CN1955141A

CN1955141A - 工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖

Info

Publication number: CN1955141A
Application number: CN 200510032313
Authority: CN
Inventors: 尹小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-02

Abstract

一种工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖，按重量百分比取工业副石膏20～92％、改性粘结剂2～70％、骨料2～70％、水0～25％，混合均匀后用压砖机压制成砖，自然养护或蒸养而成。本发明采用新的技术原理，工艺简单，可调性好，能耗低，大量综合利用工业废石膏，是一种高强、抗水、防火新型墙体材料，性能优于普通粘土烧结砖，因而能节省优质粘土和标煤，减少CO₂等污染物排放，避免工业废石膏对山沟、河流、土壤及水源的污染，环保效果好。

Description

工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖

技术领域

本发明涉及一种新型建筑材料，具体涉及一种综合利用工业废渣副石膏制造高强抗水防火免烧砖技术。

背景技术

石膏应用基本技术是采用热处理制成熟石膏粉如建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、地板石膏、防火砂浆等。

工业副石膏指化工、冶炼、烟气脱硫处理等排放的以CaSO₄或CaSO₄·2H₂O为主体的废渣。目前，国内外工业副石膏的应用技术可概括为：

①部分取代天然石膏作水泥调凝剂；

②经提纯后热处理或直接热处理制成熟石膏粉；

③制造硫酸副产水泥；

④少量作盐碱地土壤改良剂或低效肥料；

⑤少量作砼膨胀剂。

由于工业副石膏含有部分杂质，应用受到一定的限制，加之其应用产品的性能和经济性等问题，导致我国现阶段现有技术途径难以大量利用。国外专利技术(前苏联和法国专利技术)中有将磷石膏高压成型固化的报道，但因抗水性差、强度偏低、未能有效推广。

长期以来，国内每年数千万吨的工业废石膏排放于山沟、河流，造成了较严重的土壤(板结贫乏耕地)及水源污染。

另一方面，基本建设所需大量的墙体材料正大量消耗掉有限的粘土及燃煤资源，并污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的问题，而提供一种不经提纯、不经热处理直接低能耗大量利用、由无强度无粘性散料产生高强度、抗水、防火、体积稳定、生产工艺相对简单、投资较少、便于推广应用的综合利用工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖。

本发明采用的技术方案是：这种工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖由下述组份制造而成：按重量百分比：工业副石膏20～92％、改性粘结剂2～70％、骨料2～70％、水0～25％。

制造工艺：将上述工业副石膏与改性粘结剂、骨料、水混合均匀后，用多孔压砖机压制成实心砖或多孔砖，自然养护或蒸养，而成。

上述组份中的工业副石膏指磷石膏、烟气脱硫石膏、氟石膏、柠檬石膏及其它工业废石膏渣，要求放射性核素限量符合GB6566-2001标准要求或调整配料后符合GB6566-2001标准要求。

上述组份中的改性粘结剂指粉煤灰、炉渣含煤渣及渣粉、砖渣及砖渣粉、矿渣及矿渣粉、钢渣及钢渣粉、磷渣及磷渣粉、锰渣及锰渣粉、铅锌渣及粉、烧页岩及粉、烧粘土及粘土熟料粉、烧矾土及矾土熟料粉、烧矸石及粉、各类水泥、石灰含电石渣、石灰渣、熟石膏粉、水溶性树脂及淀粉胶粘剂、乳化胶粘剂、硬脂酸及盐类、乳化石蜡类及水溶性石膏重结晶促进剂中的二种或二种以上；改性粘结剂还指水玻璃、氟硅酸盐、硫酸铝胶粘剂、磷酸及磷酸盐胶粘剂、明矾。

上述组份中的骨料指粒径在0～35mm的炉渣含煤渣、矿渣、钢渣、磷渣、锰渣、铅锌渣、砖渣、卵石及各类石渣和其它人造骨料、天然矿石、块粒状冶金废渣中的一种或几种。

本发明的技术原理是

①以石膏晶粒及晶粒团为微骨架和活化剂。改性粘结组份基本上均匀分布在石膏晶粒及晶粒团的周围，在毛细水作用下，石膏与无机改性组份中的活性铝、铝酸盐、铁铝酸盐、硅铝酸盐及石灰等反应生成钙矾石，进而促进硅酸盐矿物的水化反应，形成的胶凝矿物包裹住石膏晶粒及晶粒团，加之生成的钙矾石体积膨胀，从而产生很高的致密性和高的强度。

②加入的少量石膏重结晶促进剂在初期即快速促进各种晶形的石膏晶粒重新结晶为更粗大的晶体相互搭接(产生强度)，或促进无水石膏(对氟石膏而言)快速水化并结晶为粗大晶体(产生强度)。

