CN110436838A - 环保砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环保砖的制备方法,该环保砖的原材料按重量份计包括:石材废料30~70份,水泥12~30份,沙子10~40份,该环保砖的制备方法包括石材废料收集、石材废料原料的制备、混合、粉碎、成型和养护等步骤。本发明制作砖的原材料并不是传统的在市面上购买的石粉,而是将石材切割或者雕刻过程中产生的废水、废渣以及废浆等废料进行收集,再通过分离、压滤、干燥等工序进行处理,最终得到的制备砖的石材废料原材料,真正达到了变废为宝、循环利用的目的,符合节能减排的要求。

Description

环保砖的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,特别涉及一种环保砖的制备方法。
背景技术
红砖和青砖是我国古有的建筑材料,也是我国建筑文化的体现,用青砖作为建材的建筑特有中国传统文化特色。为了传承传统文化,一些景点甚至街道旁经常会建造一些仿古建筑。
但现在我国通过古法制作的土窑红砖和青砖工艺落后,并且能耗大,烧制一大窑则需要30天左右时间,并且途中不能关火,对人力物力消耗巨大,并且在烧制过程中产生大量的烟气和粉尘,特别生产青砖是在加水还原青色的过程中,由于煤炭不充分燃烧会产生高浓度的烟气,烟气中含有的大量二氧化硫对大气产生严重污染。完全不符合现在国家提倡的低能耗政策和环保政策,国家也在大力禁止土窑制砖的生产方式。而成品方面由于古法青砖采用纯手工制作砖胚,可操控性差、制品质量不稳定,成品合格率只有60%~65%。而现有的水泥砖或仿古砖质地粗重,表面质感与炼制的青砖完全不同,无法满足仿古建筑面砖的质感及美感,且不能制造出厚度很薄的砖片,更无法在砖体的表面上制作出立体花纹图案。
如专利号为201410282876.X的中国发明专利所示,其公开了一种仿古青砖及其制造方法,解决了上述问题,但是现有的制备砖片或者砖块的主要原材料为石粉,而这些材料全部都需要从市面上购买,成本较高;同时,目前的石材加工厂一般是进行石材的切割和雕刻等加工工作,制作成精美的石材产品,然而现有的石材加工厂在加工过程产生的废料很多,一般的处理方法是直接排放或者堆置一旁,不仅浪费资源,更加污染了周围环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保砖的制备方法,至少能够解决上述问题之一。
根据本发明的一个方面,提供了一种环保砖的制备方法,环保砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、石米12~ 50份、沙子10~40份,环保砖的制造包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用;
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料;
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子、石米进行干粉搅拌混合;
S4、把混合好的干粉原料加水充分搅拌制成半干湿粉料;
S5、把半干湿粉料进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料;
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工;
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
由此,本发明制作环保砖的原材料并不是传统的在市面上购买的石粉等原材料,而是将石材切割或者雕刻过程中产生的废水、废渣以及废浆等石材废料进行收集,再通过分离或者压滤+干燥+粉碎的工序进行处理,最终得到的制备砖的石材废料原料,真正达到了变废为宝、循环利用的目的,节约环保,且符合节能减排的要求。此外,本发明的环保砖的制备过程包括废料收集、制备石材废料原料、成型和养护等工序,工序简单,大大减少了制备的时间和工序,节约成本还能提高效率。
上述环保砖的制造方法可制作厚度为10~80mm的砖片、砖块或者阶砖等常用的砖产品,且该制造方法制成的砖产品为环保青砖,主要用于建造宗祠等建筑物。原料采用充分混合的工业废料,能使制品达到预设的强度,而采用半干湿块状原料的形式是为控制制品的最好的水化比。通过对原材料的制备以及对工艺流程和各工艺参数的控制,制作出的砖片按 GB/T3810.4《陶瓷砖试验方法》进行测定,砖片的破坏强度为900~1200N,断裂模数达到15MPa以上。达到国家标准大于或等于15MPa的要求。制作出的砖块按GB/T2542-2003《砌墙砖的试验方式》进行检验,抗压强度可达到20~25MPa。
