CN116283217A - 一种环保高韧性空心砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保高韧性空心砖及其制备方法，其方法包括以下步骤：原料称量预处理、搅拌制备混合浆料、制备空心砖泥胚料以及空心砖焙烧成型；本发明以页岩为主料，以废弃料、秸秆粉料和复合水泥为辅料，并加入早强剂和砼伴纤维，相比现有的空心砖制备原料，不仅降低了原料成本，还实现了废物利用，更为环保，且选料还有助于提升空心砖的强度、韧性和保温降噪等性能，且制备过程中改善了原料的干燥性能，保证了含水率，真空除气的工艺使泥料颗粒紧密靠拢联接，易于成型并进一步增加韧性和强度，最后通过控制焙烧过程中缓慢升温，避免破坏空心砖的韧性和强度，使空心砖不易开裂，具备良好的抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及空心砖制备技术领域，尤其涉及一种环保高韧性空心砖及其制备方法及应用。
背景技术
空心砖是建筑行业常用的墙体主材，常用于非承重部位，由于质轻、消耗原材少等优势，已经成为国家建筑部门首先推荐的产品，空心砖和实心砖相比，可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输重量，减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度，减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价，目前，空心砖大都是以粘土、页岩等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成，空心砖的孔洞总面积占其所在砖面积的百分率，称为空心砖的孔洞率，一般应在40％以上。
现有空心砖产品的原料成分单一不变，虽然具备质轻、保温和隔音的特点，但韧性较低，不具备良好的抗震性能，安全性不够高，且原料使用不够环保，不能带来良好的经济效益，另外现有的空心砖产品的制备工艺大都流程繁琐，不易操作，不仅对工人的要求较高，一定程度上还增加了生产成本，不具备广泛推广应用的价值，因此，本发明提出一种环保高韧性空心砖及其制备方法及应用以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种环保高韧性空心砖及其制备方法，解决了现有空心砖产品的原料成分单一不变，用料不够环保，空心砖本体不具备良好的抗震性能，以及制备工艺繁琐，不易操作，生产成本较高的问题。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种环保高韧性空心砖，包括以下重量份原料：页岩40～50份、废弃料10～15份、秸秆粉料10～15份、复合水泥10～15份、水泥强化剂0.1～0.2份、早强剂6.95～9.9份和增韧剂7.95～9.9份。
进一步改进在于：所述秸秆粉料采用小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆或水稻秸秆中的一种或多种作为制备原料，先利用切磋粉碎机将秸秆原料加工成粗纤维料，再利用磨粉机将粗纤维料粉碎呈秸秆粉料。
进一步改进在于：所述废弃料由煤矸石和尾矿渣按质量比2:1混合制备而成，先采用烘干机对煤矸石和尾矿渣进行干燥，再采用破碎机对干燥后的煤矸石和尾矿渣进行破碎，最后经粉碎机粉碎制得。
进一步改进在于：所述复合水泥为复合硅酸盐水泥，所述水泥强化剂为岩砂晶，所述早强剂为有机物早强剂，具体选自三乙醇胺或甲酸钙中一种，所述砼伴纤维以聚丙烯树脂为主要原料制备而成。
一种环保高韧性空心砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先采用称量设备按以下重量份称取页岩40～50份、废弃料10～15份、秸秆粉料10～15份、复合水泥10～15份、水泥强化剂0.1～0.2份、早强剂6.95～9.9份和砼伴纤维7.95～9.9份，接着对称取的页岩进行粉碎并磨制成粉备用；
