CN108101486B

CN108101486B - 一种免烧废渣砖及其制备方法

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Publication number: CN108101486B
Application number: CN201711458393.0A
Authority: CN
Inventors: 刘跃; 王飞; 刘晓斌; 赵永飞; 金芳; 李剑霞
Original assignee: Xiyuefa International Environmental Protection New Material Co ltd
Current assignee: Xiyuefa International Environmental Protection New Material Co ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: CN108101486A

Abstract

本发明公开了一种免烧废渣砖及其制备方法，属于废渣回收利用领域。所述免烧废渣砖，由以下按重量百分数计的物质组成：9.1‑19.5wt％的矿渣粉；3.5‑8.3wt％的脱硫石膏；1.4‑3.0wt％的钢渣粉；60.9‑79.1wt％的建筑垃圾骨料；6.9‑9.1wt％的水。制备方法为：将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，将搅拌好的混合料输送至制砖机振动加压成型，脱模后，放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生至少7d，到龄期后检测或出厂时检测，得成品。本发明实现了工业固废资源化，降低了能源消耗，减少了环境污染；且本发明可使用原有的设备，节约了生产成本。

Description

一种免烧废渣砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种免烧废渣砖及其制备方法，属于废渣回收利用及混凝土砖制备技术领域。

背景技术

混凝土砖是利用水泥、水、砂石为主要材料，经过精准配比，不经高温煅烧而成的一种砖。混凝土砖因其经过机械振压成型，无需烧制，对环境的污染程度小，符合国家的环保理念，逐渐代替传统用黏土烧制的烧结砖。但目前混凝土砖中大量使用的原材料水泥和砂石在其生产过程中对环境的破坏和污染程度丝毫不亚于烧结砖。

如水泥，据统计生产一吨水泥约排放0.83吨二氧化碳，同时消耗约140千克标准煤，因此生产传统水泥不仅不利于环境保护而且能耗巨大；如河砂，河道挖砂作业的害处在于：第一，破坏了水体生物的生存环境，导致原有的生态***自我净化功能丧失；第二，不断地挖掘河床，搅动河水，河水变得常年浑浊泛黄；第三，采砂船燃油、机油，渗入河水，导致河面大片油污漂浮而污染水源；如碎石，当前大部分碎石矿山开采企业采取粗放式、盗取式的开采作业，只顾谋取眼前利益，根本不考虑矿山的保护问题，开山采石过程中改变了矿区地形、地貌、破坏了植被、造成了大量的水土流失，极易引发地质灾害，同时露天采石没有相应的除尘环保措施，在生产过程成中产生的扬尘直接向空气中排放，从而提高了空气中的粉尘含量，其直接表现为采石厂周围常常布满灰尘，道路、树叶、农作物、民房全部被灰尘包围，而通过大气的流动，数以万计的简陋采石场产生的扬尘汇集在空气中，肆意传播，进一步加剧了空气污染。

而上述现象都是可以避免的，在采矿选矿业、冶炼业、化工业及建筑业都会产生大量的废渣，这些废渣中有很多是可以回收再利用的，如炼钢过程的钢渣，因其与水泥矿物组成相似，素有“劣质水泥”之称；如矿渣是炼铁的副产品，是一种潜在活性高的废渣，在行业内相对应用较多，诸如：生产水泥熟料、作为混凝土掺合料等，仍有很大利用空间；如脱硫石膏是燃煤电厂采用石灰石-石膏法对烟气脱硫的产物，亦属于工业废渣，脱硫石膏能较好替代天然石膏，但目前国内脱硫石膏的处置、利用发展比较缓慢，尚未形成工业化、规模化和专业化生产；如建筑垃圾是在从事拆除、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石，目前大多采用掩埋措施处理。这些废渣如得不到有效处理利用，就会造成大量堆弃，占用农田土地，浪费资源，污染环境。

