专利名称：纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖及其制备方法
技术领域：
本发明属于一种建筑用砖，特别涉及一种利用纯工业废渣，包括利用目前国内外电厂、热电厂大量排放的等外级湿排法粉煤灰、炼钢、铁转炉、平炉、高炉排放的钢渣，生产乙炔、纯碱排放的电石渣、碱渣等为主要原料的纯工业废渣制备的免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖。
本发明同时涉及一种上述建筑用砖的制备方法。
现有技术中已有很多利用粉煤灰或利用其它工业废渣制造免烧砖的方法，如CN1049490A中公开的“用工业废渣制造免烧砖的方法及其粘合剂”，但该方法尚须在配方中加入至少5%的水泥以及2～10%的石灰，不能用纯工业废渣达到制砖的目的。在东北某地实施的一种“免烧免蒸不掺水泥低温养护粉煤灰砖”，则主要利用干排法含15～25%钙的一级粉煤灰、炉前渣，并须加入白灰、石膏等混合搅拌，压制成型后送入养护窑内，通过燃煤煤气发生炉所产生的一氧化碳，使粉煤灰与白灰水化反应，养护48小时方能成为成品砖。该方法虽不掺水泥，但需低温养护。以年产1000万块砖为例，需建100平方米养护窑2座，投资大，而生产效率低，特别是煤气发生炉所产生的一氧化碳只能与外围层砖发生水化反应，内层砖水化反应不完全，致使多数砖抗冻性、吸水率、干缩值、强度等达不到《JC239-91》粉煤灰砖的标准。
本发明的目的在于解决工业废渣利用率低及工艺技术存在的问题，提供一种不掺水泥、白灰，又不需设养护窑而利用纯工业废渣制备的免烧免蒸建筑承重和非承重砖及其制备方法，以降低制砖成本，提高生产效率和成品砖的质量。
本发明的建筑用砖是以35～60%(wt)的粉煤灰，20～50%(wt)的钢渣和15～30%(wt)的电石渣为基本材料，再加入电石渣重量1.5～2.7%的化学固化早强剂，加入少量的水进行搅拌混合，经免烧砖专用压砖机压制成型后，室内或露天自然养护后制成。
本发明的机理是，粉煤灰中含有的SiO2、Al2O3、CaO、FeO所组成的微珠、漂珠、磁铁珠(即玻璃体、莫来石、石英、磁珠、不规则多孔体)等与电石渣或碱渣所含有的CaO、Ca(OH)2产生水化反应，在固化剂存在下，经搅拌轮碾后可在常温潮湿环境中反应成C-S-H，C-A-H胶凝体(钙矾石)，无论在空气中或水中都能硬化，以产生明显强度，形成内膨胀力，钢渣不参与上述反应，而在其中起到骨架作用，它的特点是含硅、钙高(达70～80%)，无土、抗水浸、抗风化、骨料应力强、承重后不变型、不粉化。但是仅靠上述物料水化反应形成的胶凝钙矾石体不能保证砖的抗冻性、干缩值、吸水率、抗折、抗压强度等，所以施加外压力是关键。为此，本发明选用一台一次提升1立方米料斗的行星式混料机，该混料机将搅拌、碾压、供水集为一体，并通过一条皮带输送机输送、分料到二台120T8孔、单位压力435Kg/cm2(43.5MPa)的盘式压砖机，由于砖机单位压力高，外压力确保了粉煤灰、电石渣的水化反应，再加上钢渣的骨架作用，使该砖各项指标均符合《JZ239-91》粉煤灰砖标准。
在选用上述设备的基础上，本发明的制备方法是，将按各组分含量筛选出的粉煤灰、钢渣和电石渣以及用水稀释后的固化早强剂同时投入1立方米行星式混料机内，同时搅拌、碾压、供水3～5分钟，水份控制在8～20%，然后将物料通过一条皮带输送机分别输送至二台，单位压力为43.5MPa的盘式8孔压砖机压制成型，出机后室内或露天码垛养护，养护温度10～30℃，养护时间7～10天，在养护中，第二天开始少量洒水，第三天洒水使砖吸水饱和，再自然养护4～7天，即可成为成品砖。
本发明的优点是1、不毁田烧砖，不设蒸汽或一氧化碳煤气养护窑，因而节土、节煤，以年产1000万双免砖为例，节省总投资50万元以上，节电50千瓦/时以上。
2、本发明采用纯工业废渣，且可采用等外级粉煤灰，不加水泥，亦不加白灰等，因而成本低，为工业废渣扩大综合利用率开辟了新途径。
3、由于采用磷酸三钠和无水硫酸钠做胶凝早强固化剂，以及采用单位压力高(43.5MPa)的砖机，并使强制搅拌、碾压、供水合为一体，保证了成品砖的合格率，提高了生产效率。其各项技术指标实测值与标准要求比较如下
其中冻后重量损失为0，是国内外所有砖无法达到的质量标准，吸水率14.98%，优于200＃粘土砖的吸水率，干缩值≤0.78mm/m，上述指标证明该方法生产的砖适于南方潮湿，北方寒冷建筑规范使用，并彻底解决了抹灰、砌筑时沙浆脱落离层的问题。
附图
