CN111892366B - 一种生态空心砌块及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态空心砌块及制备方法，属于建筑材料领域，包括如下质量份的各物质：预处理余浆40‑80份、预处理镍铁渣10‑40份、预处理钢渣或（和）炉渣或（和）电石渣共5‑30份、拌和水5‑10份；制备方法包括配料、轮碾、成型、码坯、养护、出釜、检验、成品堆放等。本发明所用固体原材料为工业建筑废弃物，利用燃煤锅炉尾气养护坯料。生产中不仅不排放温室气体，还有效利用了废气。同时，本发明不仅具有非承重普通混凝土小型砌块保温、隔热、隔声等性能，还具有耐水性好、抗碳化性能与抗侵蚀性能优越、干燥收缩小等特点。

Description

一种生态空心砌块及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是一种生态空心砌块及制备方法。
背景技术
管桩、离心方桩余浆是在离心工艺中排出的余浆，是一种废料。据统计，1m3管桩混凝土经离心后产生约0.05m3的余浆。我国是管桩生产大国，2018年混凝土管桩的产量达3.21亿米，余浆约1600万m3。新产生的余浆中主要组成为水泥、少量的水化产物、细集料中的粉料和水；密封放置一定时间后，余浆组成主要是硬化水泥石、未水化的水泥颗粒、未参与反应的粉料、水。
目前，余浆处理方法主要有三种：
(1)先储存，待余浆凝固后，作为建筑垃圾处理。
(2)企业自行回收后，处理后，掺入混凝土中，替代部分胶凝材料、掺和料等。
(3)由其它建材企业加以利用，如砌块厂利用余浆。
上述第(2)种和第(3)种余浆处理方法，余浆资源化利用率均不高，由于余浆中完全水化的水泥颗粒作为惰性组分，起到填充作用，因而，余浆中能够有效使用的是余浆中未水化的水泥颗粒。然而，余浆放置越久，完全水化的水泥颗粒就越多，即能作为资源利用的未水化的水泥颗粒就越少。
另外，管桩、离心方桩通常采用常压蒸汽养护(蒸养)或者高压蒸汽养护(蒸压)，蒸汽来源主要是燃煤锅炉。燃煤锅炉燃烧1t标准煤，约向大气中排放2.6-2.7t CO2气体。
镍铁渣是我国是继铁渣、钢渣、赤泥之后的第四大工业废弃物。国内冶炼镍铁合金的企业大多将渣堆存、填埋处理，不仅占用了越来越多的土地，还会造成严重的环境破坏。
镍铁渣主要成分为SiO2、MgO、Fe2O3、CaO等。由于镍矿来源和冶炼工艺不同，排放出的镍铁渣各组分含量也不相同，SiO含量较多，CaO含量很低。
钢渣是炼钢排出的废渣，主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成，主要矿物相为C3S、C2S、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。
炉渣为燃煤锅炉排出的锅炉灰渣，填埋处理是应用得最多的处理方法。随着环境保护意识的增强、环保法规的完善，炉渣的处理费用不断增加。
电石渣是化工厂乙炔发生车间消解石灰排出的含水85％-90％消石灰浆体。1t电石约产生1.15t干渣。
我国是水泥生产和消耗大国。2018年，全球水泥产量约39.5亿吨，我国水泥总产量为21.77亿吨。每生产1t水泥熟料，约向大气中排放1t CO2气体。
普通混凝土小型砌块是以水泥、矿物掺合料、砂、石、水为原材料，经搅拌、振动成型、养护等工艺制成的小型砌块，其强度来源主要是水泥、矿物掺合料的水化产物C-S-H凝胶、羟钙石、水化硫铝酸钙等物相，水化产物将砂、石材料粘结为整体。砂、石与水化产物之间无化学键力，是一薄弱区域。水泥水化存在化学收缩，内部水分蒸发会导致干燥收缩。因此，普通混凝土小型砌块砌筑的墙体有开裂的风险，必须加强养护。水化产物C-S-H凝胶、羟钙石、水化硫铝酸钙等物相必须在高碱性环境下才能稳定存在，羟钙石微溶于水造成砌块内部碱度减低，为了维持高碱度，高碱性的水化产物会脱钙分解，胶结性逐渐降低，砌块性能劣化、最终破坏。
建材行业可持续发展要求之一是在生产中减少原材料消耗，降低能耗，降低对环境的负荷。如何在砌块生产中，少用或者不用水泥，少用或者不用不可再生的天然矿物资源，生产过程零污染、零排放等是当下的热点问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种生态空心砌块及制备方法，该生态空心砌块及制备方法所用固体原材料为工业建筑废弃物，利用燃煤锅炉尾气养护坯料。生产中不仅不排放温室气体，还有效利用了废气。同时，实现了管桩企业余浆、管桩企业蒸汽养护所配置的燃煤锅炉灰渣和其它工业废弃物(镍铁渣、钢渣、电石渣)的高效资源化利用，有效降低不可再生矿石资源的消耗。同时，本发明不仅具有非承重普通混凝土小型砌块保温、隔热、隔声等性能，还具有耐水性好、抗碳化性能与抗侵蚀性能优越、干燥收缩小等特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种生态空心砌块，包括如下质量份的各物质：
预处理余浆40-80份；
预处理镍铁渣10-40份；
预处理工业废渣5-30份；
拌和水5-10份。
所述预处理余浆包括水化完全的水泥和未参与水化反应的粉料；其中，水化完全的水泥含量不低于60％；预处理余浆的勃氏比表面积在400m2/kg以上；
预处理镍铁渣包括MgO、CaO和Fe2O3，且MgO、CaO、Fe2O3的总含量在35％以上；预处理镍铁渣的粒径不超过0.630mm；
预处理工业废渣为预处理钢渣、炉渣和电石渣中的一种、两种或组合；预处理工业废渣的勃氏比表面积在400m2/kg以上。
生态空心砌块的孔洞率不低于25％。
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：按照设定配比，依次称取预处理余浆、预处理镍铁渣、预处理工业废渣和拌和水，并加入轮碾搅拌机。
步骤2、轮碾。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为20-30MPa，并保压。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50％-70％、温度不低于15℃的室内环境中静置。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜内气体压力为0.5-1.5MPa，反应釜内气体温度为50-100℃。
