专利名称：利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖及加工方法
技术领域：
本发明涉及一种利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖及加工方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术：
随着我国国民经济的发展，对环境保护和资源再利用越来越得到人们的重视，发展绿色经济和提高绿色产业也成为各级政府及企业的重点，以符合社会的可持续发展。钢渣是钢铁产业的固体废弃物，通常占钢铁产量的12-20%，2010年我国粗钢产量达62665万吨，生铁产量59021万吨，钢渣产生量约8147万吨，综合利用率为21%左右。汪海集团年处理钢渣等废渣30万吨，到2013年预期处理300万吨以上，因此，固体废弃物的综合利用技术的研发具有重要的现实意义和经济效益。目前大量钢渣的处置方式是堆置，不仅占用了大量土地，而且污染环境。近年，钢渣综合利用的研究工作有了很大的进展，主要用于水泥混合材、混凝土掺合料，但由于钢渣组成的不稳定性及其中f-CaO含量高等问题，用于制作水泥、混凝土掺合料等其用量有限。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖及加工方法，能够有效利用工业固废，不仅受组成变化的影响小，而且不需要进行细磨，节能环保。上述的目的通过以下技术方案实现:
利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，包括:转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰、无机胶凝材料，各组分的重量份数为:转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份、粉煤灰5-10份、无机胶凝材料10-20份。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的转炉渣中SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2-4%、Fe2O3 20-26%、MgO 9-12%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_8%、烧失量0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖,所述的选矿尾矿粉末中=SiO212-16%、CaO 30-35%、Al2O3 2-5%, Fe2O3 22-28%、MgO 7-10%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%, f-CaO0-5%、烧失量 0-14%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的粉煤灰中=SiO240-65%、CaO 2-7%, Al2O3 15-40%、Fe2O3 4-20%, MgO 7-10%, SO3 0-2%, Na2Oeq 0-2%, f-CaO0-3%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的无机胶凝材料中=SiO220-24%、CaO 62_67%、A1203 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO3 2.1-2.8%, Na2Oeq 0-1%、f-CaO 0-1.5%,
烧失量0-3%。
利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，该方法包括如下工艺步骤:
(1)按照重量份数比将转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份，加入水3-5份后搅拌混合均匀，陈化1-2天；
(2)在步骤(I)陈化后的物料中加入重量份数为5-10份的粉煤灰、10-20份的无机胶凝材料、7-10份的水搅拌混合均匀后进行压制成型；然后进行养护，养护温度控制在30-60° C，养护14-28天，检验即可。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的转炉渣中SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2-4%, Fe2O3 20-26%、MgO 9-12%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%,f-CaO 0-8%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的选矿尾矿粉末中=SiO2 12-16%、CaO 30_35%、A1203 2-5%, Fe2O3 22-28%,MgO 7-10%, SO3 0-1%, Na2Oeq0-1%、f-CaO 0-5%、烧失量 0-14%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的粉煤灰中:SiO2 40-65%、CaO 2-7%, Al2O3 15-40%、Fe2O3 4-20%, MgO 7-10%, SO3 0-2%, Na2Oeq 0-2%,f-CaO 0-3%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的无机胶凝材料中=SiO2 20-24%、Ca·O 62-67%、Al2O3 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO3 2.1-2.8%、Na2Oeq 0-1%、f-CaO 0-1.5%、烧失量 0-3%。一种工业固废在制作非承重混凝土空心砖方面的应用，所述的工业固废包括转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰。有益效果:
