CN109095889A - 一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法 - Google Patents

一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法,涉及建筑材料技术领域，具体包括如下步骤包括：(1)称取原料：煤矸石、粉煤灰、风化页岩、淤泥、黏土、水泥、棉纤维、木纤维、消泡剂、减水剂、早强剂、水；(2)对煤矸石、粉煤灰、风化页岩进行粉碎过筛；(3)制备混合料A；(4)制备混合料B；(5)混合混合料A、B；(6)制砖坯；(7)干燥；(8)烧结。本发明不仅质量轻、热惰性大而且保温隔热性好，且能大大减少陶瓷废料的使用量。

Description

一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法。
背景技术
我国是世界上最大的发展中国家，城乡的建设离不开大量的建筑材料，虽然现在有很多的免烧砖和加气砖等，但是目前传统的建筑材料烧砖任然占据其中很大一部分使用量。但是目前的烧砖多为单纯的页岩砖和黏土砖，烧制工艺有很多的缺陷，导致砖体内孔隙多，强度、保温、隔热、机械性能等都不好。而在我国北方，每年冬季的供暖能耗几乎占总能耗的30-40％。因此降低供暖能耗是一个非常值得重视的问题，通常降低供暖能耗采用两种方法，一种是提高各种供暖设备的效率，另一种是提高建筑物的保温性能，增加阻热，减少热损失。一般来说，墙体屋面散出的热量达房屋散热的60-70％，而墙面面积比屋面面积要多出几倍，必须把建筑能耗的降低放在集中改善房屋外围结构保暖上。
煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石，通常呈薄层和在煤层中或煤层顶、煤层底。煤矸石按主要矿物含量分为黏土岩类、砂石岩类、碳酸盐类、铝质岩类。按来源及最终状态，煤矸石可分为掘进矸石、选煤矸石和自然矸石三大类。煤矸石排放量根据煤层条件、开采条件和洗选工艺的不同有较大差异，一般掘进矸石占原煤产量的10％左右，选煤矸石占入选原煤量的12％ -18％；煤矸石的无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属，用煤矸石为原料制成的建筑用砖具有质轻、热惰性大而且保温隔热性好的优点，非常适合作为建筑材料使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，以解决上述问题。
为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取如下重量份数的原料：煤矸石30-50份、粉煤灰20-40 份、风化页岩20-30份、淤泥10-20份、黏土12-15份、水泥8-12份、棉纤维13-17份、木纤维7-12份、消泡剂2.5-3.5份、减水剂1.5-2 份、早强剂0.7-1.5份、水15-30份；
(2)按照重量份数称取煤矸石、粉煤灰、风化页岩投入粉碎机内进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，过筛颗粒的粒径过40-60目筛备用；
(3)将步骤2中的过筛颗粒和一半的水混合均匀后放置2-4h，再加入剩余的水并搅拌均匀1-2h，制得混合料A；
(4)按照重量份数称取淤泥、黏土、水泥投入到搅拌机中搅拌 30-60min制得混合料B；
(5)按照重量份数称取的棉纤维、木纤维投入到搅拌机中，并将步骤3制得的混合料A、步骤4制得的混合料B共同投入到搅拌机中搅拌20-40min，并在搅拌中加入步骤1中重量份数的消泡剂、减水剂、早强剂；
(6)将步骤5中制得的拌合料经输送机定量输送至成型机内，并布满在成型机的模具内，制成砖坯；
(7)将步骤6中制得的砖坯送入到微波干燥箱中进行初步干燥，且在干燥过程中从0-5分钟内缓慢升温到100度，然后5-10分钟保持 100度恒温，然后升温到180度并保持5分钟；
(8)将步骤7中干燥后的砖坯在850-950℃的温度下烧结成，然后进行冷却。
进一步的，所述水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。
进一步的，所述消泡剂包括以下份计的原料：牛角粉4-7份、三乙磷酸铝1-2份、亚硫酸氢钠1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、油酸三乙醇胺0.8-1.2份和羧甲基纤维素0.4-0.6份。
进一步的，所述粘结剂为SBR粘结剂、乙基纤维素、亲水性丙烯酸树脂、高岭土、骨胶液、环氧树脂中的一种或几种。
进一步的，所述减水剂为萘系高效减水剂。
进一步的，所述步骤7中的模具压力为10-30MPa。
进一步的，所述步骤8中的升温速度为1℃-2℃/min，且冷却降温速度不大于5℃/min。
本发明的有益效果是,