步骤5中，反应釜内气体压力以0.25-0.5MPa/h的速度升至设定压力。
步骤5中，反应釜内通入的气体为燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体。
步骤3中，压制成型时，通过对成型模具的设置，使得压制成型的砌块坯料的孔洞率不低于25％。
步骤1中，预处理余浆在称料前，预处理方法，包括如下步骤：
步骤A1、收集：收集余浆，新产生的余浆常温下密封存放7d以上。
步骤A2、湿磨：将流态余浆按水固比0.6-1进行湿磨。
步骤A3、干燥：脱水、干燥。将此步骤中脱出的水分，作为步骤1中待称取的拌和水。
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取40份预处理余浆、40份预处理镍铁渣、20份电石渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆和电石渣的勃氏比表面积均为400m2/kg。
步骤2、轮碾10min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为20MPa，并保压60s。成型的砌块坯料的孔洞率为25％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50％、温度20℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力1h升至0.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置4h后，降压，出釜。得到强度等级MU5.0的成品。
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取80份预处理余浆、15份预处理镍铁渣、5份炉渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为420m2/kg，炉渣的勃氏比表面积为450m2/kg。
步骤2、轮碾8min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为25MPa，并保压30s。成型的砌块坯料的孔洞率为25％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH65％、温度25℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度95℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h升至1.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置8h后，降压，出釜。得到强度等级MU10.0的成品。
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取45份预处理余浆、30份预处理镍铁渣、20份电石渣、5份钢渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为480m2/kg，电石渣的勃氏比表面积为450m2/kg。钢渣的勃氏比表面积为400m2/kg。
步骤2、轮碾10min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为25MPa，并保压30s。成型的砌块坯料的孔洞率为32％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH70％、温度30℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h的速率升至1.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置10h后，降压，出釜。得到强度等级MU7.5的成品。
与常用的普通混凝土小型空心砌块相比，本发明具有如下有益效果：
(1)固体废弃物利用率高。
(2)利用了燃煤锅炉尾气，减少了尾气排放，意味着降低了CO2的排放；不用水泥，也意味着减少了CO2的排放。水泥煅烧不仅消耗大量优质石灰石资源和黏土资源，还向大气中排放CO2。
(3)可设计性好，性能可调，可设计性好，性能可调，具体如尺寸、形状、孔洞率等，性能上如强度、导热系数、隔音性能等；
(4)抗侵蚀性能优越。硅酸盐水泥基砌块强度来源主要是C-S-H凝胶，羟钙石等，碱度高，通常pH值在12.0以上，流水、硫酸盐、镁盐、钠盐、酸雨等均会对硬化水化石产生物理化学作用，导致砌块性能劣化。本发明强度主要来源为具有晶体结构的碳酸钙和碳酸镁、通过接触硬化反应原理得到的铝硅酸盐矿物等，主要物相稳定；物相之间通过化学键连接，结构致密，不易发生物理化学作用，具有高的抗化学侵蚀性能。
(5)抗碳化性能优越。天然水中总会有碳酸(H2CO3)存在，空气中的CO2溶于水，会与水泥石发生作用，造成水泥基砌块强度来源羟钙石的溶解和C-S-H凝胶等物相分解，胶结性降低，直至破坏。本发明在主要物相在碳酸条件下，更加稳定，不易发生物理化学作用。
(6)吸水率小。GB8239-2014《普通混凝土小型砌块》规定，非承重砌块吸水率应不大于14％。本发明物相结构致密，不易吸水，吸水率不大于10％。
(7)墙体不易开裂。GB8239-2014《普通混凝土小型砌块》规定，非承重砌块线性干燥收缩值应不大于0.65mm/m。本发明干燥收缩值不大于0.35mm/m。
(8)耐水性优良，软化系数高。普通混凝土小型砌块中的非承重砌块软化系数不小于0.85。本发明软化系数不低于0.90。
(9)本发明将余浆进行预处理后，得到的预处理余浆可以全部作为资源使用，水化完全的水泥颗粒和未水化的水泥颗粒都可以利用。
具体实施方式
下面结合具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种生态空心砌块，包括如下质量份的各物质：
预处理余浆40-80份；
预处理镍铁渣10-40份；
