本发明属于建筑材料生产领域，特别涉及一种砂轮灰空心砖及其制备方法。
背景技术：
随着社会经济的发展，建筑行业得到迅猛发展，粘土实心砖由于其体积小、重量大、消耗能源，污染环境，现在国家禁止和限制实心粘土砖的生产和使用，不允许挖土烧砖，现在国家开始推进墙体材料革新和推广节能建筑，积极号召新型建材、制品的开发和推广利用，为了大力推进新型墙体材料产业的发展，各地还在立项、贷款、用地、税收等各方面给予了优惠政策，现在各地都在利用其他替代品烧砖，特别重视的是用垃圾货工业废渣制砖，但是目前市场上利用废物制成的砖块强度达不到要求，而且有开裂、粉化现象，不密实，耐磨性差，影响墙体质量，浪费资源。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种砂轮灰空心砖及其制备方法，选料科学，充分利用工业建筑垃圾，降低生产成本，制备方法先进，质地紧密，不粉化，抗压强度与耐磨性高，防开裂性能好，砖块质量高，使用寿命长。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种砂轮灰空心砖，由以下重量份的原料组成：砂轮灰15-20份，河淤泥30-40份，煤渣25-30份，水90-105份，胶岭石20-30份，玄武岩35-40份，木屑2-5份，聚苯乙烯粒1-3份，生石灰2-5份。
上述砂轮灰空心砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将胶岭石磨细到800-1000目；
（2）将砂轮灰与步骤（1）后的胶岭石颗粒混合，密封加热，保持温度650-700℃，压力2-6MPa，时间40-55min；
（3）将聚苯乙烯粒、生石灰分别磨细到1500-1800目；
（4）将步骤（2）（3）后的混合物与晒干的河淤泥密封混合搅拌2-3h，磨细到1800-2000目；
（5）将煤渣、玄武岩分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1-2mm；
（6）将木屑烘烤成炭灰；
（7）将步骤（4）（5）（6）后的混合物加水搅拌混合2-3h；
（8）将步骤（7）后的混合物送入陈化库加压陈化8-10天，保持温度15-20℃，压力3-5MPa；
（9）将步骤（8）后的混合物进入制砖机，高压挤压成砖坯码在进料车上；
（10）将进料车送入烘干室，在65-70℃的温度下烘干3-4天；
（11）将进料车进入第一烧结窑中，烧结温度是460-480℃，烧结时间为8-10小时，进料车进入第二烧结窑，烧结温度是960-985℃，烧结时间为26-28小时，进料车回到第一烧结窑，烧结时间为10-12小时，自然冷却后取出打磨即可。
作为本发明的一种改进，所述步骤（8）原料混合物在陈化库加压陈化期间每隔4-5h喷雾保湿一次。
作为本发明的一种改进，所述步骤（8）原料混合物在陈化库加压陈化期间每隔24-28h将原料混合物翻一次。
作为本发明的一种改进，所述步骤（9）制砖机挤出压力为30-35MPa。
作为本发明的一种改进，所述步骤（9）后的砖坯尺寸为290 mm×115 mm×115mm。
本发明以砂轮灰、河淤泥、煤渣、胶岭石、玄武岩为主要原料来制作空心砖，科学选料，制备方法先进，具备以下特点：
1、砂轮灰为砂轮加工打磨铸件的时候，相互摩擦产生的颗粒状废料，河淤泥是在缓慢的流水环境中沉积，经过物理化学和生物化学作用形成的，未固结的软弱细粒或极细粒土，煤渣是火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，上述物料都是工业、建筑废料或石块，本发明废物利用，不使用水泥与粘土，生产成本低，节约资源。
2、本发明所述的砂轮灰里含有大量的Si02、Al203，在制备方法步骤（2）里与20-30份富含Si02、Al203的胶岭石一起经过高温高压预活化处理，将原来片状的Si02转变成细粒状的Si02，在之后的原料陈化和烧结时，能够提高流动性和粘接性，使空心砖质地紧密，而且可以提高强度高和耐磨性，提高了砖块的品质。
