专利名称：一种以工业废渣为基料的合成材料及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种以工业废渣为基料的合成材料及其生产工艺，该合成材料可用于制作建筑材料、装饰材料。所说的工业废渣包括粉煤灰、炉渣，矿渣、煤矸石。
近年来，我国十分重视对工业废渣的综合开发利用，并取得了不少科技成果。在中国专利公报第10卷40期上曾公开了一种名称为“纯工业废渣承重非承重砖”，专利申请号为93111045.9的发明创造。它采用的混凝土材料是按如下配比制成的粉煤灰30-60％，钢渣20-50％，电石渣15-30％，以它们三者为基本材料，再加入电石渣重量1.5-2.7％的固化早强剂，经单位压力43.5Mpa的压砖机压制成型后，室内或露天养护即可。采用这种合成材料，虽然各种废渣的总掺量较高，但是，在某地区并不是各种废渣都很充足，而大多数是1-2种废渣较充足，这样就满足不了生产的需要，使这种制砖材料的合成受到限制，同时采用上述材料只能生产承重非承重砖，应用范围较窄。
本发明的目的在于提供一种以工业废渣为基料的合成材料，用该种材料生产的制品能够具有强度高、抗冻融、吸水率低、容重小、综合性能良好的特点，并且这种材料可以采用一种废渣作基料，也可采用2-3种废渣作基料进行配比制成建材或装饰材料，使当地的废渣资源得到充分利用，而且应用范围广泛。
本发明的另一个目的在于提供一种以工业废渣为基料合成材料的生产工艺。
其具体解决方案是在干燥粉煤灰或粉碎至最大粒径为15mm的炉渣、煤矸石、矿渣中加入活性激发剂，使之产生较高的反应活性，所说的活性激发剂包括生石灰、石膏、水泥、氢氧化钠，其中水泥、生石灰、石膏又具有胶结作用，可将集料胶结为整体，加入复合早强剂，使之早期强度有较大幅度的提高，加入FDN型高效减水剂，可减少用水量、提高制品中、后期的强度。将上述各种原料经混合、轮碾、熟化，强制搅拌，使工业废渣物理活化，然后自然养护即可。
该合成材料的配比按质量百分比计算如下干燥的工业废渣80-50％，425#普通硅酸盐水泥5-10％，生石灰3-6％，石膏2-4％，中砂0-20％，氢氧化钠0.025-0.05％，复合早强剂0.5-1％，FDN型高效减水剂0.03-0.06％，余量为水。所说的工业废渣包括粉煤灰，矿渣、炉渣、煤矸石，这几种废渣可以同时配合使用作基料，也可以单独使用作基料，若以粉煤灰单独用作基料时，需要加中砂或粉碎后的炉渣，以提高材料的密实度。所说的复合早强剂由氯化钠、三乙醇胺，水按10∶1∶89的比例配制而成。所说的FDN型高效减水剂为FDN-1000型或FDN-2000型、生石灰、石膏至少100目。
采用如下的生产工艺生产合成材料，其步骤是(1)将干燥粉煤灰，筛去杂质和泥土，将块状的炉渣、矿渣、煤矸石粉碎至最大粒径为15mm。
(2)将规定量的氢氧化钠用适量水配制成10％的水溶液，备用。
(3)将规定量的生石灰、石膏、备用氢氧化钠溶液加入轮碾机混合，轮碾5-10分钟。
(4)出料、堆积熟化2-10小时。
(5)将FDN型高效减水剂配制成10％水溶液，备用，将氯化钠、三乙醇胺、水，按规定比例配制成复合早强剂，备用。
(6)将熟化后的混合料、备用的复合早强剂和高效减水剂，加入双卧轴搅拌机中，搅拌2-5分钟。
(7)用具有台板、模箱、压板三部分可同时振动，且激震力为45-60千牛的空心砌块成型机，采用不同的模具，即可成型各种空心砌块，铺地砖，隔热砖，花格砖，实心砖，路沿砖，贴面块等建材、装饰材料。
