CN114455886A - 一种利用铝灰制备的轻质砖体及其制备方法 - Google Patents

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徐书山
华科伟
王世名
邓明
马道成
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Abstract

本发明涉及轻质砖体技术领域,具体的说是一种利用铝灰制备的轻质砖体及其制备方法,包括原料选择按质量组成的以下成分:60份‑65份的废铝灰、15份‑20份的污泥骨料、10份‑20份的石英和5份‑10份的添加剂。通过废铝灰、污泥骨料和石英等材料形成产品,解决了污水处理厂的污泥污染问题,污泥作为产品的骨料进一步的提高了整个产品的质量,废铝灰的利用保证了产品强度的同时降低了产品的重量。

Description

一种利用铝灰制备的轻质砖体及其制备方法
技术领域
本发明涉及轻质砖体技术领域,具体的说是一种利用铝灰制备的轻质砖体 及其制备方法。
背景技术
免烧砖一般情况下是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天 然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料,不经高温煅烧而制 造的一种新型墙体材料,已广泛的应用于建筑行业中。
为了解决污水处理厂的污泥污染资源浪费问题,本发明提出一种用污泥制 作的免烧砖,该发明充分利用污水处理厂的污泥,不但解决了污水处理厂污泥 的污染处理问题,利于环保,且是对于资源化的综合利用,并且所制作出的免 烧砖强度高、耐久性好。
发明内容
针对背景技术中的技术问题,本发明提供了一种利用铝灰制备的轻质砖体 及其制备方法。
一种利用铝灰制备的轻质砖体,包括原料选择按质量组成的以下成分:60 份-65份的废铝灰、15份-20份的污泥骨料、10份-20份的石英和5份-10份的 添加剂,添加剂主要是单体和交联剂聚合反应形成的高分子物质。
一种利用铝灰制备的轻质砖体的制备方法,包括以下步骤:
S1.制备预混液;
S2.称取相应的废铝灰、污泥骨料、石英以及预混液加入到球磨罐中,在球 磨机的作用下,得到流变性能好的浆料,便于后面步骤的真空脱泡,将浆料的 气泡脱出,成型之后的产品中气泡含量较少,从而能提高产品的抗压强度和抗 折强度;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,分别加入一定量的加入引发剂缓慢搅 匀,倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固 化;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥 制度下进行干燥。
进一步的,在步骤S1中,所述预混液由去离子水、单体、交联剂以及分散 剂组成;其中,去离子水:单体:交联剂:分散剂的质量比为90:10:2:1。
进一步的,所述单体为N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),所述交联剂为 N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM),所述分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)。
进一步的,在步骤S2中,球磨罐中的研磨介质是氧化锆球并且M球:M 原料=2:1,所述原料为废铝灰、污泥骨料以及石英。
进一步的,在步骤S3中,所述引发剂为过氧化苯甲酰,所述过氧化苯甲酰 溶液的浓度为0.008g/ml。
进一步的,在步骤S3中,固化温度为50℃~100℃,固化时间为3h;在步 骤S4中,干燥温度为30℃~50℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
本发明提供了一种利用铝灰制备的轻质砖体及其制备方法,有益效果在 于:1.通过单体和交联剂的聚合反应形成三维网络状结构,将固体原料聚合在三 维网络状结构中,通过模具形成砖体形状,取代了传统的烧制成型和加压成型 的方式,提高了工作效率,且提成产品的强度性能;2.通过分散剂的分散作用 和球磨机的机械作用,将粉料形成水状的浆料,从而便于真空脱泡,避免了成 型之后在产品内部形成缺陷,降低了产品的性能;3.通过废铝灰、污泥骨料和 的石英等材料形成产品,解决了污水处理厂的污泥污染问题,污泥作为产品的 骨料进一步的提高了整个产品的质量,废铝灰的利用保证了产品强度的同时降 低了产品的重量。
附图说明
图1是实施例1产品的微观结构图。
具体实施方式
实施例一:
一种利用铝灰制备的轻质砖体的制备方法,包括以下步骤:
S1.制备预混液;其中,去离子水:DMAA:MBAM:PEI=90:10:2:1;
S2.称60份的废铝灰、10份的污泥骨料、15份的石英以及20份预混液加 入到球磨罐中,在球磨机的作用下,得到流变性能好的浆料;其中,球磨罐中 的研磨介质是氧化锆球并且M球:M原料=2:1;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,加入0.2份的氧化苯甲酰缓慢搅匀, 倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固化; 其中,所述过氧化苯甲酰溶液的浓度为0.008g/ml;固化温度为50℃,固化时 间为3h;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥 制度下进行干燥;干燥温度为30℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
实施例二:
一种利用铝灰制备的轻质砖体的制备方法,包括以下步骤:
S1.制备预混液;其中,去离子水:DMAA:MBAM:PEI=90:10:2:1;
S2.称65份的废铝灰、8份的污泥骨料、5份的石英以及25份预混液加入 到球磨罐中,在球磨机的作用下,得到流变性能好的浆料;其中,球磨罐中的 研磨介质是氧化锆球并且M球:M原料=2:1;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,加入0.25份的氧化苯甲酰缓慢搅匀, 倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固化; 其中,所述过氧化苯甲酰溶液的浓度为0.008g/ml;固化温度为100℃,固化时 间为3h;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥 制度下进行干燥;干燥温度为50℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
实施例三:
S1.制备预混液;其中,去离子水:DMAA:MBAM:PEI=90:10:2:1;
S2.称62份的废铝灰、9份的污泥骨料、12份的石英以及24份预混液加入 到球磨罐中,在球磨机的作用下,得到流变性能好的浆料;其中,球磨罐中的 研磨介质是氧化锆球并且M球:M原料=2:1;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,加入0.26份的氧化苯甲酰缓慢搅匀, 倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固化; 其中,所述过氧化苯甲酰溶液的浓度为0.008g/ml;固化温度为75℃,固化时 间为3h;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥 制度下进行干燥;干燥温度为45℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
实施例四:
S1.制备预混液;其中,去离子水:DMAA:MBAM:PEI=90:10:2:1;
S2.称64份的废铝灰、9份的污泥骨料、13份的石英以及26份预混液加入 到球磨罐中,在球磨机的作用下,得到流变性能好的浆料;其中,球磨罐中的 研磨介质是氧化锆球并且M球:M原料=2:1;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,加入0.3份的氧化苯甲酰缓慢搅匀, 倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固化; 其中,所述过氧化苯甲酰溶液的浓度为0.008g/ml;固化温度为90℃,固化时 间为3h;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥 制度下进行干燥;干燥温度为45℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
表1是实施例1至4制备出的产品的性能的具体数据。
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
体积密度/g.cm<sup>-3</sup> 1.9 2.0 2.2 1.8
抗折强度/MPa 21 23 24 22
从表1中的数据可以看出,利用本申请的制备方法制备出的产品的体积密 度为2.0g.cm-3左右,抗折强度为22MPa左右。图1为实施例1产品的微观结 构图,从图中可以看出,产品中的原料分布均匀,含有骨料。
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,尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然 可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行 等同替换。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)

