本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种湿热养护砖及其生产工艺。
背景技术：
经压制成型的砖，如实心砖、空心砖和多孔砖等，可采取蒸压养护、蒸汽养护等方式进行养护。目前压制成型机的成型压力要求不低于20mpa，加水量需低于10％，同时必须加入20％-30％的集料，压制成型的砖才能具备所需要的初始砖坯强度，以便进行养护；同时原材料颗粒间在成型压力作用下，形成紧密接触，在养护过程中，保证物料颗粒之间的物理化学作用能够高效进行，为后期强度的形成与发展提供条件。
天然集料主要是经破碎后的瓜米石或粒径小于10mm的碎石，主要存在以下几个问题：
(1)环保问题
由于目前国家在环保方面的要求越来越严格，开山采石对环境造成一定的破坏和污染，因此会存在阶段性的供货紧张，影响企业的正常生产。
(2)成本上升
近年来碎石这类地方性原料价格上升较快，导致生产成本增加。
(3)产品表观密度较大
碎石的密度在2500kg/m3左右，用瓜米石或小碎石生产的砖的表观密度相应增大，不利于减轻墙体自重，会导致承重结构截面增加，建筑的使用面积减少，建筑成本上升。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题为：如何提供一种不使用天然集料的养护砖的配方及生产工艺。
本发明的技术方案为：粗渣湿热养护砖，它由以下重量百分比的原料组成：粗渣15-30％，粉煤灰60-75％，生石灰7-15％。
本发明还公开了上述粗渣湿热养护砖的生产工艺，包括如下步骤：
(1)原料制备
将粗渣进行破碎、生石灰进行粉磨，待用；
(2)计量
将各组成材料按配合比进行计量；
(3)搅拌
将计量好的原料进行搅拌；
(4)陈放
根据生石灰的消解速度，陈放至消解完成；
(5)补水搅拌
陈放结束后，测量物料的剩余含水率，补充水分至含水率为6-9％，搅拌；
(6)压制成型
选择16-24mpa的压力进行压制成型；
(7)养护
①可选择蒸压养护的方式养护，养护制度如下：
升温：2h-2.5h
恒温：时间6h-7h，温度180-190℃
降温：2h-2.5h；
②可选择蒸汽养护的方式养护，养护制度如下：
升温：2h-2.5h
恒温：时间16h-20h，温度80-90℃
降温：2h-2.5h。
进一步地，步骤(1)中，将大于10mm粒径的粗渣破碎至5-10mm的粒径。
进一步地，步骤(3)中，搅拌速度为30r/min。
相对于碎石，粗渣表面多孔、粗糙，易吸收水分，含水率波动大，内部水分不易释放。粗渣应用的上限受其含水率限制。如，物料总加水量为9％，若粗渣含水率为20％，当掺量为30％，物料总含水量为20％×30％＝6％。另补水3％，适合生石灰的消解。若粗渣用量超过30％，所需补水量少，不提交利于生石灰的消解，或过多补水，会影响坯体强度。粗渣掺量若小于15％，不能体现利用工业废渣的意义。
粗渣破碎后，如果粒径大于10mm，成型时粗渣会破裂，影响坯体强度，粒径小于5mm的量过多，会影响成型时的压力，或导致坯体出现起层现象。当粒径小于5mm的粗渣含量占粗渣问题的30％时，坯体出现明显起层现象。当粒径小于5mm的粗渣含量占粗渣问题的20％时，坯体可观察到起层现象。当粒径小于5mm的粗渣含量占粗渣问题的10％以下时，坯体起层不明显。
由于物料的总含水量控制在9％内，应采用快速搅拌设备，以利于物料的均匀分布。转速过高，能耗大，转速过低，搅拌不均匀。转速为40r/min时，设备投资大，能耗高，不适应工业化在规模生产。转速为20r/min时，物料未能实现均匀分布，尤其是水分分布不均匀，表现结果是所得制品的强度波动大，变异系数达到0.3，远大于行业标准关于变异系数应小于0.21的要求。经过实验，转速优选为30r/min。转速为30r/min时，所采用的设备为通用设备，搅拌效果较好，体现在所得制品的强度波动小，变异系数为0.19，质量稳定。
陈放时间由生石灰的消解速度决定。如快速消解石灰，陈放2h左右，中速消解石灰，陈放4h左右。对于中速消解石灰，若消解时间3h成型，养护后砖体出现胀裂，说明石灰消解时间不足，养护过程中生石灰继续消解，体积膨胀，导致砖体开裂。若消解时间4h，养护过程中砖体稳定，强度波动小。若消解时间5h，养护过程中砖体稳定，强度波动小。
当含水率5％时，物料成型困难，24mpa的成型压力下，坯体的容重小于1600kg/m3，坯体强度不足。当含水率为11％时，物料成型困难，成型压力为16mpa时，就出现坯体变形现象。当含水率为6-9％时，效果较好，优选地，当含水率为8％左右时，成型效果较好，24mpa的成型压力下，坯体的容重为1650kg/m3，坯体强度较好，制品强度稳定。
成型压力过小，坯体强度过低，影响砖的强度。成型压力过大，能耗过大，砖过重。当成型压力为15mpa时，坯体容重1600kg/m3，坯体强度不足，不能满足码垛的要求。当成型压力为25mpa时，坯体容重1750kg/m3，制品容重过大，增加物料用量，增加成本，同时增加砌体自重。也不利于砌体的保温和隔热性能。经过实验确定，选择16-24mpa的压力进行压制成型时，效果最好。