根据本发明的另一个方面,提供了一种环保砖的制造方法,环保砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、沙子 10~40份,环保砖的制造包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用;
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料;
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子进行干粉搅拌混合;
S4、把混合好的干粉原料加水充分搅拌制成半干湿粉料;
S5、把半干湿粉料进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料;
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工;
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
上述环保砖的制造方法可制作厚度为10~80mm的砖片、砖块或者阶砖等常用的砖产品,且该制造方法制成的砖产品为环保水泥砖,主要用于砌墙。该砖块为可代替传统红砖的环保砌墙标砖。通过对原材料的制备以及对工艺流程和各工艺参数的控制,制作出的砖片按GB/T3810.4《陶瓷砖试验方法》进行测定,断裂模数达到15MPa以上,满足使用要求。制作出的砖块GB/T2542-2003《砌墙砖的试验方式》进行检验,抗压强度可达到 20~25MPa。但由于要和传统红砖形成价格竞争,节约成本,制作过程只需要把强度控制在15MPa左右即可。按GB5101-2003《普通烧结砖》进行检验,强度达到MU20,远高于承重砖的抗压要求MU15,可作为仿古建筑的承重墙用砖。
在一些实施方式中,在步骤S7中,蒸气养护法包括如下步骤:
S701、用密封套将砖覆盖密封,再接驳蒸汽管道,调节密封套内的温度高于气温2~3℃,然后每10分钟升温5℃,升温至60~65℃,保温蒸养 3~4小时;
S702、打开密封套取出砖,再用塑料膜将砖覆盖,养护28天。
上述蒸气养护法可在气温低于8℃的情况下使用。
在一些实施方式中,在步骤S1中,石材废料为石材切割或者雕刻过程产生的的废渣或者废液。由此,本发明的废料可以为石材厂在切割或者雕刻大理石、人造石、花岗岩等石材的过程中产生的废水、废渣和废浆等,真正实现了变废为宝,节约成本。同时,由于废料中含有水泥、石粉等物质,能够有效保证后期制成的砖片或者砖块的强度。
在一些实施方式中,在步骤S2中,石材废料原料为大理石废料粉末,石材废料原料的制备包括以下步骤:
S201、压滤:将步骤S1中收集到的石材废料通过压滤设备进行压滤;
S202、干燥:将步骤S201压滤后的浆料进行自然干燥或者烘干干燥,得到半干湿块状石材废料原料;
S203、粉碎:将半干湿块状石材废料原料进行粉碎,粉碎成60~100目的石材废料粉末,备用。
由此,本发明可以将大理石切割或者雕刻过程中产生的废渣进行收集,再通过压滤、干燥、粉碎等工序进行处理,最终得到制备环保砖的粉末状的石材废料原料;同时压滤过程得到的清水可以重新运回到石材厂生产用,也可以将其作为湿料混合工序时的溶剂或者自然养护工序中的淋砖用水。真正达到了变废为宝、循环利用的目的,符合节能减排的要求。
在步骤S2中,废料颗粒为花岗岩废料颗粒,废料颗粒的制备包括以下步骤:
S201、分离:将步骤S1中收集到的石材废料通过分离设备进行分离,得到石材废料颗粒,备用。
由此,本发明可以将花岗岩切割或者雕刻过程中产生的废渣进行收集,再通过分离等工序进行处理,最终得到制备环保砖的颗粒状的石材废料原料;同时分离过程得到的清水可以重新运回到石材厂生产用,也可以将其作为湿料混合工序时的溶剂或者自然养护工序中的淋砖用水。真正达到了变废为宝、循环利用的目的,符合节能减排的要求。
在一些实施方式中,在步骤S201中,压滤设备的压力为0~0.6MPa,压滤时间为20~30min。
在一些实施方式中,在步骤S202中,经压滤设备压滤后的浆料的水份为20~40%。
在一些实施方式中,在步骤S202中,经自然干燥后的半干湿块状原料的水份为5~10%。
在一些实施方式中,在步骤S201中,分离设备为泥沙分离机。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种环保砖的制备方法,该制备方法包括石材废料收集、石材废料原料的制备、混合、粉碎、成型和养护等步骤。本发明制作砖的原材料并不是传统的在市面上购买的石粉,而是将石材切割或者雕刻过程中产生的废水、废渣以及废浆等废料进行收集,再通过分离、压滤、干燥等工序进行处理,最终得到的制备砖的石材废料原料,本发明的整个过程无任何废水、废渣和废气向外排放,节能环保,真正达到了变废为宝、循环利用的目的,符合节能减排的要求。