预处理工业废渣5-30份；
拌和水5-10份。
所述预处理余浆包括水化完全的水泥和未参与水化反应的粉料；其中，水化完全的水泥含量不低于60％；预处理余浆的勃氏比表面积在400m2/kg以上。
预处理镍铁渣包括MgO、CaO和Fe2O3，且MgO、CaO、Fe2O3的总含量在35％以上；预处理镍铁渣的粒径不超过0.630mm。
预处理工业废渣为预处理钢渣、炉渣和电石渣中的一种、两种或组合；预处理工业废渣的勃氏比表面积在400m2/kg以上。
生态空心砌块的孔洞率不低于25％。
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：按照设定配比，依次称取预处理余浆、预处理镍铁渣、预处理工业废渣和拌和水，并加入轮碾搅拌机。
本步骤1中，上述预处理余浆在称料前，预处理方法，优选包括如下步骤：
步骤A1、收集：收集余浆，新产生的余浆常温下密封存放7d以上。收集的余浆包括水化完全的水泥、未水化完全的水泥、未参与水化反应的粉料和水。
步骤A2、湿磨：将流态余浆按水固比0.6-1进行湿磨；湿磨中，可掺加干燥基余浆质量5％-10％二水石膏，也可掺加0.2％-0.3％的木质素磺酸盐，磨至勃氏比表面积400m2/kg以上。
步骤A3、干燥：脱水、干燥。将此步骤中脱出的水分，作为步骤1中待称取的拌和水。
预处理余浆中水化完全的水泥含量不低于60％，能够提供大量的钙、硅以及少量的铝。大量的钙，将能一定程度上保证生态空心砌块的强度。
上述预处理镍铁渣采用如下步骤制备而成：
步骤B1：破碎，干燥至磨机要求的含水率，粉磨；
步骤B2：筛分，通过0.630mm方孔筛。
上述预处理镍铁渣中MgO、CaO、Fe2O3的总含量在35％以上，还含有硅和铝。
上述预处理钢渣优选为经过破碎、粉磨至勃氏比表面积400m2/kg以上的粉状原材料，还含有硅和铝。
上述炉渣优选为燃煤锅炉排出的锅炉灰渣，经过烘干、粉磨得到的勃氏比表面积400m2/kg以上的粉状原材料，还含有硅和铝。
上述电石渣优选为脱水、粉磨得到的勃氏比表面积400m2/kg以上的粉状原材料，还含有硅和铝。
步骤2、轮碾3-10min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为20-30MPa，并保压30-60s。
上述成型压力的设计以及原料中勃氏比表面积及孔径的设计，将使得预处理余浆、预处理镍铁渣、预处理工业废渣和拌和水在设计的压力下，达到最佳接触面，从而有利于充分的接触硬化反应，使结构更致密。
进一步，压制成型时，通过对成型模具的设置，使得压制成型的砌块坯料的孔洞率不低于25％。本发明中，孔洞率的设计，从而具有保温、隔热、隔声等优良的性能。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50％-70％、温度不低于15℃的室内环境中静置2-4h。
上述静置，具体如下好处：
1、能使砌块坯料通过接触硬化，获得一定的强度，以适应随后的养护。
2、能保证砌块坯料内部具有合适的湿度，即RH50％-70％，为后续的养护工艺提供化学反应所适宜的湿度条件，从而利于随后养护中，砌块坯料强度的快速提升。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜内通入的气体优选为燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，反应釜内气体压力为0.5-1.5MPa，反应釜内气体温度为50-100℃，砌块坯料在釜内放置4-12h，出釜。反应釜内气体温度气不能过低，也不要过高，因为过低的温度，不利于随后的化学反应；随后的化学反应也是放热反应，若是气体温度过高，和化学反应放热叠加，对产品质量有不利影响。
进一步，反应釜内气体压力优选以0.25-0.5MPa/h的速度升至设定压力。
在步骤5的养护过程中，形成具有较强支撑强度的主要物相：具有晶体结构的碳酸钙和碳酸镁、通过接触硬化反应原理得到的铝硅酸盐矿物等，主要物相稳定；物相之间通过化学键连接，结构致密，不易发生物理化学作用，具有高的抗化学侵蚀性能。本发明的主要物相在碳酸条件下，更加稳定，不易发生物理化学作用。
另外，由于本发明的结构致密，故而不易吸水，吸水率不大于10％，干燥收缩值不大于0.35mm/m。同时，本发明软化系数不低于0.90。
步骤6、检验，成品堆放。
下面结合六种较佳实施方式对本发明作再次的详细的说明。
实施例1
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取40份预处理余浆、40份预处理镍铁渣、20份电石渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆和电石渣的勃氏比表面积均为400m2/kg。
步骤2、轮碾10min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为20MPa，并保压60s。成型的砌块坯料的孔洞率为25％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50％、温度20℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力1h升至0.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置4h后，降压，出釜。得到强度等级MU5.0的成品。
实施例2
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取60份预处理余浆、10份预处理镍铁渣、30份钢渣和5份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为400m2/kg，钢渣的勃氏比表面积为400m2/kg。
