CN108726950A - 一种低成本高强度环保型砖的制备方法 - Google Patents

一种低成本高强度环保型砖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低成本高强度环保型砖的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至125‑135r/min，搅拌时间为25‑35min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌35‑45min，备用。本发明的目的是提供一种低成本高强度环保型砖的制备方法，该砖制备成本低，同时强度大，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种低成本高强度环保型砖的制备方法
技术领域
本发明涉及环保型砖制备技术领域，具体涉及一种低成本高强度环保型砖的制备方法。
背景技术
砖为建筑用的人造小型块材，分烧结砖(主要指粘土砖)和非烧结砖(灰砂砖、粉煤灰砖等)，俗称砖头；粘土砖以粘土(包括页岩、煤矸石等粉料)为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成环保型砖利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥、工业废料、垃圾焚烧炉渣等(以上原料的一种或数种))为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料称之为环保砖，而环保砖采用废料制成，因其强度需要通过一些特制方法来进行提高，否则，成本降低了，但强度达不到要求，限制其使用。
现有中国专利文献(公开号：CN102180631B)公开了一种环保砖及其制备方法，该环保砖所用原料至少包括石材尾渣、粉煤灰、生石灰、河砂和水，各原料所占的重量百分比分别为：石材尾渣30～65％，粉煤灰3～15％，生石灰10～12％，河砂10～33％，水8～12％，该发明采用原料虽可大大降低成本，但其强度较差。
中国专利文献(公开号：CN107200546B)公开了一种免烧结无机陶瓷砖板及其制备方法，该免烧结无机陶瓷砖板，以质量份数计算，包括以下成分：氧化镁25-40份，氯化镁20-35份，气相二氧化硅20-30份，秸秆粉末10-20份，2000目石墨烯粉末0.1-0.3份；100nm气凝胶粉0.2-0.4份，该砖强度主要由石墨烯、气凝胶粉原料提供，该组份较为常规，仍需进一步改善。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种低成本高强度环保型砖的制备方法，该砖制备成本低，同时强度大，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种低成本高强度环保型砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至125-135r/min，搅拌时间为25-35min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌35-45min，备用；
步骤二，随后将步骤一中备用的材料、半山泥，浇注到模具中，通过压力机压至制成型，将成型后的保温砖置于养护室养护，养护温度为33-36℃，养护时间为3-5h，随后再置于高温煅烧炉中进行烘干煅烧，随后冷却，即得成本高强度环保型砖。
优选地，所述预处理废弃料制备方法为将废弃料加入到搅拌机中，搅拌转速为115-125r/min，搅拌时间为15-25min，随后用清水进行洗涤，沥干，再研磨过240-280目，随后向其中加入质量分数为20-30％稀硫酸，继续搅拌8-14min，随后用水进行洗涤至溶液为中性，随后再加入木质磺酸钙、十二烷基硫酸钠，继续搅拌8-14min，即得预处理废弃料。
优选地，所述废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉32-36份、高炉矿渣22-28份、花岗岩尾矿18-22份、蛭石尾矿14-18份、滑石尾矿12-16份、一级粉煤灰8-14份。
优选地，所述废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉34份、高炉矿渣25份、花岗岩尾矿20份、蛭石尾矿16份、滑石尾矿14份、一级粉煤灰11份。
优选地，所述水化硅酸钙凝胶组成为CaO-SiO 2-H 2O，其中Ca/Si摩尔比为1.0-2.0。
优选地，所述Ca/Si摩尔比为1.5。
优选地，所述超细纤维粉长度为0.8-1.4mm。
优选地，所述超细纤维粉长度为1.1mm。
优选地，所述煅烧温度为1050-1150℃，煅烧1-2h。
优选地，所述煅烧温度为1110℃，煅烧1.5h。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明中预处理废弃料采用抛光砖废渣粉、高炉矿渣、花岗岩尾矿等多种废料组合，随后经过预处理提高其表面活性，增强预处理废弃料中原料之间黏结力，提高砖的强度，此外本发明采用废弃料占本发明配比一大半，可大大降低成本，同时材料其他辅料配比保证了砖的强度，添加的水化硅酸钙凝胶可进一步提高其强度。
(2)添加的硅灰石具有针状结构，长径大，起到填充作用，增强骨料之间的连接力，同时其本身强度大，可提高砖的强度。
(3)从实施例3及对比例1-5得出，本发明实施例3相对于市售产品，强度提高了16MPa，密度降低了0.87g/cm3，此外在砖强度影响中，超细纤维粉>硅灰石>水化硅酸钙凝胶。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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.
本实施例的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至125r/min，搅拌时间为25min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌35min，备用；
步骤二，随后将步骤一中备用的材料、半山泥，浇注到模具中，通过压力机压至制成型，将成型后的保温砖置于养护室养护，养护温度为33℃，养护时间为3h，随后再置于高温煅烧炉中进行烘干煅烧，随后冷却，即得成本高强度环保型砖。
本实施例的预处理废弃料制备方法为将废弃料加入到搅拌机中，搅拌转速为115r/min，搅拌时间为15min，随后用清水进行洗涤，沥干，再研磨过240-280目，随后向其中加入质量分数为20％稀硫酸，继续搅拌8min，随后用水进行洗涤至溶液为中性，随后再加入木质磺酸钙、十二烷基硫酸钠，继续搅拌8min，即得预处理废弃料。
本实施例的废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉32份、高炉矿渣22份、花岗岩尾矿18份、蛭石尾矿14份、滑石尾矿12份、一级粉煤灰8份。
本实施例的废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉34份、高炉矿渣25份、花岗岩尾矿20份、蛭石尾矿16份、滑石尾矿14份、一级粉煤灰11份。
本实施例的水化硅酸钙凝胶组成为CaO-SiO2-H2O，其中Ca/Si摩尔比为1.0。
本实施例的Ca/Si摩尔比为1.5。
本实施例的超细纤维粉长度为0.8mm。
本实施例的煅烧温度为1050℃，煅烧1h。
实施例2.