是本发明的制备方法工艺流程图。
下面提供
具体实施例方式实施例1用经过含水率检测的40%等外级粉煤灰、40%无土、颗粒在1～5毫米的平炉钢渣，混合投入行星式混料仓内，通过提升倒入混料机内先搅拌1～2分钟，水份控制在12～18%;第二次将20%拌有0.5%磷酸三钠和0.5%无水硫酸钠水溶剂的呈微弱碱性(PH值7～8)的电石渣投入混料机内，继续搅拌拌2～3分钟，水份控制在13～15%，然后用皮带输送机送到120T盘式8孔压砖机压制成型，出机码成垛(砖与砖并列1厘米间距，垛高在一米左右，1.1平方米可码1000块砖)，第二天洒水养护，第三天洒水使砖饱和，洒水养护48～72小时后，再自然养护4～7天，即可制成符合《JZ239-91》标准70＃～100＃粉煤灰承重砖。
实施例2以35%的粉煤灰40%钢渣、25%电石渣(质量要求同实施例1)，1.5%磷酸三钠、1%无水硫酸钠混料后，操作流程同实施例1，水份控制在10～15%，成品砖符合《JC239-91》100-150＃粉煤灰承重砖标准。
实施例3以70%粉煤灰、10%钢渣、20%电石渣(质量要求同实施例)，1%无水硫酸钠混合，操作流程同实施例1，水份控制在8～10%，可制成符合框架的非承重加气混凝土砌块标准的50＃～70＃粉煤灰，电石渣框架非承重砖，该方法制成的非承重砖比加气混凝土砌块成本降低50%。
本发明所说的化学固化早强剂中，磷酸三钠可以用造纸废料白泥代替，无水硫酸钠可以用未经提炼的芒硝代替，则可进一步扩大工业废渣的综合利用率，并降低成品砖的成本。
权利要求
1.一种建筑用砖，特别涉及一种纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖，其特征在于，该建筑用砖的各基本组分及其含量为A粉煤灰35～60%；B钢渣 20～50%；C电石渣15～30%；D固化早强剂，电石渣重量的 1.5～2.7%。
2.根据权利要求1所说的纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖，其特征在于，所说的钢渣可以是炼钢、铁转炉、平炉或高炉排放的钢渣。
3.根据权利要求1所说的纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖，其特征在于，所说的电石渣可以是生产乙炔或纯碱排放的电石渣或碱渣。
4.根据权利要求1所说的纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖，其特征在于，所说的固化早强剂是磷酸三钠或造纸废料白泥和无水硫酸钠或未经提炼的芒硝。
5.根据权利要求4所说的纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖，其特征在于，所说的磷酸三钠或造纸废料白泥含量为电石渣重量的0.5～1.5%;所说的无水硫酸钠或未经提炼的芒硝的含量为电石渣重量的1.0～1.2%。
6.一种如权利要求1～5所说的纯工业废渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖的制备方法，其特征在于，将按各组分含量筛选的粉煤灰、钢渣和电石渣以及用水稀释后的化学固化早强剂同时或分二次投入行星式混料机内，强制搅拌、碾压、供水3～5分钟，水份控制在8～20%，然后将物料通过一条皮带输送机分别输送到二台单位压力为43.5MPa的120T八孔压砖机中压制成型，出机后在室内或露天码垛养护，养护温度10～30℃，养护时间7～10天。
7.根据权利要求6所说的纯工业为渣免烧免蒸建筑承重砖和非承重砖的制备方法，其特征在于，所说的强制搅拌、碾压、供水在一台行星式混料机内完成。
全文摘要
本发明涉及一种纯工业废建筑用砖及其制备方法，克服了现有技术尚须加入至少5％的水泥，以及不掺水泥，但需低温养护，内层砖水化反应不完全的问题，特征是以3～60％的粉煤灰，20～50％的钢渣和15～30％的电石渣为基本材料，再加入电石渣重量1.5～2.7％的固化早强剂，经单位压力为43.5MPa的压砖机压制成型后，室内或露天养护后制成。优点是不设一氧化碳煤气养护窑，因而节土、节煤；由于采用纯工业废渣，不加水泥，因而成本低，为工业废渣的综合利用率开辟了新途径。
文档编号C04B18/04GK1093688SQ9311104
公开日1994年10月19日 申请日期1993年4月10日 优先权日1993年4月10日
发明者施东奎, 施东宇, 张忠柱, 姜培禄, 施殿旭 申请人:施东奎, 施东宇