目前利用废渣生产砖的技术中，大都做不到完全不使用水泥熟料和天然砂石，或者生产养护工艺要求相比传统要高，依然有改进空间。如中国专利03117792.1公开了一种利用钢渣生产免烧砖的方法，该方法中原料为：建筑废渣36～43％，劣质岩石44～51％，水泥12～20％，水泥中加入其重量1～2％的减水剂或为建筑废渣38.5～39.5％，劣质岩石46.5～47.5％，水泥5.5～6.5％，粉煤灰3.5～4.5％，石灰3.5～4.5％。其中水泥、劣质岩石、石灰都是经烧制或开采得到的。如中国专利200810014015.8公开了一种钢渣免烧砖，其缺陷是需要用到高压釜通入二氧化碳气体陈化3-48h，工艺要求严格。

发明内容

本发明旨在提供一种免烧废渣砖及其制备方法，属于无熟料无天然砂石免烧废渣砖，主要目的是使工业固废资源化，降低能源资源消耗，减少环境污染，同时对生产养护工艺无特殊要求，与传统混凝土砖生产工艺相同。本发明利用废渣代替水泥和天然砂石生产混凝土砖具有重大意义。

本发明提供了一种免烧废渣砖，按重量百分数计，由以下物质组成：9.1-19.5wt％的矿渣粉；3.5-8.3wt％的脱硫石膏； 1.4-3.0wt％的钢渣粉；60.9-79.1wt％的建筑垃圾骨料；6.9-9.1wt％的水。此处提供的重量百分比为所用材料的基准用量配比。

其中：

矿渣粉为比表面积≥400㎡/kg、28d活性指数≥95%、放射性合格的粒化高炉矿渣粉

脱硫石膏为二水硫酸钙含量≥95%的湿法烟气脱硫石膏；

钢渣粉为比表面积≥400㎡/Kg、碱度系数≥1.8、28d活性指数≥80%，安定性合格的转炉或电炉钢渣粉；

建筑垃圾骨料为建筑垃圾经以下工艺流程后得到的微粉含量≤7.0%的（0-10）mm混合料：

。

采用10mm一级筛分方法是为了避免破碎为多种规格的骨料时，因为经过多级筛分， 10mm以下混合料中含有的质量较好的机制砂少，而此举能使废混凝土中的原有的粗骨料破碎成细骨料而非继续以粗骨料存在，改善了再生细骨料的品质。

本发明提供了一种免烧废渣砖的制备方法，生产前取脱硫石膏样品在42~48℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在100~110℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，将搅拌好的混合料输送至制砖机振动加压成型，脱模后，放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生至少7d，到龄期后检测或出厂时检测，得成品，出厂。

本发明在实际应用过程中，涉及到生产用量与基准用量的换算，该指标与材料的含水率有关，原料的含水率与基准用量、生产用量的关系为：

含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）；

生产用水量=基准用水量-含水材料含水量。即具有一定含水率的原料加入上述工艺中会影响原料中水的添加量。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的是一种无熟料无天然砂石免烧废渣砖，实现了工业固废资源化，降低了能源消耗，减少了环境污染；

（2）现有的一些利用废渣的方法是要增加工艺设备，变相提高了生产成本；相比之下，本发明可使用原有的设备，节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明免烧废渣砖的制备流程图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

取17.9wt％的矿渣粉；6.9wt％的脱硫石膏；2.7wt％的钢渣粉；64.2wt％的建筑垃圾骨料；8.3wt％的水；

生产前取脱硫石膏样品在45℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在105℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量按式‘含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）’、‘生产用水量=基准用水量-含水材料含水量’换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，搅匀后，送入制砖机路面砖模具内，振动加压成型，脱模后放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生7d，28d按GB28635-2012《混凝土路面砖》标准检测，各项数据如下，符合C_c40级混凝土路面砖要求：

本实施例生产出的产品其外观质量、尺寸偏差、力学性能、物理性能等指标符合相关标准要求。

实施例2：

取19.5wt％的矿渣粉；7.5wt％的脱硫石膏；3.0wt％的钢渣粉；60.9wt％的建筑垃圾骨料；9.1wt％的水；

生产前取脱硫石膏样品在43℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在110℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量按式‘含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）’、‘生产用水量=基准用水量-含水材料含水量’换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，搅匀后，送入制砖机路面砖模具内，振动加压成型，脱模后放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生7d，28d按GB28635-2012《混凝土路面砖》标准检测，各项数据如下，符合C_c50级混凝土路面砖要求：