步骤二：先将步骤一中制备的页岩粉料和称取的废弃料以及秸秆粉料加水并混合搅拌，得到混合料，接着将复合水泥和水泥强化剂加水混合搅拌并加入混合料并继续混合搅拌，再将称取的早强剂和砼伴纤维加入混合料混合搅拌，制得混合浆料备用；
步骤三：先采用轮碾机将步骤二中制得的混合浆料练泥陈化，再采用双轴搅拌机对练泥产物加水混合搅拌，接着采用真空箱对搅拌后的泥料进行真空除气处理，然后将真空处理后的泥料注入挤出机挤出成型，并采用自动切胚机进行切胚，制得空心砖的泥胚料备用；
步骤四：先将步骤三中制得的泥胚料放入烘干箱中进行预干燥处理，再将预干燥处理后的泥胚料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中控制加热温度在1小时内缓慢升温至700～800℃，焙烧完毕后进行冷却，制得空心砖成品。
进一步改进在于：所述步骤一中，所述页岩采用二级粉碎工艺进行粉碎，第一次粉碎后，将粉碎物进行筛分，已达到粒度要求的产品直接送入料箱，未达到粒度要求的粗粒再进行二次粉碎，二级粉碎后的页岩粒度为1～2mm。
进一步改进在于：所述步骤二中，所述页岩粉料、废弃料和秸秆粉料与水混合的质量比为3:1，所述复合水泥和水泥强化剂与水混合的质量比2.5:1。
进一步改进在于：所述步骤三和步骤四中，所述轮碾机对混合浆料的陈化时间为60～72小时，所述烘干箱对泥胚料进行预干燥的时间为20～24小时，并设置预干燥温度为200～250℃，所述焙烧炉对泥胚料的焙烧时间为28～32小时。
本发明的有益效果为：本发明以页岩为主料，以废弃料、秸秆粉料和复合水泥为辅料，并加入早强剂和砼伴纤维，相比现有的空心砖制备原料，不仅降低了原料成本，还实现了废物利用，更为环保，且选料还有助于提升空心砖的强度、韧性和保温降噪等性能，且制备过程中改善了原料的干燥性能，保证了含水率，真空除气的工艺使泥料颗粒紧密靠拢联接，易于成型并进一步增加韧性和强度，最后通过控制焙烧过程中缓慢升温，避免破坏空心砖的韧性和强度，使空心砖不易开裂，具备良好的抗震性能，安全性较高，且相比现有的空心砖制备工艺流程简单，易于操作，值得广泛推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例一
本实施例提供了一种环保高韧性空心砖，包括以下重量份原料：页岩40份、废弃料15份、秸秆粉料15份、复合水泥15份、水泥强化剂0.1份、早强剂6.95份和砼伴纤维7.95份，本实施例以页岩为主料，不使用粘土，避免对农田资源造成破坏，一定程度上维持了生态平衡，以废弃料和秸秆粉料为辅料，实现了废物利用，降低成本的同时也更环保，且加入秸秆粉料可以提高空心砖的保温、降噪和防潮能力，通过添加复合水泥提高了制备出的空心砖的耐腐蚀能力，通过早强剂和砼伴纤维的添加分别提高了空心砖的强度和韧性，秸秆粉料采用小麦秸秆、大豆秸秆和玉米秸秆作为制备原料，先利用切磋粉碎机将秸秆原料加工成粗纤维料，再利用磨粉机将粗纤维料粉碎呈秸秆粉料，废弃料由煤矸石和尾矿渣按质量比2:1混合制备而成，先采用烘干机对煤矸石和尾矿渣进行干燥，再采用破碎机对干燥后的煤矸石和尾矿渣进行破碎，最后经粉碎机粉碎制得，复合水泥为复合硅酸盐水泥，水泥强化剂为岩砂晶，早强剂为有机物早强剂，具体为三乙醇胺，砼伴纤维以聚丙烯树脂为主要原料制备而成。
参见图1，本实施例还提供了一种环保高韧性空心砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先采用称量设备按以下重量份称取页岩40份、废弃料15份、秸秆粉料15份、复合水泥15份、水泥强化剂0.1份、早强剂6.95份和砼伴纤维7.95份，接着对称取的页岩进行粉碎并磨制成粉备用，其中页岩采用二级粉碎工艺进行粉碎，第一次粉碎后，将粉碎物进行筛分，已达到粒度要求的产品直接送入料箱，未达到粒度要求的粗粒再进行二次粉碎，二级粉碎后的页岩粒度为1mm；