(8)成型后的制品，进行自然养护即可，所述的自然养护是指对成品十字交叉喷洒高效养护剂，并覆盖草袋，墨色聚氯乙烯薄膜，进行保温、保湿自然养护20天，然后自然干燥。夏季28天，冬季35天出厂。
本发明由于以工业废渣为基料，并加入规定量的活性激发剂、复合早强剂、FDN型高效减水剂及适量的水，经轮碾、熟化、强制搅拌、高激震成型、保温保湿自然养护而成制品。所以这种材料制品性能良好，非承重砌块抗压强度可达3.0-4.5Mpa，承重砌块达7.5-15MPa，地砖，实心砖等可达10-30Mpa，均达到国标，并且抗冻融、吸水率低、容重小，而且外观光洁、棱角整齐，在建材和装饰材料领域中有广泛的应用前景，同时，能使当地的废渣资源得到充分的利用。
结合实施例对本发明的内容进行详细说明。
实施例1本合成材料的配比按质量百分比计算如下干燥粉煤灰55％，炉渣10％，425#普通硅酸盐水泥7％，生石灰5％，石膏3％，氢氧化钠0.025％，复合早强剂0.5％，FDN-2000型高效减水剂0.03％，余量为水。上述的复合早强剂是用氯化钠、三乙醇胺、水按10∶1∶89的比例配成的。
本合成材料采用如下的工艺进行生产，其步骤是(1)将干燥粉煤灰，除去杂土。将炉渣粉碎至最大粒径为15mm；(2)将规定量的氢氧化钠配成10％的水溶液，备用；(3)将100目的生石灰、100目的石膏、425#的硅酸盐水泥及备用的10％氢氧化钠水溶液、干燥的粉煤灰按规定量一起加入轮碾机轮碾8分钟；(4)出料、堆积、熟化4小时；(5)按规定的比例配制好复合早强剂备用，用适量水将FDN-2000型高效减水剂配成10％的溶液备用；(6)将熟化料和备用的复合早强剂及FDN-2000型高效减水剂、适量的水、规定量的炉渣一起加入双卧轴搅拌机搅拌3分钟；(7)将搅拌后的半干料送入具有台板、模箱、压板三部分可以同时共同震动，且激震力为60千牛的空心砌块机成型为空心砌块；(8)将成型产品十字交叉式喷洒两遍混凝土高效养护剂后，覆盖黑色聚氯乙稀薄膜，进行自然养护20天，撤膜自然干燥，夏季28天，冬季35天即可出厂。
实施例2本合成材料的配比按质量百分比计算如下最大粒径15mm的干燥炉渣80％，425#普通硅酸盐水泥5％，石膏2％，生石灰4％，氢氧化钠0.04％，复合早强剂0.6％，FDN-1000型高效减水剂0.06％，余量为水，上述复合早强剂的配制同实施例1。合成材料的生产工艺，除采用激震力为60千牛的空心砌块机外，其余均同实施例1。制成空心砌块。
实施例3合成材料的配比按质量百分比计算如下煤矸石50％，矿渣20％，425#普通硅酸盐水泥10％，生石灰6％，石膏4％，氢氧化钠0.05％，复合早强剂0.8％，FDN-2000型高效减水剂0.04％，余量为水。上述的复合早强剂的配制同实施例1。按上述配比，先将煤矸石粉碎至最大粒径为15mm，然后加入规定量的生石灰、石膏、氢氧化钠溶液，用轮碾机轮碾5分钟，而后采用与实施例1相同的工艺步骤，而应用激震力为45千牛的砌块成型机，即可制成实心砖。
实施例4合成材料的配比按质量百分比计算如下矿渣70％，粉煤灰10％，425#普通硅酸盐水泥8％，生石灰5％，石膏3％，氢氧化钠0.035％，复合早强剂0.7％，FDN-1000型高效减水剂0.05％，余量为水。上述复合早强剂的配制同实施例1。按上述配比，将干燥煤矸石粉碎至最大粒径15mm，然后称量，并和规定量的粉煤灰、生石灰、石膏、氢氧化钠混合，轮碾10分钟，然后，采用与实施例1相同的工艺，即可。制成品为人行道砖。
