专利名称：无熟料水泥红壤(粘土)砖及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学技术领域，具体地说是一种无熟料水泥红壤(粘土)砖及其制作工艺。
我国红壤资源十分丰富，据有关资料统计，红壤占整个土地面积的38%，利用红壤荒山坡土与胶凝材料蒸制建材产品，可节约能耗，避免毁田烧砖等。现在，用红壤、水泥和石灰生产免烧砖已取得成功，但是这种砖容量大，强度低，不能用于高层建筑，而且生产时需较大堆场，周转期也太长;采用石灰和红壤制蒸养砖，其蒸养时间长，煤、电能耗高，这种砖吸水后，强度会明显下降，实用性差;用85%的硅砂和15%石灰并加水经混合搅拌→消化→搅拌→压制成型→饱和蒸气养护工艺制成的灰砂砖，虽然其强度较上述砖高，但强度仍然偏低，而且硅砂分布范围较窄，采集与运输困难，生产成本偏高。
本发明的任务是提供一种强度高，容重小，生产成本低，而且取料广泛的无熟料水泥红壤(粘土)砖及其制作工艺。
实现本发明目的产品配方比是无熟料水泥为20-30%，红壤为70-80%，两组份重量和为100%;其中的无熟料水泥的配方比是煤矸石渣或粉煤灰、或高炉矿渣为52-72%、生石灰为24-42%，石膏为4-6%。
红壤的SiO2含量大于60%，Al2O3含量大于12%，MgO含量小于5%;
煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大于60%，MgO含量小于5%;
生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
石膏的CaSO4·2H2O含量大于7%，含水量小于2.5%。
实现上述发明产品的制作方法是采用改进的制灰砂砖蒸养工艺，改进的部分工艺是1、烘干红壤，使之水份低于2%，研磨至粒度小于1毫米;
2、烘干煤矸石渣，使之水份低于2%;
3、按比例计量并混磨煤矸石、生石灰、石膏至细度4900孔/厘米2筛余15%以下制成水硬性无熟料水泥;
4、于一次搅拌中按混合料重量的13-18%一次加足水;
5、混料的消化时间长于35分钟，短于1小时(自停止配料开始计算);
6、蒸养中，恒温时间短于8小时，长于6.5小时。放气降温时间短于3小时、长于1.5小时。
本发明的产品较用红壤、水泥和石灰生产的免烧砖容重小，生产周期短，强度高;较红壤和石灰蒸养砖强度高，吸水后强度无明显下降;较灰砂砖重量轻，取料广泛，生产成本低;本发明可避免毁田制砖现象的发生。经检测，本发明产品抗折强度平均值为3.46兆帕，抗压强度平均值为17.5兆帕，自然存放42个月其强度可增长5%且无风化现象，并具有较好的抗冻性;使用它，不需采用框架结构可筑于6-7层建筑物中，从而可节省大量的水泥和钢材等。
以下结合本发明的几种实施例进一步说明。
实施例1取SiO2含量大于60%、Al2O3含量大于12%、MgO含量小于5%、烧失量小于1%的红壤，并将其烘干至水份含量小于2%和于轮辗机中辗至粒度小于1毫米;分别取SiO2和Al2O3含量大于60%、MgO含量小于5%、粒度小于30毫米、烘干至水份含量低于2%的煤矸石渣，CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下，粒度小于30毫米的生石灰和CaSO4·2H2O的含量在70%以上，粒度小于30毫米、含水量小于2.5%的石膏。
按下列重量配比煤矸石渣60%，生石灰35%，石膏5%，各组份总和为100%，将其混磨并制备成出磨细度为4900目筛余量为15%以下的水硬性胶凝无熟料水泥。
再将上述红壤和无熟料水泥按下列重量配比红壤75%，无熟料水泥25%，将此配料按一次搅拌→消化→二次搅拌→成型→蒸养制成本发明产品。
本实施例发明产品生产工艺全流程如
图1所示将备用的红壤、煤矸石渣分别烘干，并将红壤置于轮辗机中辗至所要求的粒度，再将备用的生石灰、石膏分别破碎，计量并置于球磨机中磨碎至所要求的粒度。将上述加工后的配料按配比混合，加入适量水进行一次搅拌，搅拌后消化，再进一次搅拌后按单块砖的一般规格成型后蒸养，蒸养一定时间后即将砖制成，最后经过检验将符合质量要求的产品出厂。
其中烘干红壤，使含水份量低于2%，研磨粒度小于1毫米，烘干煤矸石渣使之水份低于2%，按比例计量并混磨煤矸石、生石灰、石膏至细度4900目筛余15%以下，制成无熟料水泥按比例与红壤配料，在一次搅拌中按混合料重量的18%一次加水;消化60分钟再进行一次搅拌;按单块240×115×53成型后蒸养，升温2小时，在8个大气压和174.5℃中恒温7小时后放气降温2小时。
本实施例产品标号可达100号以上。其检测结果如下①外观颜色灰褐色;