本发明采用煤矸石、粉煤灰、风化页岩和淤泥作为骨料，不仅质量轻、热惰性大而且保温隔热性好，且能大大减少陶瓷废料的使用量，能够克服原料紧缺的现状，便于实现产业化的大量生产；不仅原料成本较低，且有利于环境保护。
本发明方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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
一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取如下重量份数的原料：煤矸石30份、粉煤灰20份、风化页岩20份、淤泥10份、黏土12份、水泥8份、棉纤维13份、木纤维7份、消泡剂2.5份、减水剂1.5份、早强剂0.7份、水15份；
(2)按照重量份数称取煤矸石、粉煤灰、风化页岩投入粉碎机内进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，过筛颗粒的粒径过40-60目筛备用；
(3)将步骤2中的过筛颗粒和一半的水混合均匀后放置3h，再加入剩余的水并搅拌均匀3h，制得混合料A；
(4)按照重量份数称取淤泥、黏土、水泥投入到搅拌机中搅拌40min 制得混合料B；
(5)按照重量份数称取的棉纤维、木纤维投入到搅拌机中，并将步骤3制得的混合料A、步骤4制得的混合料B共同投入到搅拌机中搅拌30min，并在搅拌中加入步骤1中重量份数的消泡剂、减水剂、早强剂；
(6)将步骤5中制得的拌合料经输送机定量输送至成型机内，并布满在成型机的模具内，制成砖坯；
(7)将步骤6中制得的砖坯送入到微波干燥箱中进行初步干燥，且在干燥过程中从0-5分钟内缓慢升温到100度，然后5-10分钟保持 100度恒温，然后升温到180度并保持5分钟；
(8)将步骤7中干燥后的砖坯在850-950℃的温度下烧结成，然后进行冷却。
所述水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。所述消泡剂包括以下份计的原料：牛角粉4-7份、三乙磷酸铝1-2份、亚硫酸氢钠1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、油酸三乙醇胺0.8-1.2份和羧甲基纤维素0.4-0.6份。
所述粘结剂为SBR粘结剂、乙基纤维素、亲水性丙烯酸树脂、高岭土、骨胶液、环氧树脂中的一种或几种。所述减水剂为萘系高效减水剂。所述步骤7中的模具压力为10-30MPa。所述步骤8中的升温速度为1℃ -2℃/min，且冷却降温速度不大于5℃/min。
实施例2
一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取如下重量份数的原料：煤矸石40份、粉煤灰30份、风化页岩25份、淤泥15份、黏土13份、水泥10份、棉纤维15份、木纤维9份、消泡剂3份、减水剂1.7份、早强剂1份、水25份；
(2)按照重量份数称取煤矸石、粉煤灰、风化页岩投入粉碎机内进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，过筛颗粒的粒径过40-60目筛备用；
(3)将步骤2中的过筛颗粒和一半的水混合均匀后放置3h，再加入剩余的水并搅拌均匀1.5h，制得混合料A；
(4)按照重量份数称取淤泥、黏土、水泥投入到搅拌机中搅拌45min 制得混合料B；
(5)按照重量份数称取的棉纤维、木纤维投入到搅拌机中，并将步骤3制得的混合料A、步骤4制得的混合料B共同投入到搅拌机中搅拌30min，并在搅拌中加入步骤1中重量份数的消泡剂、减水剂、早强剂；
(6)将步骤5中制得的拌合料经输送机定量输送至成型机内，并布满在成型机的模具内，制成砖坯；
(7)将步骤6中制得的砖坯送入到微波干燥箱中进行初步干燥，且在干燥过程中从0-5分钟内缓慢升温到100度，然后5-10分钟保持 100度恒温，然后升温到180度并保持5分钟；
(8)将步骤7中干燥后的砖坯在850-950℃的温度下烧结成，然后进行冷却。
所述水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。所述消泡剂包括以下份计的原料：牛角粉4-7份、三乙磷酸铝1-2份、亚硫酸氢钠1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、油酸三乙醇胺0.8-1.2份和羧甲基纤维素 0.4-0.6份。
所述粘结剂为SBR粘结剂、乙基纤维素、亲水性丙烯酸树脂、高岭土、骨胶液、环氧树脂中的一种或几种。所述减水剂为萘系高效减水剂。所述步骤7中的模具压力为10-30MPa。所述步骤8中的升温速度为1℃ -2℃/min，且冷却降温速度不大于5℃/min。
实施例3
一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取如下重量份数的原料：煤矸石50份、粉煤灰40份、风化页岩30份、淤泥20份、黏土15份、水泥12份、棉纤维17份、木纤维12份、消泡剂3.5份、减水剂2份、早强剂1.5份、水30份；