此外,通过对原材料的制备以及对工艺流程和各工艺参数的控制,不但可以制作出强度达到合格标准的用于承重的砖块,还可以制作出具有立体花纹图案的用于墙面或地面装饰的砖片,当然也可以是无图案的平面砖片。砖片及砖块质感细腻、外观精美,生产过程环保、能耗低。
附图说明
图1为本发明一实施方式的环保砖的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明的环保砖的制备方法一共有两种,一种用于制备环保青砖,另一种用于制备环保水泥砖。
制备环保青砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、40~60目的石米12~50份、80~100目的沙子10~40份。
该环保青砖的制造方法具体包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用。具体操作方式可以是将石材厂产生的废水、废渣通过运输车运输至废渣收集池。
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料。
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子、石米通过干粉球磨机等设备进行干粉搅拌混合。
S4、把混合好的干粉原料转移至湿料混合机内,然后加水充分搅拌制成半干湿粉料。
S5、把半干湿粉料通过密封的粉碎机进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料。
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工,如成型设备可以为市面上常用的液压固定成型机或者振动成型机。
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
上述环保砖的制造方法可制作厚度为10~80mm的砖片、砖块或者阶砖等常用的砖产品,且该制造方法制成的砖产品为环保青砖,主要用于建造宗祠等建筑物。
制备环保水泥砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、沙子10~40份。
该环保水泥砖的制造方法具体包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用。具体操作方式可以是将石材厂产生的废水、废渣通过运输车运输至废渣收集池。
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料;
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子通过干粉球磨机等设备进行干粉搅拌混合;
S4、把混合好的干粉原料转移至湿料混合机内,然后加水充分搅拌制成半干湿粉料;
S5、把半干湿粉料通过密封的粉碎机进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料;
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工;
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
上述制造方法可制作环保水泥砖,主要用于砌墙,且可代替传统红砖的环保砌墙标砖。
在上述步骤S2中,可以根据石材的种类不同进行不同的处理,当然这些处理可以同时进行,这里主要说明以下两种方式:
(1)当上述石材为大理石时,上述石材废料原料则为大理石废料粉末,该大理石废料粉末通过以下步骤制得:
S201、压滤:将步骤S1中收集到的石材废料通过压滤设备进行压滤,压滤设备可以采用市面上采用的压滤机,该压滤机的压力可以为0~0.6MPa,压滤时间为20~30min。压滤后的浆料的水份为20~40%。
在本工序中,压滤过程得到的清水可以重新运回到石材厂生产用,也可以将其作为湿料混合工序时的溶剂或者自然养护工序中的淋砖用水。
S202、干燥:将步骤S201压滤后的浆料进行烘干干燥,得到水份为 5~10%的半干湿块状石材废料原料;
S203、粉碎:将半干湿块状石材废料原料送入细料粉碎机进行粉碎,粉碎成60~100目的石材废料粉末,备用。
(2)当上述石材为花岗岩时,上述石材废料原料则为花岗岩废料颗粒,该花岗岩废料颗粒通过以下步骤制得:
S201、分离:将步骤S1中收集到的石材废料通过泥沙分离机等分离设备进行分离,得到石材废料颗粒,备用。通过该分离设备可得到花岗岩废料颗粒以及清水,花岗岩废料颗粒可直接作为制备砖块的原料,而清水则可以重新运回到石材厂生产用,也可以将其作为湿料混合工序的溶剂以及自然养护工序中淋砖用。
本发明的整个过程无任何废水、废渣和废气向外排放,节能环保。
在上述步骤S7中,蒸气养护法包括如下步骤:
S701、用密封套将砖覆盖密封,再接驳蒸汽管道,调节密封套内的温度高于气温2~3℃,然后每10分钟升温5℃,升温至60~65℃,保温蒸养 3~4小时;