②外观质量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤单块质量1800g;
⑥抗折强度平均值3.0兆帕，单块最低2.1兆帕。
⑦抗压强度平均值1.6兆帕，单块最低11.4兆帕。
⑧抗冻性15次循环合格。
⑨耐久性自然存放叁年六个月，强度增长5%，无风化现象。
本实施例1的产品性能较佳。
实施例2本实施例的工艺流程与实施例1完全相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣72%，生石灰24%，石膏4%，各组份总和为100%，将其混磨制成无熟料水泥。再将红壤和上述无熟料水泥按下列重量配比红壤80%，
无熟料水泥20%，各组份总和为100%。
工艺流程中，在一次搅拌中按混合料重量的13%加水，消化35分钟再进行一次搅拌，升温6.5小时，在8个大气压和174.5℃中恒温6.5小时后放气降温1.5小时。其它工艺完全与实施例1相同并蒸制成本发明产品。
本实施例产品的抗折，抗压强度较实施例1均低，其它性能也稍差。
实施例3本实施例的工艺流程与实施例1相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣52%，生石灰42%，石膏6%，各组份总和为100%，将其混磨制成无熟料水泥。再将红壤和上述无熟料水泥按下列重量配比红壤70%，无熟料水泥30%，各组份总和为100%。
工艺流程中，在一次搅拌中按混合料重量的18%加水，消化40分钟再进行一次搅拌，升温8小时后放气降温3小时。其它工艺与实施例1相同并蒸制成本发明产品。
本实施例产品标号可达150号以上，其检测结果如下①外观颜色灰褐色;
②外观质量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤单块质量1800g;
⑥抗折强度平均值3.46兆帕，单块最低2.45兆帕。
⑦抗压强度平均值17.5兆帕，单块最低14.4兆帕。
⑧抗冻性15次循环合格。
⑨耐久性自然存放叁年六个月，强度增长5%，无风化现象。
本实施例产品性能最佳。
本发明的上述实施例中，还可选用相同化学成份的粘土取代红壤，选用粉煤灰或者高炉矿渣取代煤矸石，采用同样的蒸制工艺，所制成的产品有同样的性能。
权利要求
1.一种由红壤(粘土)制成的无熟料水泥红壤(粘土)砖，其特征在于还有由煤矸石渣、或粉煤灰、或高炉炉渣、生石灰、石膏制成的无熟料水泥，其中无熟料水泥按煤矸石渣为52-72%、生石灰为24-42%、石膏为4-6%重量配比(各组份重量总和为100%)，红壤与无熟料水泥按红壤70-80%、无熟料水泥20-30%配比(各组份重量总和为100%)。
2.根据权利要求1所述红壤砖，其特征在于红壤的SiO2含量大于60%，Al2O3含量大于12%，MgO含量小于5%;
3.根据权利要求1所述红壤砖，其特征在于煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大于60%，MgO含量小于5%;
4.根据权利要求1所述红壤砖，其特征在于生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
5.根据权利要求1所述红壤砖，其特征在于石膏的CaSO4·2H2O含量大于70%，含水量小于2.5%;
6.一种包括配料→一次搅拌→消化→二次搅拌→成型→蒸养制作权利要求1所述无熟料水泥红壤(粘土)砖的工艺，其特征在于还有下列步骤①烘干红壤，使之水份低于2%，研磨至粒度小于1毫米;②烘干煤矸石渣，使之水份低于2%;③按比例计量并混磨煤矸石渣、生石灰、石膏至细度4900目筛余15%以下制成水硬性无熟料水泥;④于一次搅拌中按混合料重量的13-18%一次加水;⑤混料的消化时间长于35分钟，短于1小时(自停止配料开始计算);⑥蒸养中，恒温时间长于6.5小时，短于8小时;⑦恒温后放气降温时间长于1.5小时，短于3小时。
全文摘要
本发明公开了一种无熟料水泥红壤砖(粘土)及其制作工艺，它是按煤矸石渣52—72％、生石灰24—42％、石膏4—6％的重量配比制成水硬性胶凝无熟料水泥，再按红壤为70—80％、无熟料水泥为20％配比蒸养制成。其蒸养工艺为一种改进的灰砂砖蒸养工艺，改进的工艺包括烘干红壤和煤矸石渣，并研磨红壤，于一次搅拌中加水，消化35分钟至1小时，再蒸养6.5—8小时，放气降温1.5—3小时。本发明产品标号达100号以上，适于高层建筑使用，而且生产成本较低。
文档编号C04B28/18GK1082010SQ9310303
公开日1994年2月16日 申请日期1993年3月16日 优先权日1993年3月16日
发明者董恩 申请人:董恩