1.一种利用铝灰制备的轻质砖体,其特征在于,包括原料选择按质量组成的以下成分:60份-65份的废铝灰、15份-20份的污泥骨料、10份-20份的石英和5份-10份的添加剂。
2.基于权利要求1所述的免烧砖体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.制备预混液;
S2.称取相应的废铝灰、污泥骨料、石英以及预混液加入到球磨罐中,在球磨机的作用下,得到流变性能好的浆料;
S3.球磨好的浆料进行真空脱泡处理,分别加入一定量的加入引发剂缓慢搅匀,倒入不锈钢金属模具中,将模具盖子盖上并且密封后在干燥箱中使浆料固化;
S4.固化后的浆料等完全冷却后进行脱模操作,脱模后的生坯在合理的干燥制度下进行干燥。
3.根据权利要求2所述的轻质砖体的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述预混液由去离子水、单体、交联剂以及分散剂组成;其中,去离子水:单体:交联剂:分散剂的质量比为90:10:2:1。
4.根据权利要求3所述的轻质砖体的制备方法,其特征在于,所述单体为N,N-二甲基丙烯酰胺,所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺,所述分散剂为聚乙烯亚胺。
5.根据权利要求2所述的轻质砖体的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,球磨罐中的研磨介质是氧化锆球并且M球:M原料=2:1,所述原料为废铝灰、污泥骨料以及石英。
6.根据权利要求2所述的轻质砖体的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,所述引发剂为过氧化苯甲酰,所述过氧化苯甲酰溶液的浓度为0.008g/ml。
7.根据权利要求2所述的轻质砖体的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,固化温度为50℃~100℃,固化时间为3h;在步骤S4中,干燥温度为30℃~50℃,干燥时间为24h,相对湿度为90%。
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