S702、打开密封套取出砖,再用塑料膜将砖覆盖,养护28天。
以下通过具体的实施例对本发明中的环保砖的制备方法做进一步说明,具体实施例1~10如下表所示:
上述实施例~10中,制作出的砖片的断裂模数按GB/T3810.4《陶瓷砖试验方法》进行测定,制作出的阶砖和砖块的抗压强度按GB/T2542-2003 《砌墙砖的试验方式》进行检验。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.环保砖的制造方法,其特征在于,所述环保砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、石米12~50份、沙子10~40份,所述环保砖的制造包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用;
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料;
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子、石米进行干粉搅拌混合;
S4、把混合好的干粉原料加水充分搅拌制成半干湿粉料;
S5、把半干湿粉料进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料;
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工;
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
2.环保砖的制造方法,其特征在于,所述环保砖的原材料按重量份计包括:石材废料原料30~70份、水泥12~30份、沙子10~40份,所述环保砖的制造包括以下步骤:
S1、石材废料收集:将石材废料进行收集,备用;
S2、石材废料原料的制备:将步骤S1中收集到的石材废料进行处理,得到石材废料原料;
S3、将步骤S2制得的石材废料原料与水泥、沙子进行干粉搅拌混合;
S4、把混合好的干粉原料加水充分搅拌制成半干湿粉料;
S5、把半干湿粉料进行粉碎,粉碎成60~100目的细粉料;
S6、成型:将细粉料通过振动或者加压方式的成型设备进行加工;
S7、养护:采用自然养护法或蒸气养护法对步骤S6成型后的砖进行养护,得到成品砖。
3.根据权利要求1或2所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S7中,所述蒸气养护法包括如下步骤:
S701、用密封套将砖覆盖密封,再接驳蒸汽管道,调节密封套内的温度高于气温2~3℃,然后每10分钟升温5℃,升温至60~65℃,保温蒸养3~4小时;
S702、打开密封套取出砖,再用塑料膜将砖覆盖,养护28天。
4.根据权利要求1或2所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S1中,所述石材废料为石材切割或者雕刻过程产生的的废渣或者废液。
5.根据权利要求4所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S2中,所述石材废料原料为大理石废料粉末,所述石材废料原料的制备包括以下步骤:
S201、压滤:将步骤S1中收集到的石材废料通过压滤设备进行压滤;
S202、干燥:将步骤S201压滤后的浆料进行自然干燥或者烘干干燥,得到半干湿块状石材废料原料;
S203、粉碎:将半干湿块状石材废料原料进行粉碎,粉碎成60~100目的石材废料粉末,备用。
6.根据权利要求4所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S2中,所述石材废料原料为花岗岩废料颗粒,所述石材废料原料的制备包括以下步骤:
S201、分离:将步骤S1中收集到的石材废料通过分离设备进行分离,得到石材废料颗粒,备用。
7.根据权利要求5所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S201中,所述压滤设备的压力为0~0.6MPa,压滤时间为20~30min。
8.根据权利要求5所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S202中,经所述压滤设备压滤后的浆料的水份为20~40%。
9.根据权利要求5所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S202中,干燥后的所述半干湿块状石材废料原料的水份为5~10%。
10.根据权利要求6所述的环保砖的制造方法,其特征在于,在步骤S201中,所述分离设备为泥沙分离机。
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