养护分为两种方法，第一种方法时有利于砖的强度发展，同时不出现开裂和变形，生产周期控制在10h左右，生产效率较高，一天可出两批产品。若升温时间过长，如3h，会增加能耗。若升温时间过短，如1.5h，会由于温度应力导致砖体出现开裂。升温时间为2h时，砖的体积稳定。若恒温时间不足，如5h，反应不完全，砖的强度较低，实测强度在11mpa左右。若恒温时间过长，能耗较高。若恒温时间为6.5h，砖的强度可满足15mpa的要求。若降温时间过短，如1.5h，由于温度应力大，导致砖的体积不稳定，易出现开裂。若降温时间过长，生产周期过长，影响生产效率。降温时间为2h时，砖的体积较稳定，不易出现开裂。第二种方法中：若升温时间过长，如3h，会增加能耗。若升温时间过短，如1.5h，会由于温度应力导致砖体出现开裂。升温时间为2h时，砖的体积稳定。若恒温时间不足，如14h，反应不完全，砖的强度较低，实测强度在11mpa左右。若恒温时间过长，能耗较高。若恒温时间为6.5h，砖的强度可满足15mpa的要求。若降温时间过短，如1.5h，由于温度应力大，导致砖的体积不稳定，易出现开裂。若降温时间过长，生产周期过长，影响生产效率。降温时间为2h时，砖的体积较稳定，不易出现开裂。此养护制度为常压养护，养护设备为窑内养护，不需要蒸压设备，设备投资较低，大约降低50％左右。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)利用工业废渣，保护环境
本发明利用火力发电厂排放的粗渣，变废为渣，实现了工业固体废弃物的综合利用，减少对天然石材的开采，保护了生态环境。
(2)降低制品表观密度
本发明利用火力发电厂排放的粗渣，由于其结构多孔，堆积密度较小，因此可有效地降低制品的表观密度，减小结构自重，增加建筑的使用面积，降低成本。
(3)提高坯体强度
由于粗渣表面多孔，在坯体的压制成型过程中，有利于气体的排放，减少坯体出现起层的几率，提高坯体强度和坯体内部结构的均匀性。(4)提高制品强度
由于粗渣表面多孔，在压制过程中，粉煤灰和生石灰会进入粗渣表面的孔穴中，当水化产物形成后，会提高强度型物质与粗渣的咬合程度，从而提高强度。
同时，由于粗渣中含有一定成分的sio2，在湿热环境下，会与生石灰发生反应，生成具有强度的水化硅酸钙，增强集料界面的粘结强度。最终产品强度达到15mpa。
(5)降低成本，提高效率
使用固体废弃物替代天然石材，可有效地降低原材料的成本，同时避免因天然原材料供应不上或价格波动大对企业正常生产产生的负面影响。
并且，由于降低制品的表观密度，单位面积的建筑成本也有明显的降低，同时提高了建筑物的使用面积。粗渣内部具有一定比例的封装孔隙，可提高制品的保温隔热性能，有利于实现建筑节能。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
(1)原料制备：将大于10mm粒径的粗渣破碎至5-10mm的粒径、生石灰进行粉磨，待用；
(2)计量：以重量计，称取粗渣150kg，粉煤灰750kg，生石灰100kg；
(3)搅拌：将计量好的原料加水进行搅拌，加水量为物料总重量的9％，搅拌速度为30r/min；
(4)陈放：根据生石灰的消解速度，陈放至消解完成；
(5)补水搅拌：陈放结束后，测量物料的剩余含水率，补充水分至含水率为9％，搅拌；
(6)压制成型：24mpa的压力进行压制成型；
(7)养护：升温2h，180℃恒温7h，降温2.5h。
成品检测：密度
实施例2
(1)原料制备：将大于10mm粒径的粗渣破碎至5-10mm的粒径、生石灰进行粉磨，待用；
(2)计量：以重量计，称取粗渣300kg，粉煤灰600kg，生石灰100kg；
(3)搅拌：将计量好的原料加水进行搅拌，加水量为物料总重量的6％，搅拌速度为30r/min；
(4)陈放：根据生石灰的消解速度，陈放至消解完成；
(5)补水搅拌：陈放结束后，测量物料的剩余含水率，补充水分至含水率为6％，搅拌；
(6)压制成型：16mpa的压力进行压制成型；
(7)养护：升温2.5h，80℃恒温20h，降温2h。
实施例3
(1)原料制备：将大于10mm粒径的粗渣破碎至5-10mm的粒径、生石灰进行粉磨，待用；
(2)计量：以重量计，称取粗渣200kg，粉煤650kg，生石灰150kg；
(3)搅拌：将计量好的原料加水进行搅拌，加水量为物料总重量的8％，搅拌速度为30r/min；
(4)陈放：根据生石灰的消解速度，陈放至消解完成；
(5)补水搅拌：陈放结束后，测量物料的剩余含水率，补充水分至含水率为8％，搅拌；
(6)压制成型：20mpa的压力进行压制成型；
(7)养护：升温2h，190℃恒温7h，降温2h。
实施例4
(1)原料制备：将大于10mm粒径的粗渣破碎至5-10mm的粒径、生石灰进行粉磨，待用；
(2)计量：以重量计，称取粗渣250kg，粉煤680kg，生石灰70kg；
(3)搅拌：将计量好的原料加水进行搅拌，加水量为物料总重量的7％，搅拌速度为30r/min；
(4)陈放：根据生石灰的消解速度，陈放至消解完成；
(5)补水搅拌：陈放结束后，测量物料的剩余含水率，补充水分至含水率为7％，搅拌；
(6)压制成型：18mpa的压力进行压制成型；
(7)养护：升温2.5h，90℃恒温16h，降温2h。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。