步骤二：先将步骤一中制备的页岩粉料和称取的废弃料以及秸秆粉料加水并混合搅拌，得到混合料，页岩粉料、废弃料和秸秆粉料与水混合的质量比为3:1，接着将复合水泥和水泥强化剂加水混合搅拌并加入混合料并继续混合搅拌，复合水泥和水泥强化剂与水混合的质量比2.5:1，再将称取的早强剂和砼伴纤维加入混合料混合搅拌，制得混合浆料备用，通过加水搅拌的方式改善了各原料的干燥性能，便于后续塑型；
步骤三：先采用轮碾机将步骤二中制得的混合浆料练泥陈化，通过陈化吃力提高了原料的塑性和成型度，陈化时间为60小时，再采用双轴搅拌机对练泥产物加水混合搅拌，加水搅拌的方式保证了练泥产物的含水率，以便泥料成型，接着采用真空箱对搅拌后的泥料进行真空除气处理，真空除气的工艺使泥料颗粒紧密靠拢并联接，易于成型且增加了韧性和强度，然后将真空处理后的泥料注入挤出机挤出成型，并采用自动切胚机进行切胚，制得空心砖的泥胚料备用；
步骤四：先将步骤三中制得的泥胚料放入烘干箱中进行预干燥处理，预干燥的时间为20小时，并设置预干燥温度为200℃，再将预干燥处理后的泥胚料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中控制加热温度在1小时内缓慢升温至700℃，焙烧时间为28小时，通过控制焙烧过程中缓慢升温，避免破坏空心砖的韧性和强度，以提高空心砖成型后的综合性能，焙烧完毕后进行冷却，制得空心砖成品。
实施例二
本实施例提供了一种环保高韧性空心砖，包括以下重量份原料：页岩50份、废弃料10份、秸秆粉料10份、复合水泥10份、水泥强化剂0.2份、早强剂9.9份和增韧剂9.9份，本实施例以页岩为主料，不使用粘土，避免对农田资源造成破坏，一定程度上维持了生态平衡，以废弃料和秸秆粉料为辅料，实现了废物利用，降低成本的同时也更环保，且加入秸秆粉料可以提高空心砖的保温、降噪和防潮能力，通过添加复合水泥提高了制备出的空心砖的耐腐蚀能力，通过早强剂和砼伴纤维的添加分别提高了空心砖的强度和韧性，秸秆粉料采用玉米秸秆、棉花秸秆或水稻秸秆作为制备原料，先利用切磋粉碎机将秸秆原料加工成粗纤维料，再利用磨粉机将粗纤维料粉碎呈秸秆粉料，废弃料由煤矸石和尾矿渣按质量比2:1混合制备而成，先采用烘干机对煤矸石和尾矿渣进行干燥，再采用破碎机对干燥后的煤矸石和尾矿渣进行破碎，最后经粉碎机粉碎制得，复合水泥为复合硅酸盐水泥，水泥强化剂为岩砂晶，早强剂为有机物早强剂，具体为甲酸钙，砼伴纤维以聚丙烯树脂为主要原料制备而成。
参见图1，本实施例还提供了一种环保高韧性空心砖的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先采用称量设备按以下重量份称取页岩50份、废弃料10份、秸秆粉料10份、复合水泥10份、水泥强化剂0.2份、早强剂9.9份和增韧剂9.9份，接着对称取的页岩进行粉碎并磨制成粉备用，页岩采用二级粉碎工艺进行粉碎，第一次粉碎后，将粉碎物进行筛分，已达到粒度要求的产品直接送入料箱，未达到粒度要求的粗粒再进行二次粉碎，二级粉碎后的页岩粒度为2mm；
步骤二：先将步骤一中制备的页岩粉料和称取的废弃料以及秸秆粉料加水并混合搅拌，得到混合料，页岩粉料、废弃料和秸秆粉料与水混合的质量比为3:1，接着将复合水泥和水泥强化剂加水混合搅拌并加入混合料并继续混合搅拌，复合水泥和水泥强化剂与水混合的质量比2.5:1，再将称取的早强剂和砼伴纤维加入混合料混合搅拌，制得混合浆料备用，通过加水搅拌的方式改善了各原料的干燥性能，便于后续塑型；
步骤三：先采用轮碾机将步骤二中制得的混合浆料练泥陈化，通过陈化吃力提高了原料的塑性和成型度，陈化时间为72小时，再采用双轴搅拌机对练泥产物加水混合搅拌，加水搅拌的方式保证了练泥产物的含水率，以便泥料成型，接着采用真空箱对搅拌后的泥料进行真空除气处理，真空除气的工艺使泥料颗粒紧密靠拢并联接，易于成型且增加了韧性和强度，然后将真空处理后的泥料注入挤出机挤出成型，并采用自动切胚机进行切胚，制得空心砖的泥胚料备用；
