CN111302715A - 基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法 - Google Patents

基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法 Download PDF

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Abstract

基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，所述环保免烧砖由重量百分比的85‑90％的基础原料与10‑15％的胶凝材料混合制成，基础原料由以下原料组成：砾岩、陶瓷废料、磁铁矿尾渣、石英砂、硼泥，通过限定免烧砖的基础原料组成及胶凝材料的原料组成，使制成的免烧砖强度高，实用性能强，可广泛应用于路牙、路侧石、广场砖、草坪砖、辅地砖以及各种型号的排孔砖等等；基础原料以砾岩与陶瓷废料为主原料，以磁铁矿尾渣、石英砂为辅助原料，砾岩、石英砂的强度高，陶瓷废料中二氧化硅的含量高，与其他组分配合可保证制成的免烧砖的强度。

Description

基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法
技术领域
本发明属于免烧砖制备领域，具体涉及一种基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法。
背景技术
由于我国人口多，耕地少，若用粘土来制砖制瓦，会浪费大量的耕田，且烧结砖瓦厂会破坏生态环境平衡，浪费大量的土地煤炭资源。同时，粘土烧结砖在烧结过程中会产生大量的二氧化碳及其他有害烟气。
免烧砖是一种利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料，利用合理的科学配方，按一定的比例加入凝固剂及微量化学添加剂，使粒度、湿度、混合程度用合理的设备工艺强化处理，达到最佳可塑状态，后经高压压制成型，使砖体迅速硬化，时间越长，效果越好，砖的实用性好，砌墙时不用浸泡，外观整齐。由于该种材料强度高、耐久性好、尺寸标准、外形完整、色泽均一，具有古朴自然的外观，可做清水墙也可以做任何外装饰。因此，是一种取代粘土砖的极有发展前景的更新换代产品。目前，免烧砖在我国的发展前景良好，发展以工业废渣等非粘土为主要原料的新型建筑材料，是有效保护耕地资源，促进墙体材料产品结构调整、产业优化升级和拆迁业技术进步的有效途径。拆迁材料生产是拆迁业中不可或缺的一项产业，同时，拆迁业联系着国民生活的方方面面，环保型免烧砖在推进我国现代化建设进程中起着不可替代的作用，其巨大的拆迁市场容量也为免烧砖的生产提供了十分广阔的前景。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法。
本发明采用如下技术方案：
基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，所述环保免烧砖由重量百分比的85-90％的基础原料与10-15％的胶凝材料混合制成，基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩50-60份、陶瓷废料25-30份、磁铁矿尾渣15-18份、石英砂10-15份、硼泥12-18份；
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥30-40份、酒石酸3-4份、木质素磺酸钙2-3份、硅微粉4-6份、滑石粉2-3份、石蜡1-2份；
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在40-45℃下，陈化48-52h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护20-30天，然后送入窑温为210-230℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
进一步的，所述陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：66.3-71.4％、Al2O3：8.2-9.8％、CaO：7.6-9.2％、K2O：3.2-4.6％、Na2O：2.3-3.4％、MgO：5.2-6.5％、MnO2：0.7-1.6％。
进一步的，所述干燥养护的温度为25-35℃，每天喷水一次。
进一步的，所述步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为70-80r/min。
进一步的，所述步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为100-120r/min。
进一步的，所述步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过100-150目筛后，混合。
进一步的，所述步骤四中，振动机器的压制压力为35-40Mpa。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过限定免烧砖的基础原料组成及胶凝材料的原料组成，使制成的免烧砖强度高，实用性能强，可广泛应用于路牙、路侧石、广场砖、草坪砖、辅地砖以及各种型号的排孔砖等等；
基础原料以砾岩与陶瓷废料为主原料，以磁铁矿尾渣、石英砂为辅助原料，砾岩、石英砂的强度高，陶瓷废料中二氧化硅的含量高，与其他组分配合可保证制成的免烧砖的强度；
胶凝材料中，水泥作为固化剂，能把其他原料牢固地胶结在一起，保证免烧砖的强度；酒石酸与木质素磺酸钙复配保证砖体混合物在陈化过程中不会硬化，防止影响后续工序；硅微粉与木质素磺酸钙配合可在起到减水的效果的前提下，还具有提高环保免烧强度的效果；滑石粉与石蜡配合可使压制成型的免烧砖利于从振动机器中脱落；