3、本发明在步骤（8）对原料的混合物进行加压陈化，原来在自然状态下陈化需要20-30天才能够水化和进行离子交换，进而制砖，本发明陈化在一定的温度和压力下，提高原料的水硬胶凝活性，提高原料的塑性，时间只需要8-10天左右就可以达到要求，本发明还可以定时喷雾，能够使水化和离子交换进行的更加充分，还能够加快氧化还原反应．使原料松软均匀，增加塑性、提高流动性和粘接性，为了提高空心砖的品质，还可以定时翻场，能够加快反应速度，提升品质，经过本发明所述的加压陈化，砖块表面和内部的性能均匀，粘合度高，一旦烧结成型，抗压强度高，材料减量少，耐磨性好，塑性指数提高2-3，不开裂，不粉化。
4、本发明所述的烧结是在两个温度不同的烧结窑进行的，采用“中温预烧、高温成型、中温巩固”的方式进行，砖坯燃烧时会产生各种物理化学反应，让砖坯先在460-480℃中温预烧，脱去各种物理化学反应后的结构水，快速让大分子链发生裂解，然后在960-985℃高温成型，激活砂轮灰、胶岭石、炉渣等原料的活性，让各种原料凝结、融合，最后中温巩固，将融合的原料彻底成型，空心砖冷却后磨损小，强度高，能在低温条件下长期使用，不会因为温度急剧变化而开裂，又不会瓷化，坚硬不破碎，具有较强吸水性、收缩率小，具有耐磨、耐压、耐酸碱、抗老化等多种功能，使用寿命长，所述步骤（9）后的砖坯全部堆在进料车上，使用进料车分别在2个烧结窑内烧结，提高砖块凝结度，而且无需将砖坯翻动，直接堆码在滑车上烧制，减少人工劳动强度，降低生产成本。
5、本发明在原料里加入一定量的木屑，增加砖坯内的纤维数量，提高粘接性与抗冲击的能力，延长砖块的使用寿命，而且木屑经过烘烤形成炭灰，在烧结砖块时，替代部分燃料，降低成本，烧结过程中砖块内部会产生各种物理化学反应，在砖体内部会形成无数微孔，此时聚苯乙烯粒微粒在经过高温烧结后，它会迅速膨胀，将砖坯内部的微孔填满，使砖块内部密实，这样生产出的空心砖不仅强度、硬度高，坚实，耐磨损，韧性提高，而且有保温性能。
使用本方法制成的空心砖，比一般的空心砖抗压强度提高10-15%，耐磨度提高20-25%，可使建筑物自重减轻30-40%，施工效率提高40%，无需使用粘土和水泥，节约燃料5-10%，且成品率高，磨损量小。
本发明所述的空心砖，颜色为灰色，砌块表面完整，无缺楞掉角，敲击声音较脆，无起粉，掉屑现象，裂纹少且短浅，无泛霜，性能如下：常温下材料减量2-3g/cm2，抗压强度达到MU2.0级，收缩值≤0.3mm/m，重量损失≤3.1%，抗冻性强度损失≤15%，综合性能优异，使用寿命长。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种砂轮灰空心砖，选料科学，充分利用工业建筑垃圾，降低生产成本，提高经济效果，制备方法先进，通过预活化的方法提高原料活性与粘合性，将原料紧密融合在一起，质地紧密，不粉化，抗压强度与耐磨性高，防开裂性能好，能在低温条件下长期使用，使用寿命长，用途广泛，施工适应性强。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述的一种砂轮灰空心砖，由以下重量份的原料组成：砂轮灰18份，河淤泥36份，煤渣27份，水100份，胶岭石25份，玄武岩37份，木屑4份，聚苯乙烯粒2份，生石灰3份。
上述砂轮灰空心砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将胶岭石磨细到900目；
（2）将砂轮灰与步骤（1）后的胶岭石颗粒混合，密封加热，保持温度670℃，压力4MPa，时间48min；
（3）将聚苯乙烯粒、生石灰分别磨细到1600目；
（4）将步骤（2）（3）后的混合物与晒干的河淤泥密封混合搅拌2h，磨细到1800目；
（5）将煤渣、玄武岩分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1mm；
（6）将木屑烘烤成炭灰；
（7）将步骤（4）（5）（6）后的混合物加水搅拌混合2h；
（8）将步骤（7）后的混合物送入陈化库加压陈化9天，保持温度17℃，压力4MPa，期间每隔4h喷雾保湿一次，每隔26h将原料混合物翻一次；
（9）将步骤（8）后的混合物进入制砖机，高压挤压成砖坯码在进料车上，压力为30-35MPa，砖坯尺寸为290 mm×115 mm×115mm；
（10）将进料车送入烘干室，在67℃的温度下烘干3天；
（11）将进料车进入第一烧结窑中，烧结温度是470℃，烧结时间为9小时，进料车进入第二烧结窑，烧结温度是970℃，烧结时间为27小时，进料车回到第一烧结窑，烧结时间为11小时，自然冷却后取出打磨即可。