③由于产生了足够的胶凝矿物包裹住石膏晶粒及晶粒团，加之生成钙矾石的膨胀效应阻断了毛细水通道，从而有效地阻止了石膏晶体间的水溶解滑动效应，从而产生高的抗水性。

④石膏受热会释放出大量的结晶水而用作防火砂浆，本发明技术由于控制了石膏释放水蒸汽时的胀缩及保证了在较高温度下的强度，从而使免烧石膏砖在一定荷载下有很好的防火性能。

⑤本技术通过依各组份实际化学分析来控制各组份比例，从而有效地控制石膏免烧砖仅保持微膨胀，阻止墙体干缩开裂，获得优良的体积稳定性。

⑥掺入的骨料主要作用是确保在快速压制成型时粉料能有效排除空气，不产生反弹。

本发明的优点和显著效果：

1.摒弃了传统的石膏热处理技术路线，采用了石膏重结晶原理和石膏对工业废渣等的活化原理。

2.工艺简单且可调性好，依使用要求可生产满足不同性能要求的产品。

3.极大地降低了石膏利用能耗，通常工业副石膏的加工能耗为天然石膏的2～5倍。

4.可大量利用各类工业废石膏，解决长期以来大量工业副石膏弃置于山沟、河流的污染问题。

5.提供了一种新型墙体材料，可替代建筑上习惯使用的粘土烧结砖。

具体实施方式

实施例1：

按重量百分比，采用脱硫石膏73％、粉煤灰11.2％、炉渣13％、R₁型重结晶剂0.8％、水溶性胶凝剂2％，用搅拌机拌匀，由压砖机压制成240×115×53mm标准砖，养护2周，抗压强度11.5MPa、软化系数0.67，一个月，抗压强度21.7MPa、软化系数0.91。

实施例2：

按重量百分比，采用磷石膏72.5％、矿渣粉13％、磷渣12.9％、R₂型重结晶剂0.6％、乳化胶粘剂1％，用搅拌机拌匀，由压砖机压制成240×115×53mm多孔砖，养护2周，抗压强度13.7MPa、软化系数0.63，一个月抗压强度27.3MPa、软化系数0.93。

实施例3：

按重量百分比，采用氟石膏70％、矿渣粉12％、电石渣3％、卵石11％、R₃型重结晶剂1.0％、乳化胶凝剂1％、水2％，用搅拌机拌匀，再用压砖机压制成240×115×53mm标准砖，养护2周，抗压强度19.6MPa、软化系数0.71，养护一月，抗压强度48.6MPa、软化系数0.96。

Claims

1.一种工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖，其特征在于由下述组份制造而成：按重量百分比：工业副石膏20～92％、改性粘结剂2～70％、骨料2～70％、水0～25％。

2.一种工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖的方法，其特征在于按重量百分比采用工业副石膏20～92％、改性粘结剂2～70％、骨料2～70％、水0～25％，混合均匀，再用多孔压砖机压制成实心砖或多孔砖，自然养护或蒸养，而成。

3.根据权利要求1所述的工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖，其特征在于所述组份中的工业副石膏指磷石膏、烟气脱硫石膏、氟石膏、柠檬石膏及其它工业废石膏渣，要求放射性核素限量符合GB6566-2001标准要求或调整配料后符合GB6566-2001标准要求。

4.根据权利要求1所述的工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖，其特征在于所述组份中的改性粘结剂指粉煤灰、炉渣含煤渣及渣粉、砖渣及砖渣粉、矿渣及矿渣粉、钢渣及钢渣粉、磷渣及磷渣粉、锰渣及锰渣粉、铅锌渣及粉、烧页岩及粉、烧粘土及粘土熟料粉、烧矾土及矾土熟料粉、烧矸石及粉、各类水泥、石灰含电石渣、石灰渣、熟石膏粉、水溶性树脂及淀粉胶粘剂、乳化胶粘剂、硬脂酸及盐类、乳化石蜡类及水溶性石膏重结晶促进剂中的二种或二种以上；改性粘结剂还指水玻璃、氟硅酸盐、硫酸铝胶粘剂、磷酸及磷酸盐胶粘剂、明矾。

5.根据权利要求1所述的工业副石膏制造高强抗水防火免烧砖，其特征在于所述组份中的骨料指粒径在0～35mm的炉渣含煤渣、矿渣、钢渣、磷渣、锰渣、铅锌渣、砖渣、卵石及各类石渣和其它人造骨料、天然矿石、块粒状冶金废渣中的一种或几种。