一种非承重淤砂蒸压灰砂砖及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种非承重淤砂蒸压灰砂砖及其制备方法，按重量份计，每100份原料含有生石灰9份～12份、长江淤砂35份～91份、建筑垃圾0份～53份。本发明使用上述原材料制成的蒸压灰砂砖，原材料种类少、且简单易获得，降低生产成本；同时，大掺量利用了淤砂和建筑垃圾，消纳固体废弃物，减少资源浪费，减轻对环境的污染，达到节能减排和发展循环经济的目的。本发明的砂砖抗压强度达到MU10强度等级，抗冻后强度损失＜20％，质量损失＜2.0％，软化系数≥0.85，收缩率＜0.040％，完全符合上海市地方标准《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》(DB31/T599?2012)中MU10等级的全部技术指标要求。
【专利说明】
一种非承重淤砂蒸压灰砂砖及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及固体废弃物资源化利用技术及建筑材料技术领域，具体指一种利用淤 砂和建筑垃圾制备的用于防潮层以上的建筑非承重部位的蒸压灰砂砖及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 长江口区域因航道维护，每年都会产生大量的疏浚齡砂，除进行围海造地外，大部 分的疏浚淤砂都被当作废弃物进行远海抛弃。这种处理方式不仅经济成本高，而且会造成 资源的浪费。同时，城市建设过程中产生大量的渣土、泥浆、混凝土等建筑垃圾，其中的旧混 凝土主要是通过破碎、筛分制成再生骨料再应用，而再生细骨料往往粉含量较大，利用难度 大。但是这两种固体废弃物中Si02含量都比较高，可满足《硅酸盐建筑制品用砂》JC/T 622- 2009的要求。
[0003] 长期以来，粘土砖因就地取材、价格便宜、经久耐用、吸潮、抗裂等优点，在我国墙 体材料产品中占据统治地位，但是粘土砖的生产与使用存在着毁田取土、高能耗及环境污 染等诸多问题，近年来，国家已出台了一系列政策，限制或禁止粘土砖行业，鼓励发展非粘 土新型墙体材料。蒸压灰砂砖因生产能耗较少、对环境污染小，已成为主要替代粘土砖的新 型墙体材料之一。蒸压灰砂砖是以砂、石灰为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而 成的。因此，如能将长江淤砂和建筑垃圾资源化综合利用，替代天然砂制备蒸压灰砂砖，不 仅能创造可观的经济效益，还可降低它们对环境带来的危害。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种蒸压灰砂砖，它以固体废弃物一一淤砂和建筑垃圾为主 要原料，该灰砂砖强度满足上海市地方标准《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》(DB31/T 599-2012)中MU10强度等级要求。
[0005] 本发明的另一目的是提供这种蒸压灰砂砖的制备方法。
[0006] 本发明的目的是这样实现的：
[0007] -种非承重淤砂蒸压灰砂砖，按重量份计，每100份原料含有生石灰9份~12份、长 江齡砂35份~91份、建筑垃圾0份~53份。
[0008] 所述生石灰采用普通建筑用的生石灰，有效(CaO+MgO)质量分数应2 65%，过烧的 (CaO+MgO)质量分数应< 5% ;同时生石灰必须充分磨细，其0.08mm方孔筛筛余应< 15%，生 石灰的性质及掺量决定了蒸压灰砂砖强度的发展潜力。
[0009] 所述淤砂的Si〇2质量分数2 65%，粒径<2.36mm。
[0010] 所述建筑垃圾是以红砖为主的装修垃圾、废旧混凝土及砂浆破碎后制成，粒径< 2.36_，这些建筑垃圾颗粒中含有硅、铝质成分及未水化的水泥熟料颗粒等，具有潜在的水 化活性。
[0011] 所述淤砂和建筑垃圾中的Si02组分呈惰性，常温下几乎与石灰中的CaO不起反应， 但在一定的饱和蒸汽中，二者易发生水热合成反应，形成有一定强度的系列水化硅酸钙产 物。
[0012] 上述蒸压灰砂砖的制备方法，其步骤为：
[0013] (1)按原料配比称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总量7%~11%的水；
[0014] (2)将步骤（1)所得混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化 时间为24h，并控制消化后的混合料含水率为5 %~9 % ;
[0015] (3)将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力 30~50kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压；
[0016] (4)将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，蒸压升温2h、恒温8h、降温2h，冷却后 出釜;蒸汽养护的压力控制在1.2~1.5MPa，温度控制在190~205 °C。
[0017] 本发明使用上述原材料制成的蒸压灰砂砖，原材料种类少、且简单易获得，降低生 产成本；同时，大掺量利用了长江淤砂和建筑垃圾，消纳固体废弃物，减少资源浪费，减轻对 环境的污染，达到节能减排和发展循环经济的目的。本发明公开的长江淤砂灰砂砖抗压强 度达到MU10强度等级，抗冻后强度损失<20 %，质量损失< 2.0 %，软化系数2 0.85，收缩率 <0.040%，完全符合上海市地方标准《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》（DB31/T 599- 2012)中MU10等级的全部技术指标要求。
[0018]本发明的优点是：
[0019] (1)大掺量利用固体废弃物一一长江淤砂和建筑垃圾，固废比例最高可达91 %，减 轻了环境污染，有利于环保利废；
[0020] (2)本发明的产品与粘土砖相比，能耗低，且降低天然资源消耗;与蒸压加气混凝 土砌块等产品相比，收缩小，性能较优；
[0021] (3)本发明的产品生产成本低，自重轻，具有一定的保温功能。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0023] 以下实施例中，生石灰经磨细，0.08mm方孔筛筛余< 15%，其中有效(CaO+MgO)质 量分数2 65%，过烧的（CaO+MgO)质量分数< 5% ;建筑垃圾经分类，得到的废砖、废混凝土 及废砂浆等经破碎过筛得到2.36mm以下颗粒物;淤砂采自长江，筛除2.36mm以上的颗粒， 3102质量分数2 65%。
[0024] 实施例1:
[0025]取以下重量份的原料:生石灰9份、长江淤砂91份、建筑垃圾0份，按照以下步骤制 备：