实施例3：

取9.1wt％的矿渣粉；3.5wt％的脱硫石膏；1.4wt％的钢渣粉；79.1wt％的建筑垃圾骨料；6.9wt％的水；

生产前取脱硫石膏样品在46℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在108℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量按式‘含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）’、‘生产用水量=基准用水量-含水材料含水量’换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，搅匀后，送入制砖机实心砖模具内，振动加压成型，脱模后放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生7d，28d按GB/T21144-2007《混凝土实心砖》标准检测，各项数据如下，符合B级MU15混凝土实心砖要求：

实施例4：

取11.4wt％的矿渣粉；4.5wt％的脱硫石膏；1.7wt％的钢渣粉；74.9wt％的建筑垃圾骨料；7.5wt％的水；

生产前取脱硫石膏样品在42~48℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在100~110℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量按式‘含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）’、‘生产用水量=基准用水量-含水材料含水量’换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，搅匀后，送入制砖机实心砖模具内，振动加压成型，脱模后放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生7d，28d按GB/T21144-2007《混凝土实心砖》标准检测，各项数据如下，符合B级MU20混凝土实心砖要求：

实施例5：

取16.6wt％的矿渣粉；8.3wt％的脱硫石膏；2.8wt％的钢渣粉；64.5wt％的建筑垃圾骨料；7.8wt％的水；

生产前取脱硫石膏样品在48℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在100℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量按式‘含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）’、‘生产用水量=基准用水量-含水材料含水量’换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，搅匀后，送入制砖机实心砖模具内，振动加压成型，脱模后放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生7d，28d按GB/T21144-2007《混凝土实心砖》标准检测，各项数据如下，符合A级MU30混凝土实心砖要求：

实施例1、2与实施例3、4、5所得产品分属于混凝土砖大类中的两个小类，检测标准不一样。

Claims

1.一种免烧废渣砖，其特征在于：由以下按重量百分数计的物质组成：

9.1-19.5wt％的矿渣粉；3.5-8.3wt％的脱硫石膏； 1.4-3.0wt％的钢渣粉；60.9-79.1wt％的建筑垃圾骨料；6.9-9.1wt％的水；

所述矿渣粉为比表面积≥400㎡/kg、28d活性指数≥95%、放射性合格的粒化高炉矿渣粉。

2.根据权利要求1所述的免烧废渣砖，其特征在于：脱硫石膏为二水硫酸钙含量≥95%的湿法烟气脱硫石膏。

3.根据权利要求1所述的免烧废渣砖，其特征在于：钢渣粉为比表面积≥400㎡/kg、碱度系数≥1.8、28d活性指数≥80%、安定性合格的转炉或电炉钢渣粉。

4.根据权利要求1所述的免烧废渣砖，其特征在于：建筑垃圾骨料为建筑垃圾经以下流程得到的混合料：

所得混合料为微粉含量≤7.0%的（0-10）mm混合料。

5.一种权利要求1~4任一项所述的免烧废渣砖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

生产前取脱硫石膏样品在42~48℃烘箱中烘干测附着含水率、取骨料在100~110℃烘箱中烘干测含水率后，将基准用量换算成生产用量，之后按生产用量计量，将计量好的原料全部输送至搅拌机搅拌2min，将搅拌好的混合料输送至制砖机振动加压成型，脱模后，放入湿气养护窑中养护24h后，出窑码垛成堆，将砖跺运送至成品堆场覆盖洒水养生至少7d，到龄期后检测或出厂时检测，得成品，出厂。

6.根据权利要求5所述的免烧废渣砖的制备方法，其特征在于：原料的含水率与基准用量、生产用量的关系为：

含水材料生产用量=该材料基准用量×（1+该材料含水率）；

生产用水量=基准用水量-含水材料含水量。