(2)按照重量份数称取煤矸石、粉煤灰、风化页岩投入粉碎机内进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，过筛颗粒的粒径过40-60目筛备用；
(3)将步骤2中的过筛颗粒和一半的水混合均匀后放置2-4h，再加入剩余的水并搅拌均匀2h，制得混合料A；
(4)按照重量份数称取淤泥、黏土、水泥投入到搅拌机中搅拌60min 制得混合料B；
(5)按照重量份数称取的棉纤维、木纤维投入到搅拌机中，并将步骤3制得的混合料A、步骤4制得的混合料B共同投入到搅拌机中搅拌40min，并在搅拌中加入步骤1中重量份数的消泡剂、减水剂、早强剂；
(6)将步骤5中制得的拌合料经输送机定量输送至成型机内，并布满在成型机的模具内，制成砖坯；
(7)将步骤6中制得的砖坯送入到微波干燥箱中进行初步干燥，且在干燥过程中从0-5分钟内缓慢升温到100度，然后5-10分钟保持100度恒温，然后升温到180度并保持5分钟；
(8)将步骤7中干燥后的砖坯在850-950℃的温度下烧结成，然后进行冷却。
所述水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。所述消泡剂包括以下份计的原料：牛角粉4-7份、三乙磷酸铝1-2份、亚硫酸氢钠1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、油酸三乙醇胺0.8-1.2份和羧甲基纤维素 0.4-0.6份。
所述粘结剂为SBR粘结剂、乙基纤维素、亲水性丙烯酸树脂、高岭土、骨胶液、环氧树脂中的一种或几种。所述减水剂为萘系高效减水剂。所述步骤7中的模具压力为10-30MPa。所述步骤8中的升温速度为1℃ -2℃/min，且冷却降温速度不大于5℃/min。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)称取如下重量份数的原料：煤矸石30-50份、粉煤灰20-40份、风化页岩20-30份、淤泥10-20份、黏土12-15份、水泥8-12份、棉纤维13-17份、木纤维7-12份、消泡剂2.5-3.5份、减水剂1.5-2份、早强剂0.7-1.5份、水15-30份；
(2)按照重量份数称取煤矸石、粉煤灰、风化页岩投入粉碎机内进行粉碎，过筛，收集过筛颗粒，过筛颗粒的粒径过40-60目筛备用；
(3)将步骤2中的过筛颗粒和一半的水混合均匀后放置2-4h，再加入剩余的水并搅拌均匀1-2h，制得混合料A；
(4)按照重量份数称取淤泥、黏土、水泥投入到搅拌机中搅拌30-60min制得混合料B；
(5)按照重量份数称取的棉纤维、木纤维投入到搅拌机中，并将步骤3制得的混合料A、步骤4制得的混合料B共同投入到搅拌机中搅拌20-40min，并在搅拌中加入步骤1中重量份数的消泡剂、减水剂、早强剂；
(6)将步骤5中制得的拌合料经输送机定量输送至成型机内，并布满在成型机的模具内，制成砖坯；
(7)将步骤6中制得的砖坯送入到微波干燥箱中进行初步干燥，且在干燥过程中从0-5分钟内缓慢升温到100度，然后5-10分钟保持100度恒温，然后升温到180度并保持5分钟；
(8)将步骤7中干燥后的砖坯在850-950℃的温度下烧结成，然后进行冷却。
2.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述水泥为42.5R或者52.5R硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述消泡剂包括以下份计的原料：牛角粉4-7份、三乙磷酸铝1-2份、亚硫酸氢钠1-2份、十二烷基硫酸钠1-2份、油酸三乙醇胺0.8-1.2份和羧甲基纤维素0.4-0.6份。
4.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述粘结剂为SBR粘结剂、乙基纤维素、亲水性丙烯酸树脂、高岭土、骨胶液、环氧树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述步骤7中的模具压力为10-30MPa。
7.根据权利要求1所述的采用煤矸石制备建筑用砖的方法，其特征在于，所述步骤8中的升温速度为1℃-2℃/min，且冷却降温速度不大于5℃/min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110510993A (zh) * 2019-09-21 2019-11-29 孟津青城古建制品有限公司 一种三孔景观仿古砖原料的组配方法
CN111704418A (zh) * 2020-08-18 2020-09-25 湖南鑫恒环境科技有限公司 一种煤矸石免烧砖及其制作方法
CN112324045A (zh) * 2020-09-21 2021-02-05 安徽鋐硕绿色建材科技有限公司 一种质轻高强度的煤矸石免烧砖

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