[0026] (1)按上述重量份称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总重量7 %的水；
[0027] (2)将上述混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化时间为 24h，并控制消化后的混合料含水率为5% ;
[0028] (3)将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力 30kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压。
[0029] (4)将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，压力控制在1.2MPa，蒸压升温2h至 192 C，丨旦温8h，降温2h至室温，冷却后出圣。
[0030] 实施例2
[0031] 取以下重量份的原料:生石灰12份、长江淤砂35份、建筑垃圾53份，按照以下步骤 制备：
[0032] (1)按上述重量份称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总重量11 %的水；
[0033] (2)将上述混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化时间为 24h，并控制消化后的混合料含水率为7% ;
[0034] (3)将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力 30kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压；
[0035] (4)将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，压力控制在1.2MPa，蒸压升温2h至 192 C，丨旦温8h，降温2h至室温，冷却后出圣。
[0036] 实施例3
[0037]取以下重量份的原料:生石灰12份、长江淤砂35份、建筑垃圾53份，按照以下步骤 制备：
[0038] (1)按上述重量份称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总重量11 %的水；
[0039] (2)将上述混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化时间为 24h，并控制消化后的混合料含水率为9% ;
[0040] (3)将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力 50kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压。
[0041] (4)将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，压力控制在1.5MPa，蒸压升温2h至 203°C，恒温8h，降温2h至室温，冷却后出釜。
[0042] 实施例4
[0043] 取以下重量份的原料：生石灰11.5份、长江淤砂53.5份、建筑垃圾35份，按照以下 步骤制备：
[0044] (1)按上述重量份称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总重量9%的水；
[0045] (2)将上述混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化时间为 24h，并控制消化后的混合料含水率为6% ;
[0046] (3)将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力 40kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压。
[0047] (4)将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，压力控制在1.3MPa，蒸压升温2h至 196 C，丨旦温8h，降温2h至室温，冷却后出圣。
[0048]本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4制得的蒸压灰砂砖与市售某公司生产 的普通蒸压灰砂砖相比，性能如下表所示：
[0049]
[0050] 从上表可以看出实施例1-4的蒸压灰砂砖的强度要高于市售的普通蒸压灰砂砖， 抗冻性及干燥收缩也优于普通蒸压灰砂砖，产品质量高、成本低，具有良好的市场前景。
[0051] 上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内， 所做的任何等同替代、修改和变化，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种非承重淤砂蒸压灰砂砖，其特征在于，按重量份计，每100份原料含有生石灰9份 ~12份、长江齡砂35份~91份、建筑垃圾0份~53份。2. 根据权利要求1所述的非承重淤砂蒸压灰砂砖，其特征在于，所述生石灰采用普通建 筑用的生石灰，有效(CaO+MgO)质量分数应2 6 5 %，过烧的（CaO+MgO)质量分数<5%;生石 灰磨细至其0.08mm方孔筛筛余< 15%。3. 根据权利要求1所述的非承重淤砂蒸压灰砂砖，其特征在于，所述淤砂的Si02质量分 数之65%，粒径<2.36mm。4. 根据权利要求1所述的非承重淤砂蒸压灰砂砖，其特征在于，所述建筑垃圾是以红砖 为主的装修垃圾、废旧混凝土及砂浆破碎后制成，粒径< 2.36mm。5. -种非承重淤砂蒸压灰砂砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 按原料配比称取原料并混合均匀，混合过程中加入干料总量7 %~11 %的水； (2) 将步骤（1)所得混合料放入温度恒定为50±2°C的密闭容器内进行消化，消化时间 为24h，并控制消化后的混合料含水率为5%~9% ; (3) 将消化后的混合料进行压制成型，以1~2kN/s的速度对其进行加压，压制压力30~ 50kN，压力恒定后保持15s，再以1~2kN/s的速度减压； (4) 将压制成型的砖坯放入蒸压釜进行养护，蒸压升温2h、恒温8h、降温2h，冷却后出 釜;蒸汽养护的压力控制在1.2~1.5MPa，温度控制在190~205 °C。
【文档编号】C04B14/06GK105837144SQ201610153749
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】王琼, 樊钧, 钱耀丽, 陈宁, 赵立群, 朱盛胜, 谈晓青
【申请人】上海市建筑科学研究院(集团)有限公司