步骤四：先将步骤三中制得的泥胚料放入烘干箱中进行预干燥处理，预干燥的时间为24小时，并设置预干燥温度为250℃，再将预干燥处理后的泥胚料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中控制加热温度在1小时内缓慢升温至800℃，焙烧时间为32小时，通过控制焙烧过程中缓慢升温，避免破坏空心砖的韧性和强度，以提高空心砖成型后的综合性能，焙烧完毕后进行冷却，制得空心砖成品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)
1.一种环保高韧性空心砖，其特征在于：包括以下重量份原料：页岩40～50份、废弃料10～15份、秸秆粉料10～15份、复合水泥10～15份、水泥强化剂0.1～0.2份、早强剂6.95～9.9份和增韧剂7.95～9.9份。
2.根据权利要求1所述的一种环保高韧性空心砖，其特征在于：所述秸秆粉料采用小麦秸秆、大豆秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆或水稻秸秆中的一种或多种作为制备原料，先利用切磋粉碎机将秸秆原料加工成粗纤维料，再利用磨粉机将粗纤维料粉碎呈秸秆粉料。
3.根据权利要求1所述的一种环保高韧性空心砖，其特征在于：所述废弃料由煤矸石和尾矿渣按质量比2:1混合制备而成，先采用烘干机对煤矸石和尾矿渣进行干燥，再采用破碎机对干燥后的煤矸石和尾矿渣进行破碎，最后经粉碎机粉碎制得。
4.根据权利要求1所述的一种环保高韧性空心砖，其特征在于：所述复合水泥为复合硅酸盐水泥，所述水泥强化剂为岩砂晶，所述早强剂为有机物早强剂，具体选自三乙醇胺或甲酸钙中一种，所述砼伴纤维以聚丙烯树脂为主要原料制备而成。
5.应用于权利要求1所述的一种环保高韧性空心砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：先采用称量设备按以下重量份称取页岩40～50份、废弃料10～15份、秸秆粉料10～15份、复合水泥10～15份、水泥强化剂0.1～0.2份、早强剂6.95～9.9份和砼伴纤维7.95～9.9份，接着对称取的页岩进行粉碎并磨制成粉备用；
步骤二：先将步骤一中制备的页岩粉料和称取的废弃料以及秸秆粉料加水并混合搅拌，得到混合料，接着将复合水泥和水泥强化剂加水混合搅拌并加入混合料并继续混合搅拌，再将称取的早强剂和砼伴纤维加入混合料混合搅拌，制得混合浆料备用；
步骤三：先采用轮碾机将步骤二中制得的混合浆料练泥陈化，再采用双轴搅拌机对练泥产物加水混合搅拌，接着采用真空箱对搅拌后的泥料进行真空除气处理，然后将真空处理后的泥料注入挤出机挤出成型，并采用自动切胚机进行切胚，制得空心砖的泥胚料备用；
步骤四：先将步骤三中制得的泥胚料放入烘干箱中进行预干燥处理，再将预干燥处理后的泥胚料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中控制加热温度在1小时内缓慢升温至700～800℃，焙烧完毕后进行冷却，制得空心砖成品。
6.根据权利要求5所述的一种环保高韧性空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述页岩采用二级粉碎工艺进行粉碎，第一次粉碎后，将粉碎物进行筛分，已达到粒度要求的产品直接送入料箱，未达到粒度要求的粗粒再进行二次粉碎，二级粉碎后的页岩粒度为1～2mm。
7.根据权利要求5所述的一种环保高韧性空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述页岩粉料、废弃料和秸秆粉料与水混合的质量比为3:1，所述复合水泥和水泥强化剂与水混合的质量比2.5:1。
8.根据权利要求5所述的一种环保高韧性空心砖的制备方法，其特征在于：所述步骤三和步骤四中，所述轮碾机对混合浆料的陈化时间为60～72小时，所述烘干箱对泥胚料进行预干燥的时间为20～24小时，并设置预干燥温度为200～250℃，所述焙烧炉对泥胚料的焙烧时间为28～32小时。
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