本实施例的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至135r/min，搅拌时间为35min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌45min，备用；
步骤二，随后将步骤一中备用的材料、半山泥，浇注到模具中，通过压力机压至制成型，将成型后的保温砖置于养护室养护，养护温度为36℃，养护时间为5h，随后再置于高温煅烧炉中进行烘干煅烧，随后冷却，即得成本高强度环保型砖。
本实施例的预处理废弃料制备方法为将废弃料加入到搅拌机中，搅拌转速为125r/min，搅拌时间为25min，随后用清水进行洗涤，沥干，再研磨过240-280目，随后向其中加入质量分数为30％稀硫酸，继续搅拌14min，随后用水进行洗涤至溶液为中性，随后再加入木质磺酸钙、十二烷基硫酸钠，继续搅拌14min，即得预处理废弃料。
本实施例的废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉36份、高炉矿渣28份、花岗岩尾矿22份、蛭石尾矿18份、滑石尾矿16份、一级粉煤灰14份。
本实施例的水化硅酸钙凝胶组成为CaO-SiO2-H2O，其中Ca/Si摩尔比为2.0。
本实施例的Ca/Si摩尔比为1.5。
本实施例的超细纤维粉长度为1.4mm。
本实施例的煅烧温度为1150℃，煅烧2h。
实施例3.
本实施例的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至130r/min，搅拌时间为30min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌40min，备用；
步骤二，随后将步骤一中备用的材料、半山泥，浇注到模具中，通过压力机压至制成型，将成型后的保温砖置于养护室养护，养护温度为34.5℃，养护时间为4h，随后再置于高温煅烧炉中进行烘干煅烧，随后冷却，即得成本高强度环保型砖。
优选地，所述预处理废弃料制备方法为将废弃料加入到搅拌机中，搅拌转速为120r/min，搅拌时间为20min，随后用清水进行洗涤，沥干，再研磨过240-280目，随后向其中加入质量分数为25％稀硫酸，继续搅拌11min，随后用水进行洗涤至溶液为中性，随后再加入木质磺酸钙、十二烷基硫酸钠，继续搅拌11min，即得预处理废弃料。
本实施例的废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉34份、高炉矿渣25份、花岗岩尾矿20份、蛭石尾矿16份、滑石尾矿14份、一级粉煤灰11份。
本实施例的水化硅酸钙凝胶组成为CaO-SiO2-H2O，其中Ca/Si摩尔比为1.5。
本实施例的超细纤维粉长度为1.1mm。
本实施例的煅烧温度为1110℃，煅烧1.5h。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加硅灰石。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加水化硅酸钙凝胶。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加超细纤维粉。
对比例4.
采用中国专利文献(公开号：CN102180631B)公开了一种环保砖及其制备方法中实施例1的原料及方法。
对比例5.
采用市售产品。
实施例3及对比例1-5性能测试结果如下
强度(MPa) 密度(g/cm3)
实施例3 37 1.54
对比例1 32 1.72
对比例2 33 1.75
对比例3 28 1.98
对比例4 23 2.23
对比例5 21 2.41
从实施例3及对比例1-5得出，本发明实施例3相对于市售产品，强度提高了16MPa，密度降低了0.87g/cm3，此外在砖强度影响中，超细纤维粉>硅灰石>水化硅酸钙凝胶。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将预处理废弃料送入高速搅拌机中，随后向其中加入硅酸盐水泥、水，搅拌转速升至125-135r/min，搅拌时间为25-35min，随后向其中依次加入硅灰石、水化硅酸钙凝胶、超细纤维粉、羟基磷灰石继续搅拌35-45min，备用；
步骤二，随后将步骤一中备用的材料、半山泥，浇注到模具中，通过压力机压至制成型，将成型后的保温砖置于养护室养护，养护温度为33-36℃，养护时间为3-5h，随后再置于高温煅烧炉中进行烘干煅烧，随后冷却，即得成本高强度环保型砖。
2.根据权利要求1所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述预处理废弃料制备方法为将废弃料加入到搅拌机中，搅拌转速为115-125r/min，搅拌时间为15-25min，随后用清水进行洗涤，沥干，再研磨过240-280目，随后向其中加入质量分数为20-30％稀硫酸，继续搅拌8-14min，随后用水进行洗涤至溶液为中性，随后再加入木质磺酸钙、十二烷基硫酸钠，继续搅拌8-14min，即得预处理废弃料。
3.根据权利要求2所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉32-36份、高炉矿渣22-28份、花岗岩尾矿18-22份、蛭石尾矿14-18份、滑石尾矿12-16份、一级粉煤灰8-14份。
4.根据权利要求3所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述废弃料包括以下重量份原料：
抛光砖废渣粉34份、高炉矿渣25份、花岗岩尾矿20份、蛭石尾矿16份、滑石尾矿14份、一级粉煤灰11份。
5.根据权利要求1所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述水化硅酸钙凝胶组成为CaO-SiO2-H2O，其中Ca/Si摩尔比为1.0-2.0。
6.根据权利要求5所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述Ca/Si摩尔比为1.5。
7.根据权利要求1所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述超细纤维粉长度为0.8-1.4mm。
8.根据权利要求7所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述超细纤维粉长度为1.1mm。
9.根据权利要求1所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为1050-1150℃，煅烧1-2h。
10.根据权利要求9所述的一种低成本高强度环保型砖的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为1110℃，煅烧1.5h。
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