶、体积增大并穿插于等粒子压结的空隙中，补偿了干缩且增加了强度。
本发明工艺上用的几种材料分述于下：
1、火电厂粉煤灰：
此物和煤矸石是我国环境中主要固体污染源。火电厂为排灰，每排一吨中原地区排放费近15元。以开封火电厂来比，年排灰三十余万吨，年排污费高达近500万元。还要用大量耕地。本发明主要目的是以此着眼，化废为利，造福人类。
本发明可以用未处理的老灰。其指标是：①800℃烧失率高达30％。②180目筛余＞50％③容重0.65。象这样的粗灰都好用。其意义更大。
2、石灰：
用普通钙质生石灰，在予磨中全部加入磨细。也可以使用部份消石灰，但不得碳化。
3、石膏：
用天然产生石膏。也可用工业废石膏、特别是柠檬酸，工业生产中的废石膏。处理后含CaSO4·2H2O＞85％即可。
4、水泥：
普通硅酸盐水泥，矿渣水泥都可，325#，425#一样用。有条件之处，购进水泥熟料添加工业煤炉渣(又一废物利用)磨细使用，成本更低。
5、造纸、皮革、发酵废液。
造纸废液要调整PH值再用。
发酵废液也可用。特别是柠檬酸工业，VC生产发酵废液更好。使用时以石灰调PH后加入。
以上几种东西又是这几类行业的环境污染物。本发明给这些废水找到个生产用途。
本发明的生产工艺述于下：
1、先用粉煤灰50％，生石灰41％，生石膏9％配好后在球磨机中依所用水泥细度标准磨细成粉料，以便与所用水泥以等粒子搭配。在磨时加生石灰理论消化用水量的50-60％共磨。(也可以等配比纸浆废液代之)目的在于加快先期熟化时间，此混料磨出后自然存放三日至三个月待充分熟化再使用。
2、配料：
粉煤灰： ＞60％
以上混料： 20-35％
矿渣水泥(或普通硅酸盐水泥) 5-10％
纸浆废液(外加以上三成份总和的) 22-32％
3、混和：
以上配料在混合机中充分混均匀。取出后放置陈化4-38小时。
4、模压成型：压力：10-20MPa
5、卸模：取出制品间隙堆放，保持经常水淋湿润。进行湿养护，养护时间3-9天。
6、湿热养护：
将以上湿养护后的坯料，间隙堆放于一密闭容器(室)中，通饱和水蒸汽进行湿热养护。温度即饱和水蒸汽温度。常压下湿热处理4-16小时。停止通汽，自然冷却即为成品，24小后测强度等数据。
用此工艺方法，在试验室做的一批试样数据指标如下：
样号 直径m.m 耐压强度KN
3.11 51.1 38.6
3.12 51.6 43.1
3.13 51.7 39.4
3.14 51.5 41.7
3.14a 51.6 32.5
3.15 51.5 45.2
3.15a 51.2 32.5
3.16 51.2 34.6
3.21 51.4 41.7
3.22 51.4 43.4
3.23 51.2 35.6
3.24 51.2 38.1
3.25 51.2 36.5
3.26 51.5 40.9
3.31 50.9 36.8
3.32 51.4 40.0
3.51 51.1 33.6
3.52 50.9 43.1
3.53 50.9 39.7
3.61 50.9 45.1
3.62 50.8 44.1
3.71 50.8 44.1
3.72 50.8 42.6
3.73 51.0 42.6
本试样是φ50mm钢模压成。成型压力150-200Kg/cm2，24块样品先烘干测容重。测得平均容重为1.09应属轻质建材。后于100KN材料试验机上测抗压强度。平均值199.8Kg/cm2。50％试样大于200Kg/cm2，此结果已超出部标(粉煤灰砖)JC239-77的最高标准。因此称为高强轻质试样。
本发明制成实验试样(φ50mm钢模)实施例一是先用50％的粉煤灰，50％的生石灰，外加8％的生石膏在球磨机中粉碎至细度为180目筛余8％-10％的混料，后装于编织袋中自然室内放置32天后作混料使用。试样制品配比如下：
粉煤灰(开封电厂) 65％重量
混合粉料 27％
矿渣水泥325# 8％
在实验室用混凝土搅拌器混合。并逐渐加入30％的纸浆废液。混匀后放置4小时，在压力机上用φ50mm钢模压制成型，成型压力20±2MPa。放于玻璃钟罩内每天浇水湿养护七日。再放于饱和水蒸汽箱中湿热处理12-14小时。几批试样统计数据：试样抗压强度： 199.8Kg/cm2 50％＞200Kg/cm2试样平均容重 1.09实施例二：使用的混料同实施例一，但存放时间已大于90天。所用粉煤灰为禹州电厂所取。其松装容重0.62，950℃烧失量≯7.7％，细度200目筛余24％。配比如下：
粉煤灰(禹州电厂) 66％
普通硅酸盐水泥425# 9％
混合料(同实施例1) 25％
造纸废水(外加) 27％
压制压力 35-38KN
其余工艺同实施例一。测得样品平均容重为1.18。平均抗压强度为278Kg/cm2。判断为轻质高强试样。
实施例三
混合料用50％粉煤灰，41％生石灰，9％生石膏(开封水泥厂)球磨时加硬水为生石灰消化理论量的50％，磨细至180目筛余80％作为混合料，配比如下：
混合料 26.5％
普通硅酸盐水泥425# 8.5％
粉煤灰 65％
造纸厂废液(碱法) 外加30％
配料先在实验室混凝土混和机中干混1份钟，后加纸浆废水，再湿混5分钟。闷料约3小时，于压力机上以35-38KN压力压制。后在玻璃钟罩内湿养护6日再放于饱和蒸汽箱内湿热养护(约98℃)12小时。取出一天后测试测得数据如下：
平均容重 1.08
平均抗压强度 22.1MPa
以上各实施例部分试样保存三年半后，用回弹仪估测强度皆大于23MPa。尺寸无明显收缩。
Claims (3)
1.一种轻质高强粉煤灰建材制造工艺，它的特征是：首先用电厂锅炉排放的粉煤灰30～60％和生石灰30～60％以及生石膏10±5％配合后放入球磨机中，加入稍低于生石灰配置的理论消化量的水在一起磨细到和水泥及多数粉煤灰颗粒大小相一致的时候作为予混料，再以此预混料20～35％、水泥5～10％及大于60％的电厂锅炉粉煤灰于搅拌机中，外加配合料量22～32％经调整过的工业废水或水、混合均匀后陈化4～12小时成为脊料，将此脊料倒人钢模中在10～20MPa压力下半干压成型为毛坯，将此毛坯堆放水淋湿养护3～9日再于水蒸汽中湿热养护4～16小时冷却得到的型品的一种制造工艺。
2.根据权利要求1所述经调整过的工业废水指的是调PH在4-13范围内的造纸、制革、发酵工业废水。
3.根据权利要求1所述水蒸汽湿热养护指的是制品在密闭室中通以100℃常压饱和水蒸汽使之停留4～16小时。
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