1.本发明极大量地利用了转炉渣和选矿尾矿粉末，有效地解决了钢渣组成的不稳定性及其中f-CaO含量高等问题，而且不需要进行细磨至一定细度，是一种节能利用。同时社会效益良好，解决了环境污染问题。不仅有效地综合利用了固体废渣，实现了固体废渣的再资源化，是绿色建材制品，符合可持续发展的方针，而且节约了堆置处理这些固体废渣的场地，消除了固体废渣对环境的污染。绿色建材制品应用于建筑行业，又获得好的经济效益。2.本发明将转炉渣和选矿尾矿粉末加水搅拌混合均匀后陈化l-2d，使得转炉渣和选矿粉末中的游离氧化钙得到消解，为砖的体积稳定性提供保证；陈化后的物料计量再与粉煤灰和无机胶凝材料搅拌混合均匀。粉煤灰的作用是一方面是固体废渣的综合利用，降低砖的容重，也降低砖的成本，另一方面粉煤灰可以与转炉渣及选矿粉末中游离氧化钙消解形成的Ca(0H)2、以及无机胶凝材料水化形成的Ca(OH)2反应形成具有胶凝性的产物，提高砖的强度和耐久性。无机胶凝材料的作用是提供砖体必要的强度。3.本发明的养护温度控制在30-60° C (不高于60° C)，在促进水化反应的同时保证游离氧化钙水化速率不是很快，以保证砖的体积稳定性。4.采用本发明的配比及工艺制备的砖，经过试验检测具有以下的优异性能: 强度高:平均抗压强度为13.3MPa，达到MUlO强度等级；
砖的密度适用:为1350kg/m3 ；
抗冻融性能高:经过25次冻融循环后质量损失率和强度损失率均较低，分别为10%和0.7%，远低于标准要求的不大于25%和5% ；软化系数较高:达到0.85，达到标准要求的不小于0.75 ；
抗碳化性能好:碳化系数为0.89，达到标准要求的不小于0.80 ；
砖的体积稳定性极好，经沸煮未发现开裂或软化等现象，也未发现石灰爆裂现象。
具体实施例方式实施例1:
利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，包括:转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰、无机胶凝材料，各组分的重量份数为:转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份、粉煤灰5-10份、无机胶凝材料10-20份。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的转炉渣中SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2-4%、Fe2O3 20-26%、MgO 9-12%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_8%、烧失量0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖,所述的选矿尾矿粉末中=SiO212-16%、CaO 30-35%、Al2O3 2-5%, Fe2O3 22-28%、MgO 7-10%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%, f-CaO0-5%、烧失量 0-14%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的粉煤灰中=SiO240-65%、CaO 2-7%, Al2O3 15-40%、Fe2O3 4-20%, MgO 7-10%, SO3 0-2%, Na2Oeq 0-2%, f-CaO0-3%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，所述的无机胶凝材料中=SiO220-24%、CaO 62_67%、A1203 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO3 2.1-2.8%, Na2Oeq 0-1%、f-CaO 0-1.5%,烧失量0-3%。实施例2:
利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，该方法包括如下工艺步骤:
(1)按照重量份数比将转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份，加入水3-5份后搅拌混合均匀，陈化1-2天；
(2)在步骤(I)陈化后的物料中加入重量份数为5-10份的粉煤灰、10-20份的无机胶凝材料、7-10份的水搅拌混合均匀后进行压制成型；然后进行养护，养护温度控制在30-60° C，养护14-28天，检验即可。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空;砖的加工方法,所述的转炉渣中SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2-4%, Fe2O3 20-26%、MgO 9-12%, SO3 0-1%, Na2Oeq 0-1%,f-CaO 0-8%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的选矿尾矿粉末中=SiO2 12-16%、CaO 30_35%、A1203 2-5%, Fe2O3 22-28%,MgO 7-10%, SO3 0-1%, Na2Oeq0-1%、f-CaO 0-5%、烧失量 0-14%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的粉煤灰中:SiO2 40-65%、CaO 2-7%, Al2O3 15-40%、Fe2O3 4-20%, MgO 7-10%, SO3 0-2%, Na2Oeq 0-2%,f-CaO 0-3%、烧失量 0-10%。所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，所述的无机胶凝材料中=SiO2 20-24%、CaO 62-67%、Al2O3 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO3 2.1-2.8%、Na2Oeq 0-1%、f-CaO 0-1.5%、烧失量 0-3%。实施例3:
一种工业固废在制作非承重混凝土空心砖方面的应用，所述的工业固废包括转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰。实施例4:
利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，包括:转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰、无机胶凝材料，各组分的重量 份数为:转炉渣48份，选矿粉末28份，粉煤灰7份，无机胶凝材料17份。
权利要求
1.一种利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，其特征是:包括:转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰、无机胶凝材料，各组分的重量份数为:转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份、粉煤灰5-10份、无机胶凝材料10-20份。
2.根据权利要求1所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，其特征是:所述的转炉渣中 SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2-4%, Fe2O3 20-26%、MgO 9-12%, SO3 0-1%,Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_8%、烧失量 0_10%。
3.根据权利要求1所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，其特征是:所述的选矿尾矿粉末中=SiO2 12-16%、CaO 30-35%、Al2O3 2-5%, Fe2O3 22-28%、MgO 7-10%, SO30-1%、Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_5%、烧失量 0_14%。
4.根据权利要求1所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，其特征是:所述的粉煤灰中=SiO2 40-65%、CaO 2-7%, Al2O3 15-40%、Fe2O3 4-20%, MgO 7-10%, SO3 0-2%,Na2Oeq 0-2%, f-CaO 0_3%、烧失量 0_10%。
5.根据权利要求1所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，其特征是:所述的无机胶凝材料中=SiO2 20-24%、CaO 62-67%、Al2O3 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO3 2.1-2.8%、Na2Oeq 0-1%、f-CaO 0-1.5%、烧失量 0-3%
6.一种利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，其特征是:该方法包括如下工艺步骤: (1)按照重量份数比将转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份，加入水3-5份后搅拌混合均匀，陈化1-2天； (2)在步骤(I)陈化后的物料中加入重量份数为5-10份的粉煤灰、10-20份的无机胶凝材料、7-10份的水搅拌混合均匀后进行压制成型；然后进行养护，养护温度控制在30-60° C，养护14-28天，检验即可。
7.根据权利要求6所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，其特征是:所述的转炉渣中 SiO2 10-16%、CaO 39-45%、Al2O3 2_4%、Fe2O3 20-26%,MgO 9-12%, SO30-1%、Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_8%、烧失量 0_10%。
8.根据权利要求6所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，其特征是:所述的选矿尾矿粉末中:Si02 12-16%、CaO 30-35%、Al2O3 2-5%, Fe2O3 22-28%、MgO7-10%、SO3 0-1%、Na2Oeq 0-1%, f-CaO 0_5%、烧失量 0_14%。
9.根据权利要求6所述的利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖的加工方法，其特征是:所述的粉煤灰中=SiO2 40-65%,CaO 2-7%,Al2O3 15-40%,Fe2O3 4-20%,MgO 7-10%, SO30-2%、Na2Oeq 0-2%, f-CaO 0_3%、烧失量 0-10% ; 所述的无机胶凝材料中:SiO2 20-24%、CaO 62-67%、Al2O3 4-7%, Fe2O3 2-6%, SO32.1-2.8%、Na2Oeq 0-1%、f_Ca0 0-1.5%、烧失量 0_3%。
10.一种工业固废在制作非承重混凝土空心砖方面的应用，所述的工业固废包括转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰。
全文摘要
本发明提供一种利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖及加工方法。针对目前大量钢渣的处置方式是堆置，不仅占用了大量土地，而且污染环境的问题。本发明利用工业固废制作的非承重混凝土空心砖，包括转炉渣、选矿尾矿粉末、粉煤灰、无机胶凝材料，各组分的重量份数为转炉渣40-60份、选矿尾矿粉末20-30份、粉煤灰5-10份、无机胶凝材料10-20份。本发明用于利用工业固废制作非承重混凝土空心砖。
文档编号C04B28/12GK103113074SQ201210503129
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者刘伟, 徐玲玲, 刘方 申请人:南京梅山海强新型建材有限公司