一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖及其制备方法

1.本发明涉及一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖及其制备方法，属于建筑材料技术领域。


背景技术：

2.裂隙粘土是裂隙很发育的一种特殊粘土，其广泛分布于河南南部和西部，尤其在山区和丘陵垄岗地区分布广泛。裂隙粘土中含有较多的黏粒，矿物成分以伊利石、石英为主，并含有蒙脱石，化学成分以硅、铝、铁为主。裂隙粘土在天然条件下一般处于坚硬或硬塑状态，其密度较大，含水量小，粘粒含量较高，胶结较好，因此具有较高的强度和较低的压缩性。裂隙粘土具有一般粘土没有的特殊结构—裂隙结构，其地质特性也不同于一般粘土，如吸水时会膨胀软化，使土体结构破坏以致崩裂，严重影响强度，因此其特殊的性质大大制约了其在建筑工程上的应用。
3.免烧砖又称非烧结砖或新型墙砖，因其具有密实度大、吸水性好、耐久性好、强度较高等优点，且与烧结砖相当的产品质量和综合性能，已经成为烧结砖的新型替代材料。与烧结砖相比，免烧砖还具有以下优势：(1)节约土地资源，废物利用。免烧砖大多以工业废渣为原料，无需使用好土，可以保护耕地，同时能够大大利用工业废渣。(2)节约能耗，保护环境。免烧砖不需烧结和蒸养，大大降低了烧结砖生产过程中燃煤的使用，具有良好的社会和经济效益。(3)工艺简单、节约人力物力，降低生产成本。
4.目前没有以裂隙粘土为主要原料生产免烧砖的相关报道，因此以裂隙粘土为主要原料制备免烧砖是提高裂隙粘土利用率，降低免烧砖生产成本的一种新途径。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖及其制备方法，该方法能够大大提高裂隙粘土的资源利用率，降低免烧砖的生产成本。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖，包括以下重量份的原料：裂隙粘土50
‑
70份、闪长岩30
‑
40份、硅酸盐水泥10
‑
20份、异丙醇胺0.5
‑
1份、氢氧化锂1
‑
2份、生石灰5
‑
10份、对甲苯磺酰胺3
‑
5份。
8.裂隙粘土主要化学成分为sio
2 60.3
‑
70.8％、al2o
3 13.1
‑
18.3％、fe2o
3 5.4
‑
6.8％、cao 0.5
‑
0.9％、mgo 0.5
‑
1.2％、k2o 2.2
‑
3.7％、nao 0.8
‑
1.5％。
9.一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
10.(1)按重量份称取各原料；
11.(2)将裂隙粘土和闪长岩进行粉碎；
12.(3)将粉碎后的裂隙粘土和闪长岩与其余原料混合均匀；
13.(4)将混合原料进行球磨；
14.(5)加水，搅拌均匀；
15.(6)压制成型，室温陈化后得到初坯；
16.(7)初坯进行养护，即得。
17.粉碎后的裂隙粘土和闪长岩粒度＜8mm。
18.加水量为混合原料重量的5
‑
10％。
19.压制的压力为10
‑
15mpa，保压时间≥10s。
20.陈化时间≥12h。
21.养护为自然条件下养护28天。
22.本发明的有益效果：
23.1、本发明以裂隙粘土为主要原料制备免烧砖，大大提高了裂隙粘土的资源利用率，开辟了一种新的裂隙粘土的应用途径。
24.2、本发明以裂隙粘土为主要原料，以闪长岩、硅酸盐水泥、异丙醇胺、氢氧化锂、生石灰和对甲苯磺酰胺为辅料，并采用特定比例的原料，能够使制备的免烧砖具有密实度高，抗压强度和抗折强度高、耐水性好、收缩率低等优点。其中，闪长石作为免烧砖的骨料，硅酸盐水泥、生石灰可作为胶凝剂提高免烧砖的强度和稳定性，氢氧化锂可以辅助水泥和生石灰提高胶黏作用，保证免烧砖的结构稳定性，提高砖体强度，不易产生裂缝或断裂，异丙醇胺和对甲苯磺酰胺，协同作用，能够进一步提高砖体的强度，并提高砖体的耐水性能。
25.3、本发明将裂隙粘土和闪长石的粒径控制在8mm以下，可降低颗粒之间的孔隙率，增加密实度，提高砖体的强度。本发明将特定原料进行混合，并加入适量的水，有利于砖体的成型以及强度的提高，混合原料与水的充分混合，能够进一步填实颗粒之间的孔隙，避免砖体在后续工序中出现裂缝或者断层，有效保障了免烧砖的产品质量。