实施例5合成材料的配比按质量百分比计算如下粉煤灰70％、中砂10％，425#普通硅酸盐水泥5％、生石灰3％、石膏2％、氢氧化钠0.04％、复合早强剂0.9％、FDN-2000型高效减水剂0.06％，余量为水。上述复合早强剂的配制同实施例1。按上述配比，将规定量的粉煤灰、生石灰、石膏、中砂、氢氧化钠溶液加入轮碾机，轮碾5分钟，然后采用与实施例1相同的工艺，而应用激震力为55千牛的砌块机，即可制成隔热砖。
实施例6合成材料的配比按质量百分比计算如下煤矸石60％、炉渣15％、425#普通硅酸盐水泥7％、生石灰6％、石膏4％、氢氧化钠0.07％、复合早强剂0.6％、FDN-2000型高效减水剂0.05％，余量为水。上述复合早强剂的配制同实施例1。按上述配比，将规定量的煤矸石、炉渣粉碎至最大粒径为15mm，然后，采用与实施例1相同的工艺，即可。其制成品为墙壁贴面砌块。
下面是合成材料制品技术指标的检测参数。
制品名称 抗压强度 抗冻融 吸水率 容重(Mpa)(循环) (％) (kg/m3)实施例1 空心砌块 3.2 15 12750实施例2 空心砌块 3.5 15 15780实施例3 实心砖 13.1 15 171950实施例4 人行道砖 25 15 142210实施例5 隔热砖 915 131750实施例6 墙壁贴面砌块 10 15 141890检测结果表明用该合成材料生产的制品，其抗压强度、抗冻融、吸水率及容量，均能达到国家标准。
权利要求
1.一种以工业废渣为基料的合成材料，其特征在于混合物中按配比总重量计算，工业废渣80-50％，生石灰3-6％，水泥5-10％，石膏2-4％，中砂0-20％，氢氧化钠0.025-0.05％，复合早强剂0.5-1％，FDN型高效减水剂0.03-0.06％，余量为水。
2.如权利要求1所述的合成材料，其特征在于复合早强剂是由氯化钠、三乙醇胺、水按10∶1∶89的比例配制而成。
3.一种以工业废渣为基料的合成材料的生产工艺，其特征在于如下生产步骤，(1)将粉状的工业废渣如粉煤灰干燥，筛去杂质和泥土，将块状的干燥工业废渣，如炉渣、矿渣、煤矸石、粉碎至最大粒径15mm，(2)将规定量的氢氧化钠用适量水配制成10％的溶液，备用，(3)将规定量的生石灰、石膏、备用氢氧化钠溶液加入轮碾机混合，轮碾5-10分钟，(4)出料、堆积熟化2-10小时，(5)将FDN型高效减水剂配制成10％水溶液，备用，将氯化钠、三乙醇胺、水按规定比例配制成复合早强剂，备用，(6)将熟化后的混合料，备用的复合早强剂及高效减水剂，加入双卧轴搅拌机中，搅拌2-5分钟，(7)用具有台板、模箱、压板三部分可同时振动，具激震力为15-60千牛的空心砌块成型机，采用不同的模具，即可成型各种建材和装饰材料，如空心砌块、空心砖、隔热砖、墙壁贴面砌块，(8)成型后的制品，进行自然养护即可。
全文摘要
一种以工业废渣为基料的合成材料及其生产工艺，它以工业废渣为基料，加入活性激发剂、复合早强剂、FDN型高效减水剂及水，经轮碾、熟化、强制搅拌、高激震成型、自然养护而成。所以该材料制品综合性能良好。非承重砌块抗压强度达3.0-4.5MPa，承重砌块达7.5-15MPa，地砖、实心砖等达10-30MPa，均达国标，并且抗冻融、吸水率低、容重小，外观光洁，在建材、装饰材料领域中有广泛的应用前景，还能使当地废渣资源得到充分利用。
文档编号C04B28/02GK1147485SQ95116040
公开日1997年4月16日 申请日期1995年10月10日 优先权日1995年10月10日
发明者阎振甲 申请人:阎振甲