使用本方法制成的空心砖，比一般的空心砖抗压强度提高11%，耐磨度提高23%，可使建筑物自重减轻33%，施工效率提高40%，节约燃料8%，颜色为灰色，砌块表面完整，无缺楞掉角，敲击声音较脆，无起粉，掉屑现象，裂纹少且短浅，无泛霜，抗压强度达到MU2.0级，收缩值0.2mm/m，重量损失3%，抗冻性强度损失14%，综合性能优异，使用寿命长。
实施例2
本实施例所述的一种砂轮灰空心砖，由以下重量份的原料组成：砂轮灰15份，河淤泥40份，煤渣25份，水105份，胶岭石20份，玄武岩40份，木屑2份，聚苯乙烯粒3份，生石灰2份。
上述砂轮灰空心砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将胶岭石磨细到1000目；
（2）将砂轮灰与步骤（1）后的胶岭石颗粒混合，密封加热，保持温度650℃，压力6MPa，时间40min；
（3）将聚苯乙烯粒、生石灰分别磨细到1800目；
（4）将步骤（2）（3）后的混合物与晒干的河淤泥密封混合搅拌2h，磨细到2000目；
（5）将煤渣、玄武岩分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在1mm；
（6）将木屑烘烤成炭灰；
（7）将步骤（4）（5）（6）后的混合物加水搅拌混合3h；
（8）将步骤（7）后的混合物送入陈化库加压陈化8天，保持温度20℃，压力3MPa，期间每隔4h喷雾保湿一次，每隔28h将原料混合物翻一次；
（9）将步骤（8）后的混合物进入制砖机，高压挤压成砖坯码在进料车上，压力为30MPa，砖坯尺寸为290 mm×115 mm×115mm；
（10）将进料车送入烘干室，在70℃的温度下烘干3天；
（11）将进料车进入第一烧结窑中，烧结温度是480℃，烧结时间为8小时，进料车进入第二烧结窑，烧结温度是985℃，烧结时间为26小时，进料车回到第一烧结窑，烧结时间为12小时，自然冷却后取出打磨即可。
使用本方法制成的空心砖，比一般的空心砖抗压强度提高10%，耐磨度提高25%，可使建筑物自重减轻31%，施工效率提高40%，节约燃料10%，颜色为灰色，砌块表面完整，无缺楞掉角，敲击声音较脆，无起粉，掉屑现象，裂纹少且短浅，无泛霜，抗压强度达到MU2.0级，收缩值0.26mm/m，重量损失3.1%，抗冻性强度损失15%，综合性能优异，使用寿命长。
实施例3
本实施例所述的一种砂轮灰空心砖，由以下重量份的原料组成：砂轮灰20份，河淤泥30份，煤渣30份，水90份，胶岭石30份，玄武岩35份，木屑5份，聚苯乙烯粒1份，生石灰5份。
上述砂轮灰空心砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）将胶岭石磨细到800目；
（2）将砂轮灰与步骤（1）后的胶岭石颗粒混合，密封加热，保持温度700℃，压力2MPa，时间55min；
（3）将聚苯乙烯粒、生石灰分别磨细到1500目；
（4）将步骤（2）（3）后的混合物与晒干的河淤泥密封混合搅拌3h，磨细到1800目；
（5）将煤渣、玄武岩分别进行破碎处理，破碎后颗粒尺寸控制在2mm；
（6）将木屑烘烤成炭灰；
（7）将步骤（4）（5）（6）后的混合物加水搅拌混合2h；
（8）将步骤（7）后的混合物送入陈化库加压陈化10天，保持温度15℃，压力5MPa，期间每隔4h喷雾保湿一次，每隔24h将原料混合物翻一次；
（9）将步骤（8）后的混合物进入制砖机，高压挤压成砖坯码在进料车上，压力为35MPa，砖坯尺寸为290 mm×115 mm×115mm；
（10）将进料车送入烘干室，在65℃的温度下烘干4天；
（11）将进料车进入第一烧结窑中，烧结温度是460℃，烧结时间为10小时，进料车进入第二烧结窑，烧结温度是960℃，烧结时间为28小时，进料车回到第一烧结窑，烧结时间为10小时，自然冷却后取出打磨即可。
使用本方法制成的空心砖，比一般的空心砖抗压强度提高15%，耐磨度提高20%，可使建筑物自重减轻40%，施工效率提高40%，节约燃料5%，颜色为灰色，砌块表面完整，无缺楞掉角，敲击声音较脆，无起粉，掉屑现象，裂纹少且短浅，无泛霜，抗压强度达到MU2.0级，收缩值0.2mm/m，重量损失2.9%，抗冻性强度损失14%，综合性能优异，使用寿命长。