免烧砖压制成型后先经干燥养护20-30天后，再送入有余温的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，对免烧砖进行烘干，保证免烧砖中心的水分可向外扩散，减少最后烧成的环保免烧砖的含水量，保证环保免烧砖的强度，烘干过程中，免烧砖中心的含水量不断下降，窑炉的温度也不断下降，防止因含水量减小，而温度不变造成免烧砖破裂的情况产生，保证了环保免烧砖的强度，也提高了成品率。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
基于胶凝材料制备的环保免烧砖，由重量百分比的85-90％的基础原料与10-15％的胶凝材料混合制成。
基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩50-60份、陶瓷废料25-30份、磁铁矿尾渣15-18份、石英砂10-15份、硼泥12-18份。
陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：66.3-71.4％、Al2O3：8.2-9.8％、CaO：7.6-9.2％、K2O：3.2-4.6％、Na2O：2.3-3.4％、MgO：5.2-6.5％、MnO2：0.7-1.6％。
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥30-40份、酒石酸3-4份、木质素磺酸钙2-3份、硅微粉4-6份、滑石粉2-3份、石蜡1-2份。
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在40-45℃下，陈化48-52h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护20-30天，然后送入窑温为210-230℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
具体的，步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为70-80r/min。
步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为100-120r/min。
步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过100-150目筛后，混合。
步骤四中，振动机器的压制压力为35-40Mpa。
步骤五中，干燥养护的温度为25-35℃，每天喷水一次。
实施例1
基于胶凝材料制备的环保免烧砖，由重量百分比的85％的基础原料与15％的胶凝材料混合制成。
基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩50份、陶瓷废料30份、磁铁矿尾渣15份、石英砂15份、硼泥12份。
陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：71.4％、Al2O3：8.2％、CaO：7.6％、K2O：4.6％、Na2O：2.3％、MgO：5.2％、MnO2：0.7％。
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥30份、酒石酸4份、木质素磺酸钙2份、硅微粉6份、滑石粉2份、石蜡2份。
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在40℃下，陈化52h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护20天，然后送入窑温为230℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
具体的，步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为70r/min。
步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为120r/min。
步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过100目筛后，混合。
步骤四中，振动机器的压制压力为35Mpa。
步骤五中，干燥养护的温度为35℃，每天喷水一次。
实施例2
基于胶凝材料制备的环保免烧砖，由重量百分比的90％的基础原料与10％的胶凝材料混合制成。
基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩60份、陶瓷废料25份、磁铁矿尾渣18份、石英砂10份、硼泥18份。
陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：66.3％、Al2O3：9.8％、CaO：9.2％、K2O：3.2％、Na2O：3.4％、MgO：6.5％、MnO2：1.6％。
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥40份、酒石酸3份、木质素磺酸钙3份、硅微粉4份、滑石粉3份、石蜡1份。
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在45℃下，陈化48h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护30天，然后送入窑温为210℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
具体的，步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为80r/min。
步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为100r/min。
步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过150目筛后，混合。