26.4、检测结果表明，本发明免烧砖的抗压强度可达25mpa以上，抗折强度可达4mpa以上，软化系数≥0.95，干燥收缩率≤0.045％，性能良好，且本发明的生产工艺简单，成本低，可作为新型免烧砖应用于建筑工程，具有良好的社会和经济效益。
具体实施方式
27.以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
28.本发明所用裂隙粘土主要化学成分为sio
2 60.3
‑
70.8％、al2o
3 13.1
‑
18.3％、fe2o
3 5.4
‑
6.8％、cao 0.5
‑
0.9％、mgo 0.5
‑
1.2％、k2o 2.2
‑
3.7％、nao 0.8
‑
1.5％。
29.实施例1
30.一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖，包括以下重量份的原料：裂隙粘土60份、闪长岩35份、硅酸盐水泥15份、异丙醇胺1份、氢氧化锂1份、生石灰8份、对甲苯磺酰胺4份。
31.该免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
32.(1)按重量份称取各原料；
33.(2)将裂隙粘土和闪长岩进行粉碎，使其粒度＜8mm；
34.(3)将粉碎后的裂隙粘土和闪长岩与其余原料混合均匀；
35.(4)将混合原料进行球磨；
36.(5)加水，加水量为混合原料重量的8％，搅拌均匀；
37.(6)压制成型，室温陈化12h以上，得到初坯；压制的压力为10mpa，保压时间≥10s；
38.(7)初坯进行自然养护28天，即得。
39.实施例2
40.一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖，包括以下重量份的原料：裂隙粘土50份、闪长岩30份、硅酸盐水泥10份、异丙醇胺0.5份、氢氧化锂1份、生石灰5份、对甲苯磺酰胺3份。
41.该免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)按重量份称取各原料；
43.(2)将裂隙粘土和闪长岩进行粉碎，使其粒度＜8mm；
44.(3)将粉碎后的裂隙粘土和闪长岩与其余原料混合均匀；
45.(4)将混合原料进行球磨；
46.(5)加水，加水量为混合原料重量的10％，搅拌均匀；
47.(6)压制成型，室温陈化12h以上，得到初坯；压制的压力为15mpa，保压时间≥10s；
48.(7)初坯进行自然养护28天，即得。
49.实施例3
50.一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖，包括以下重量份的原料：裂隙粘土70份、闪长岩40份、硅酸盐水泥20份、异丙醇胺1份、氢氧化锂2份、生石灰10份、对甲苯磺酰胺5份。
51.该免烧砖的制备方法，包括以下步骤：
52.(1)按重量份称取各原料；
53.(2)将裂隙粘土和闪长岩进行粉碎，使其粒度＜8mm；
54.(3)将粉碎后的裂隙粘土和闪长岩与其余原料混合均匀；
55.(4)将混合原料进行球磨；
56.(5)加水，加水量为混合原料重量的5％，搅拌均匀；
57.(6)压制成型，室温陈化12h以上，得到初坯；压制的压力为12mpa，保压时间≥10s；
58.(7)初坯进行自然养护28天，即得。
59.对比例
60.一种免烧砖，包括以下重量份的原料：裂隙粘土60份、闪长岩35份、硅酸盐水泥15份、氢氧化钠1份、氧化锆3份、氧化钙5份、氯化钠2份、生石灰5份。
61.(1)按重量份称取各原料；
62.(2)将裂隙粘土和闪长岩进行粉碎，使其粒度＜8mm；
63.(3)将粉碎后的裂隙粘土和闪长岩与其余原料混合均匀；
64.(4)将混合原料进行球磨；
65.(5)加水，加水量为混合原料重量的8％，搅拌均匀；
66.(6)压制成型，室温陈化12h以上，得到初坯；压制的压力为10mpa，保压时间≥10s；
67.(7)初坯进行自然养护28天，即得。
68.于养护第28天分别测定所制备的免烧砖的抗压强度、抗折强度、软化系数和干燥收缩率，结果见下表。
[0069][0070]
由上表可知，相比于对比例的免烧砖，本发明以裂隙粘土为主要原料，以闪长岩、硅酸盐水泥、异丙醇胺、氢氧化锂、生石灰和对甲苯磺酰胺为辅料，所制备的免烧砖具有密实度高，抗压强度和抗折强度高、耐水性好、收缩率低等优点，可以作为建筑材料应用于建筑工程中。