CN107098654A - 一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法 - Google Patents

一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，涉及路面砖生产技术领域，黄磷炉渣路面砖包括以下重量份的原料：水泥15‑20份、砂30‑35份、卵石15‑20份、黄磷炉渣粉20‑25份、粒状黄磷炉渣10‑15份、生石灰粉0.5‑1份、减水剂0.2‑0.5份、缓凝剂0.5‑2.5份和水4‑6份；制备方法为：(1)将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌，得混合料；(2)向混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌，再加入水搅拌，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，即得成型砖块；(3)将成型砖块在温度为25‑27℃，湿度为92‑95％的条件下，进行为期29‑30天的养护处理。本发明解决了路面砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗折强度低和耐磨度低的问题。

Description

一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法
技术领域
本发明属于路面砖生产技术领域，具体涉及一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法。
背景技术
目前，国内每生产1t黄磷将产生8-10t黄磷炉渣。由于黄磷炉渣的无控制排放,极易对周边的大气、水、土壤和生态环境造成不可恢复的污染。目前国内对黄磷炉渣的有效利用率很低。据不完全统计，我国的磷石膏废渣每年排放量已达4000万t以上，而利用率仅为4.1％-4.5％。如何有效处理黄磷炉渣已成为磷化工企业面临的难题。
路面砖作为一种铺面材料，其应用范围非常广，日常原材的消耗量相应的也巨大，迫切需要寻找其他替代材料，来节约原材的开发利用。
将黄磷炉渣应用于路面砖，不仅解决了路面砖材料消耗过大问题，也解决了黄磷炉渣一直无法回收再利用的问题。
路面砖除了材料需求大，对其本身的性能也要求高。但目前的路面砖存在着抗压强度低、抗折强度低和耐磨度低的问题。
发明内容
为了解决现有路面砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗折强度低和耐磨度低的问题，本发明的目的是提供一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，制备的黄磷炉渣路面砖具有节能环保、抗压强度高、抗折强度高和耐磨度高的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种黄磷炉渣路面砖，包括以下重量份的原料：水泥15-20份、砂30-35份、卵石15-20份、黄磷炉渣粉20-25份、粒状黄磷炉渣10-15份、生石灰粉0.5-1份、减水剂0.2-0.5份、缓凝剂0.5-2.5份和水4-6份。
原料中添加了黄磷炉渣，不仅解决了路面砖不能废物再利用的问题，还解决了黄磷炉渣无控制排放、污染环境的问题。
优选地，包括以下重量份的原料：水泥17.5份、砂32.5份、卵石17.5份、黄磷炉渣粉22.5份、粒状黄磷炉渣12.5份、生石灰粉0.75份、减水剂0.35份、缓凝剂1.5份和水5份。
在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、抗压强度、抗折强度和耐磨度的性能均达到了最优。
优选地，所述黄磷炉渣粉的细度为200目，便于与其他原料混合均匀。
优选地，所述黄磷炉渣的细度为1-4mm，承担起骨架的作用，由于黄磷炉渣自身就具有一定的强度，使得制得的路面砖的抗压强度显著提高。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-20％的水泥用量、可减少20-24％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-45％。
优选地，所述水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥具有结构致密、内表面积小、对水的吸附能力小、干缩性小和抗裂性好的优点。
优选地，所述缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种黄磷炉渣路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌3-5min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌5-8min，再加入水搅拌2-4min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29-30MPa，成型时间控制在10-12s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为25-27℃，湿度为92-95％的条件下，进行为期29-30天的养护处理，即得路面砖成品。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对路面砖原料配方和制备方法的研制，解决了路面砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗折强度低和耐磨度低的问题；
2、本发明的路面砖原料中添加了黄磷炉渣，不仅解决了路面砖不能废物再利用的问题，还解决了黄磷炉渣无控制排放、污染环境的问题；
3、本发明中所述黄磷炉渣粉的细度为200目，便于与其他原料混合均匀；
4、本发明中所述黄磷炉渣的细度为1-4mm，承担起骨架的作用，由于黄磷炉渣自身就具有一定的强度，使得制得的路面砖的抗压强度显著提高；
5、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-20％的水泥用量、可减少20-24％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-45％；
6、本发明中所述水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥具有结构致密、内表面积小、对水的吸附能力小、干缩性小和抗裂性好的优点；
7、本发明中所述缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
具体实施方式
实施例1
一种黄磷炉渣路面砖，包括以下重量份的原料：水泥17.5份、砂32.5份、卵石17.5份、黄磷炉渣粉22.5份、粒状黄磷炉渣12.5份、生石灰粉0.75份、减水剂0.35份、缓凝剂1.5份和水5份。
原料中添加了黄磷炉渣，不仅解决了路面砖不能废物再利用的问题，还解决了黄磷炉渣无控制排放、污染环境的问题。
在该原料配方下制得的路面砖的节能环保、抗压强度、抗折强度和耐磨度的性能均达到了最优。
黄磷炉渣粉的细度为200目,便于与其他原料混合均匀。
黄磷炉渣的细度为1-4mm，承担起骨架的作用，由于黄磷炉渣自身就具有一定的强度，使得制得的路面砖的抗压强度显著提高。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-20％的水泥用量、可减少20-24％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-45％。
水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥具有结构致密、内表面积小、对水的吸附能力小、干缩性小和抗裂性好的优点。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种黄磷炉渣路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌5min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌8min，再加入水搅拌4min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在30MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为27℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，即得路面砖成品。
实施例2
一种黄磷炉渣路面砖，包括以下重量份的原料：水泥15份、砂30份、卵石15份、黄磷炉渣粉20份、粒状黄磷炉渣10份、生石灰粉0.5份、减水剂0.2份、缓凝剂0.5份和水4份。
原料中添加了黄磷炉渣，不仅解决了路面砖不能废物再利用的问题，还解决了黄磷炉渣无控制排放、污染环境的问题。
黄磷炉渣粉的细度为200目,便于与其他原料混合均匀。
黄磷炉渣的细度为1-4mm，承担起骨架的作用，由于黄磷炉渣自身就具有一定的强度，使得制得的路面砖的抗压强度显著提高。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-20％的水泥用量、可减少20-24％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-45％。
水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥具有结构致密、内表面积小、对水的吸附能力小、干缩性小和抗裂性好的优点。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种黄磷炉渣路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌3min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌5min，再加入水搅拌2min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在10s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为25℃，湿度为92％的条件下，进行为期29天的养护处理，即得路面砖成品。
实施例3
一种黄磷炉渣路面砖，包括以下重量份的原料：水泥20份、砂35份、卵石20份、黄磷炉渣粉25份、粒状黄磷炉渣15份、生石灰粉1份、减水剂0.5份、缓凝剂2.5份和水6份。
原料中添加了黄磷炉渣，不仅解决了路面砖不能废物再利用的问题，还解决了黄磷炉渣无控制排放、污染环境的问题。
黄磷炉渣粉的细度为200目,便于与其他原料混合均匀。
黄磷炉渣的细度为1-4mm，承担起骨架的作用，由于黄磷炉渣自身就具有一定的强度，使得制得的路面砖的抗压强度显著提高。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少15-20％的水泥用量、可减少20-24％的水用量，改善混合原料的和易性和路面砖强度提高20-45％。
水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥具有结构致密、内表面积小、对水的吸附能力小、干缩性小和抗裂性好的优点。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种黄磷炉渣路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌5min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌8min，再加入水搅拌4min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在30MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为27℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，即得路面砖成品。
对比例1
一种路面砖，包括以下重量份的原料：水泥15份、砂30份、卵石15份、减水剂0.2份和水4份。
一种路面砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂和卵石混合搅拌3min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥和减水剂搅拌5min，再加入水搅拌2min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在10s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为25℃，湿度为92％的条件下，进行为期29天的养护处理，即得路面砖成品。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1进行性能测试，测试结果如表1所示。
实施例1、2、3所制黄磷炉渣路面砖和对比例1所制路面砖，分别进行检测。抗压强度、抗折强度的检验，分别按建材行业标准JC466“附录A”和“附录B”(补充件)的规定进行试验。耐磨性试验按照GB/T12988《无机地面材料耐磨性试验方法》的规定进行。检测结果如表1所示。
表1为实施例1、实施例2、实施例3和对比例1性能测试数据。
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
抗压强度(MPa) 65.4 62.5 59.8 49.2
抗折强度(MPa) 21.5 20.4 19.5 15.2
耐磨度 1.6 1.5 1.3 1.1
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，从测得的路面砖抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该路面砖抗压强度高。
2、一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，从测得的路面砖抗折强度值可以看出，实施例1-3的抗折强度值均高于对比例1，说明该路面砖抗折强度高。
3、一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，从测得的路面砖耐磨度可以看出，实施例1-3的耐磨度均高于对比例1，说明该路面砖的耐磨性能好。
4、一种黄磷炉渣路面砖及其制备方法，从测得的路面砖在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，而实施例2和实施例3均优于对比例1，说明该路面砖的原料配方和制备方法的合理性。
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，其依然可以对前述各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 (8)

