CN105110720A - 一种改性渣土免烧砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性渣土免烧砖，其各组分的质量百分比为：渣土：65％-75％；砂：10％-15％；水泥：5％-15％；工业石灰：2％-5％；本发明免烧砖通过下述方法制备：1)取地铁建设过程中产生的渣土，经简单球磨使成渣土粉；2)按所述比例取各组分，水固比：0.20-0.24；3)向渣土中混入水泥、石灰、石膏、砂，混合均匀后，再加入水混匀；然后将混合好的材料挤压成型，在自然条件下养护3-7天后，将其置于40-60℃烘箱中烘干至恒重，即得；本发明渣土免烧砖价格低廉，不仅可大量利用渣土，减少环境污染和土地浪费，而且抗压强度高、耐水性好，能够满足建筑用砖的性能要求，可用来替代烧制黏土砖。

Description

一种改性渣土免烧砖
技术领域
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种改性渣土免烧砖。
背景技术
随着城市化进程的不断推进，城市轨道交通尤其是地铁、轻轨等交通工具，由于其便利、安全、运输量大而受到人们的青睐。然而，伴随着地铁、轻轨的建设施工过程，会产生大量渣土；根据测算，一般建设全长30公里的地铁，大约产生渣土450多万方，这些渣土可填满约4个国家水立方。大量的渣土在待用期间会造成很多问题：比如，渣土的储存场地问题，大量的渣土需要很多的空间，以往的消纳点选择在郊区，不仅破坏耕地，还对当地生态环境造成影响。另外还有，空气污染问题，渣土中的粉尘随风进入空气，影响城市空气质量。这些渣土如果采用堆弃、填埋或作为道路路基填料的方式疏解，则或者污染环境、占据大量土地，或者利用率和附加值低。
发明内容
为了进一步提高渣土综合利用率和附加值，本发明人以渣土为主要原料制备成免烧砖,这种砖可用于替代国家明文取缔的烧制黏土砖。
本发明的目的是提供一种改性渣土免烧砖的制备技术。
本发明技术通过以下方案实现：
各组分的质量百分比为：渣土：65％-75％；砂：10％-15％；水泥：5％-15％；工业石灰：2％-5％，水固比：0.20-0.24。
此外，根据不同用途需要，还可在上述方案中添加总量0～5％的脱硫石膏制备成免烧砖。
所述渣土是指地铁盾构出来的渣土，其主要矿物是石英、矾土和硅铝酸盐矿物，经球磨机球磨30分钟，比表面积为18000m2/kg-19000m2/kg；
所述水泥是指42.5或52.5强度等级的通用硅酸盐水泥；
所述石膏可以是脱硫石膏；所述石灰可以是工业石灰。
本发明改性渣土免烧砖按照以下方法制备，包括步骤：
1)取地铁建设过程中产生的渣土，经简单球磨使成渣土粉；
2)按所述比例取各组分，水固比：0.20-0.24；
3)将水泥、石灰、石膏、砂混入渣土中，再加水混和均匀；然后，将混合好的材料挤压成型，在自然条件下养护3-7天后，将其置于40-60℃烘箱中烘干至恒重，即得。
本发明的优点和特点：
1、本发明技术能够更多地利用、消纳污染环境的固体废弃物，变废为宝；这些固体废弃物不仅污染环境，一般还会占用大面积的土地。
2.在解决环境污染问题时能产生一定的经济效益，促进企业的兴趣和动力，更进一步促进固体废弃物的处理和资源化利用。
3.本发明改性渣土免烧砖具有较好的环保性。本发明改性渣土免烧砖制备过程能耗低，且不会产生二次污染。
4.本发明免烧砖抗压强度高、耐水性好，能够满足建筑用砖性能需求，可以替代国家政策已经明文取缔的烧制黏土砖。本发明改性渣土免烧砖烘干后抗压强度可达到6MPa-15MPa，软化系数达到0.60-0.90。
5.成本低、原材料获取方便。
本发明机理：
渣土的主要化学成分是二氧化硅、氧化铝和氧化钙，属于硅铝资源。矿物成分主要是石英、矾土、硅铝酸盐矿物。
本发明利用地铁盾构产生的渣土，将其磨细成粉后与水泥、石灰、石膏等胶凝材料和水按一定比例混合生产水化产物等，改变渣土的孔隙结构及胶结物质，从原来只能靠相互之间的物理作用力转化为水硬性矿物胶结。
具体实施方式
实施例1
按照渣土75％，砂10％，42.5级水泥13％、石灰2％的质量分数取各组分，水固比0.22。混合均匀后，将其置于免烧制砖机中挤压成型，成型后置于自然养护条件下养护3天，然后置于60℃烘箱中烘干至恒重，随后对制备好的渣土砖进行抗压强度、软化系数和导热系数。实验结果：抗压强度10.1MPa，软化系数0.86。
实施例2
按照渣土75％，砂10％，42.5级水泥10％，石灰2％、石膏3％的质量分数取各组分，水固比0.22。混合均匀后，将其置于免烧制砖机中挤压成型，成型后置于自然养护条件下养护3天，然后置于60℃烘箱中烘干至恒重，随后对制备好的渣土砖进行抗压强度、软化系数和导热系数。实验结果：抗压强度6.1MPa，软化系数0.69。
实施例3
按照渣土75％，砂10％，42.5级水泥9％，石灰3％、石膏3％的质量分数取各组分，水固比0.22。混合均匀后，将其置于免烧制砖机中挤压成型，成型后置于自然养护条件下养护3天，然后置于60℃烘箱中烘干至恒重，随后对制备好的渣土砖进行抗压强度、软化系数和导热系数。实验结果：抗压强度7.3MPa，软化系数0.64。
实施例4
按照渣土70％，砂10％，42.5级水泥10％，石灰5％，石膏5％的质量分数取各组分，水固比0.22。混合均匀后，将其置于免烧制砖机中挤压成型，成型后置于自然养护条件下养护3天，然后置于60℃烘箱中烘干至恒重，随后对制备好的渣土砖进行抗压强度、软化系数和导热系数。实验结果：抗压强度8.3MPa，软化系数0.67。
实施例5
按照渣土75％，砂10％，42.5级水泥5％，石灰5％，石膏5％的质量分数取各组分，水固比0.22。混合均匀后，将其置于免烧制砖机中挤压成型，成型后置于自然养护条件下养护3天，然后置于60℃烘箱中烘干至恒重，随后对制备好的渣土砖进行抗压强度、软化系数和导热系数。实验结果：抗压强度6.3MPa，软化系数0.61。

Claims (3)

1.一种改性渣土免烧砖，其特征在于各组分的质量百分比为：渣土：65％-75％；砂：10％-15％；水泥：5％-15％；工业石灰：2％-5％；
所述渣土是指地铁盾构出来的渣土，经球磨机球磨30分钟，比表面积为18000m2/kg-19000m2/kg，其主要矿物是石英、矾土和硅铝酸盐矿物；
所述水泥是指42.5或52.5强度等级的通用硅酸盐水泥。
2.一种改性渣土免烧砖，其特征在于在权利要求1所述的质量百分比组分中再添加其总量0～5％的脱硫石膏。
3.根据权利要求1或2所述的一种改性渣土免烧砖制备方法，包括步骤：
1)取地铁建设过程中产生的渣土，经简单球磨使成渣土粉；
2)按所述比例取各组分，水固比：0.20-0.24；
3)向渣土中混入水泥、石灰、石膏、砂，混合均匀后，再加入水混匀；然后将混合好的材料挤压成型，在自然条件下养护3-7天后，将其置于40-60℃烘箱中烘干至恒重，即得。
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