步骤2、轮碾5min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为30MPa，并保压60s。成型的砌块坯料的孔洞率为28％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH60％、温度25℃的室内环境中静置3h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度90℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h升至1.0MPa，砌块坯料在反应釜内放置6h后，降压，出釜。得到强度等级MU7.5的成品。
实施例3
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取80份预处理余浆、15份预处理镍铁渣、5份炉渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为420m2/kg，炉渣的勃氏比表面积为450m2/kg。
步骤2、轮碾8min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为25MPa，并保压30s。成型的砌块坯料的孔洞率为25％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH65％、温度25℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度95℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h升至1.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置8h后，降压，出釜。得到强度等级MU10.0的成品。
实施例4
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取40份预处理余浆、40份预处理镍铁渣、10份电石渣、10份炉渣和8份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为450m2/kg，电石渣和炉渣的勃氏比表面积均为450m2/kg。
步骤2、轮碾3min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为30MPa，并保压60s。成型的砌块坯料的孔洞率为30％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50％、温度20℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度85℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h的速率升至1.0MPa，砌块坯料在反应釜内放置6h后，降压，出釜。得到强度等级MU5.0的成品。
实施例5
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取45份预处理余浆、30份预处理镍铁渣、20份电石渣、5份钢渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为480m2/kg，电石渣的勃氏比表面积为450m2/kg。钢渣的勃氏比表面积为400m2/kg。
步骤2、轮碾10min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为25MPa，并保压30s。成型的砌块坯料的孔洞率为32％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH70％、温度30℃的室内环境中静置2h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h的速率升至1.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置10h后，降压，出釜。得到强度等级MU7.5的成品。
实施例6
一种生态空心砌块的制备方法，包括如下步骤。
步骤1、称料：称取40份预处理余浆、30份预处理镍铁渣、10份炉渣、10份电石渣、10份钢渣和6份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机。其中，预处理余浆的勃氏比表面积为420m2/kg，炉渣的勃氏比表面积为450m2/kg，电石渣的勃氏比表面积为400m2/kg，钢渣的勃氏比表面积为400m2/kg。
步骤2、轮碾6min。
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料。其中，成型压力为20MPa，并保压45s。成型的砌块坯料的孔洞率为35％。
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH70％、温度15℃的室内环境中静置4h。
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护。其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度80℃，反应釜内气体压力以0.5MPa/h的速率升至1.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置12h后，降压，出釜。得到强度等级MU10.0的成品。
将上述六个实施例和三种强度等级的非承重普通混凝土小型砌块进行物理力学性能对比，见表1。其中，6种优选实施例和普通混凝土小型砌块测试中均采用相同的试验方法和评价指标，试验方法采用GB/T4111《混凝土砌块和砖试验方法》，评价指标采用GB8239-2014《普通混凝土小型砌块》。
表1
Figure BDA0002566613350000101
从上表1可以看出，本发明在线性干燥收缩、抗碳化性能、耐水性方面均明显优于普通混凝土小型砌块。另外，吸水率低的材料，抗冻性好，抗侵蚀性能好。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种生态空心砌块，其特征在于：包括如下质量份的各物质：
预处理余浆40-80份；
预处理镍铁渣10-40份；
预处理工业废渣5-30份；
拌和水5-10份；