1.一种黄磷炉渣路面砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥15-20份、砂30-35份、卵石15-20份、黄磷炉渣粉20-25份、粒状黄磷炉渣10-15份、生石灰粉0.5-1份、减水剂0.2-0.5份、缓凝剂0.5-2.5份和水4-6份。
2.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥17.5份、砂32.5份、卵石17.5份、黄磷炉渣粉22.5份、粒状黄磷炉渣12.5份、生石灰粉0.75份、减水剂0.35份、缓凝剂1.5份和水5份。
3.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于：所述黄磷炉渣粉的细度为200目。
4.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于：所述黄磷炉渣的细度为1-4mm。
5.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于：所述水泥为粉煤灰硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1所述的黄磷炉渣路面砖，其特征在于：所述缓凝剂为焦磷酸钠。
8.一种如权利要求1至7之一所述的黄磷炉渣路面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料，将砂、卵石、黄磷炉渣粉、粒状黄磷炉渣和生石灰粉混合搅拌3-5min，得混合料；
(2)按照路面砖原料的重量份数称取原料，向步骤(1)中的混合料中加入水泥、减水剂和缓凝剂搅拌5-8min，再加入水搅拌2-4min，得到混合浆料，使用砌块成型机对混合浆料进行压制成型处理，成型压力控制在29-30MPa，成型时间控制在10-12s，即得成型砖块；
(3)将步骤(2)制备的成型砖块在温度为25-27℃，湿度为92-95％的条件下，进行为期29-30天的养护处理，即得路面砖成品。
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