步骤四中，振动机器的压制压力为40Mpa。
步骤五中，干燥养护的温度为25℃，每天喷水一次。
实施例3
基于胶凝材料制备的环保免烧砖，由重量百分比的88％的基础原料与12％的胶凝材料混合制成。
基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩55份、陶瓷废料27份、磁铁矿尾渣16份、石英砂12份、硼泥15份。
陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：68.8％、Al2O3：9.1％、CaO：8.4％、K2O：3.9％、Na2O：2.7％、MgO：5.8％、MnO2：1.3％。
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥35份、酒石酸3.5份、木质素磺酸钙2.5份、硅微粉5份、滑石粉2.5份、石蜡1.5份。
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在42℃下，陈化50h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护25天，然后送入窑温为220℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
具体的，步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为75r/min。
步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为110r/min。
步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过150目筛后，混合。
步骤四中，振动机器的压制压力为35Mpa。
步骤五中，干燥养护的温度为30℃，每天喷水一次。
上述三个实施例与现有的免烧砖经试验获得如下的性能参数：
表1各实施例的性能参数表
Figure BDA0002426884980000081
通过上表克制，本发明通过限定免烧砖的基础原料组成及胶凝材料的原料组成，使制成的免烧砖强度高，实用性能强，可广泛应用于路牙、路侧石、广场砖、草坪砖、辅地砖以及各种型号的排孔砖等等，其中，基础原料以砾岩与陶瓷废料为主原料，以磁铁矿尾渣、石英砂为辅助原料，砾岩、石英砂的强度高，陶瓷废料中二氧化硅的含量高，与其他组分配合可保证制成的免烧砖的强度；胶凝材料中，水泥作为固化剂，能把其他原料牢固地胶结在一起，保证免烧砖的强度；酒石酸与木质素磺酸钙复配保证砖体混合物在陈化过程中不会硬化，防止影响后续工序；硅微粉与木质素磺酸钙配合可在起到减水的效果的前提下，还具有提高环保免烧强度的效果；滑石粉与石蜡配合可使压制成型的免烧砖利于从振动机器中脱落。
免烧砖压制成型后先经干燥养护20-30天后，再送入有余温的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，对免烧砖进行烘干，保证免烧砖中心的水分可向外扩散，减少最后烧成的环保免烧砖的含水量，保证环保免烧砖的强度，烘干过程中，免烧砖中心的含水量不断下降，窑炉的温度也不断下降，防止因含水量减小，而温度不变造成免烧砖破裂的情况产生，保证了环保免烧砖的强度，也提高了成品率。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述环保免烧砖由重量百分比的85-90％的基础原料与10-15％的胶凝材料混合制成，基础原料由以下重量份的原料组成：砾岩50-60份、陶瓷废料25-30份、磁铁矿尾渣15-18份、石英砂10-15份、硼泥12-18份；
胶凝材料由以下重量份的原料组成：水泥30-40份、酒石酸3-4份、木质素磺酸钙2-3份、硅微粉4-6份、滑石粉2-3份、石蜡1-2份；
其制备方法包括以下步骤：
步骤一，将硼泥破碎后与胶凝材料混合均匀，并加入两倍与硼泥质量的水，搅拌均匀成底浆备用；
步骤二，将基础原料中除硼泥外的原料破碎、过筛、混合后，加入步骤一制得的底浆中，搅拌均匀成砖体混合物；
步骤三，将砖体混合物置于陈化库中，在40-45℃下，陈化48-52h；
步骤四，将陈化后的砖体混合物输送至振动机器中挤压成型；
步骤五，干燥养护20-30天，然后送入窑温为210-230℃的窑炉中，随窑炉自然冷却至室温，得所述环保免烧砖。
2.根据权利要求1所述的基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述陶瓷废料的化学组成如下：SiO2：66.3-71.4％、Al2O3：8.2-9.8％、CaO：7.6-9.2％、K2O：3.2-4.6％、Na2O：2.3-3.4％、MgO：5.2-6.5％、MnO2：0.7-1.6％。
3.根据权利要求1所述的基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述干燥养护的温度为25-35℃，每天喷水一次。
4.根据权利要求1所述的基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述步骤一中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为70-80r/min。
5.根据权利要求1所述的基于胶凝材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述步骤二中，搅拌采用磁力搅拌，磁力搅拌的转速为100-120r/min。
6.根据权利要求1所述的基于凝胶材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述步骤二中，除硼泥外的基础原料破碎后，过100-150目筛后，混合。
7.根据权利要求1所述的基于凝胶材料制备环保免烧砖的方法，其特征在于：所述步骤四中，振动机器的压制压力为35-40Mpa。
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