所述预处理余浆包括水化完全的水泥和未参与水化反应的粉料；其中，水化完全的水泥含量不低于60%；预处理余浆在新产生后，需在常温下密封存放7d以上；预处理余浆的勃氏比表面积在400m2/kg以上；
预处理镍铁渣包括MgO、CaO和Fe2O3，且MgO、CaO、Fe2O3的总含量在35%以上；预处理镍铁渣的粒径不超过0.630 mm；
预处理工业废渣为预处理钢渣、炉渣和电石渣中的一种、两种或组合；预处理工业废渣的勃氏比表面积在400m2/kg以上；
生态空心砌块的孔洞率不低于25%。
2.一种基于权利要求1所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、称料：按照设定配比，依次称取预处理余浆、预处理镍铁渣、预处理工业废渣和拌和水，并加入轮碾搅拌机；
步骤2、轮碾；
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料；其中，成型压力为20-30MPa，并保压；
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50%-70%、温度不低于15℃的室内环境中静置；
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护；其中，反应釜内气体压力为0.5-1.5MPa，反应釜内气体温度为50-100℃。
3.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：步骤5中，反应釜内气体压力以0.25-0.5MPa/h的速度升至设定压力。
4.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：步骤5中，反应釜内通入的气体为燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体。
5.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：步骤3中，压制成型时，通过对成型模具的设置，使得压制成型的砌块坯料的孔洞率不低于25%。
6.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：步骤1中，预处理余浆在称料前，预处理方法，包括如下步骤：
步骤A1、收集：收集余浆，新产生的余浆常温下密封存放7d以上；
步骤A2、湿磨：将流态余浆按水固比0.6-1进行湿磨；
步骤A3、干燥：脱水、干燥；将此步骤中脱出的水分，作为步骤1中待称取的拌和水。
7.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、称料：称取40份预处理余浆、40份预处理镍铁渣、20份电石渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机；其中，预处理余浆和电石渣的勃氏比表面积均为400m2/kg；
步骤2、轮碾10min；
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料；其中，成型压力为20MPa，并保压60s；成型的砌块坯料的孔洞率为25%；
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH50%、温度20℃的室内环境中静置2h；
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护；其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力1h升至0.5MPa，砌块坯料在反应釜内放置4h后，降压，出釜；得到强度等级MU5.0的成品。
8.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、称料：称取80份预处理余浆、15份预处理镍铁渣、5份炉渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机；其中，预处理余浆的勃氏比表面积为420m2/kg，炉渣的勃氏比表面积为450m2/kg；
步骤2、轮碾8min；
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料；其中，成型压力为25MPa，并保压30s；成型的砌块坯料的孔洞率为25%；
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH65%、温度25℃的室内环境中静置2h；
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护；其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度95℃，反应釜内气体压力以0.5 MPa/h升至1.5 MPa，砌块坯料在反应釜内放置8h后，降压，出釜；得到强度等级MU10.0的成品。
9.根据权利要求2所述的生态空心砌块的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、称料：称取45份预处理余浆、30份预处理镍铁渣、20份电石渣、5份钢渣和10份拌和水，并依次加入轮碾搅拌机；其中，预处理余浆的勃氏比表面积为480m2/kg，电石渣的勃氏比表面积为450m2/kg；钢渣的勃氏比表面积为400m2/kg；
步骤2、轮碾10min；
步骤3、成型：将轮碾混合后的原料，压制成型，形成具有空心的砌块坯料；其中，成型压力为25MPa，并保压30s；成型的砌块坯料的孔洞率为32%；
步骤4、静置：将成型后的砌块坯料整齐码放，并在相对湿度RH70%、温度30℃的室内环境中静置2h；
步骤5、养护：将静置后的砌块坯料送入反应釜中进行养护；其中，反应釜中通入燃煤锅炉尾气经过除尘后的气体，进入反应釜的气体温度100℃，反应釜内气体压力以0.5 MPa/h的速率升至1.5 MPa，砌块坯料在反应釜内放置10h后，降压，出釜；得到强度等级MU7.5的成品。
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