技术领域：
本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种免烧砖固化剂及添加该固化剂的免烧砖的制备方法。
背景技术：
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免烧砖是一种新型建材，能将废弃土、石粉(屑)、泥沙、页岩、淤泥、矿渣、砂包土、红矸石、粉煤灰、工业废弃物、建筑垃圾等材料作为主要原料，不经高温煅烧而制称。现阶段市场上用于压制砖的固化剂有粉剂跟液体产品，在不改变原有压制砖的配方下，添加固化剂只能增加3-5mpa的强度。并不能彻底解决压制砖强度不足，在产品运输和使用等环节破损的问题。传统市场免烧砖需要添加20％水泥让压制砖成型。传统的水泥压制砖渗水性强，在高纬度寒冷季节，砖材内的自由水在季节性的冻融循环影响下容易引起内部结构破坏，引起裂痕，强度下降。并且传统水泥压制砖原料中的工业废料如果含有有害盐类比如硫酸盐也会和水泥发生化学反应破坏水泥的结构引起强度下降。
技术实现要素：
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本发明提出一种免烧砖固化剂配方及其制备方法，在不改变现有压制砖的配方前提下，添加所述固化剂0.3-1.0％，生产出满意使用标准的固化块，如标砖、多孔砖、节能砖、砌块等产品，可以使砖材的强度增加20mpa或以上。提高砖压制成型的成品率，减少运输和使用环节的损耗。减少水泥的添加比例，可以降低15％的水泥添加量，实现节约成本。固化剂中添加的矿物颜料，可以调节成品砖材的色彩，满足个性化需求。并且添加固化剂后的砖材内部结构有聚合物形成的膜状结构，有效阻隔渗水问题，并且可以阻隔制砖原料中有害盐类对砖块的有害作用。
所述的固化剂配方中化学成分按质量百分比含量包括：聚乙烯醇5-12％，氧化钙cao55-72％，二氧化硅sio212-18％，三氧化硫so34-8％，氧化镁mgo5-8％，三氧化亚铁fe2o33-5％，矿物颜料2-4％，不同颗粒级配的固化剂可以选择上述成分中各成分在上述比例内调整配置。
所述固化剂的制备方法：在干燥条件下，将二氧化硅、三氧化硫、氧化镁、三氧化亚铁原料粉碎至60-200目，依次加入大型均化和混合设备进行均匀混合，再依次加入聚乙烯醇粉末和氧化钙粉末混匀，最后添加粉碎为80-200目的矿物颜料调色，成品为干燥粉末状，，密封常温贮存。
一种将固体工业废弃物、建筑垃圾等原料制作免烧砖的工艺，将固体工业废弃物固化成建材的具体步骤为：(1)原材料的处理和储存；(2)按重量比例配比原料和固化剂；(3)第一道轮碾搅拌设备干拌；(4)第二道轮碾搅拌设备湿拌塑化；(5)静压设备压制成型；(6)堆场制品养护。
本发明的有益效果：本项发明利用废弃土、石粉(屑)、泥沙、页岩、淤泥、矿渣、砂包土、红矸石、粉煤灰、工业废弃物、建筑垃圾等作为原料制作免烧砖，实现了废弃资源再利用；生产过程免煅烧，免蒸，节省能耗，无污染排放，符合环保要求；所得产品各项性能均达到或超过现有国家标准，行业标准，可有效缓解当前对建材的需求压力。
具体实施方式：
一种利用固体工业废弃物、建筑垃圾等原料制作免烧砖的固化剂。所述的固化剂配方中化学成分按质量百分比含量包括：聚乙烯醇5-12％，氧化钙cao55-72％，二氧化硅sio212-18％，三氧化硫so34-8％，氧化镁mgo5-8％，三氧化亚铁fe2o33-5％，矿物颜料2-4％，不同颗粒级配的固化剂可以选择上述成分中各成分在上述比例内调整配置。
所述矿物颜料为朱砂、朱膘、石青、石绿、石黄、雄黄、雌黄、土黄、蛤粉、云母一种或几种。
优选的，所述固化剂配方中化学成分按质量百分比含量包括：聚乙烯醇10％，氧化钙cao56％，二氧化硅sio213％，三氧化硫so38％，氧化镁mgo5％，三氧化亚铁fe2o34％，石绿4％，
一种将固体工业废弃物、建筑垃圾等原料制作免烧砖的工艺，将固体工业废弃物、建筑垃圾等原料固化成建材的具体优化实施方式为：(1)石粉79％、粉煤灰15％、水泥5％、固化剂1％按重量比例配比以上原料和固化剂；(2)第一道轮碾搅拌设备干拌；(3)按上述原料和固化剂混合物重量5wt％；(4)第二道轮碾搅拌设备湿拌塑化5分钟；(5)静压设备压制成型；(6)堆场制品养护。
对本发明的实施例免烧砖配方与传统水泥压制砖进行多组性能指标进行考察对比，传统水泥压制砖配方1：石粉65％、粉煤灰15％、水泥20％；本发明实施例免烧砖配方2：石粉79％、粉煤灰15％、水泥5％、固化剂1％。各制成三组砖进行性能指标对比。
结果如表1所示
表1添加本发明粘合剂配方免烧砖和传统水泥压制砖性能指标对比
材料物理力学性质依据国家对水泥质量检验gb/t750-1992《水泥蒸压安定性试验方法》、6b/t1342-20014《水泥细度检验方法》、gb/t1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》、gb/t1767-1999《水泥胶强砂度检验方法》等，添加本发明固化剂1％做成标准试件分别测试所得。添加本发明固化剂1％的砖材的粒度、凝结时间、鼓胀率、安定性为合格，各项强度指标达到42.5级的国标水泥胶砂强度的要求。
固化改性原理特点
实质上是固化剂与固化对象的均匀混合作用，包裹聚合作用，水化作用，化学作用的综合过程。固化对象颗粒和固化剂充分混合后，在加水搅拌塑化过程中，固化剂包裹了固化对象，固化对象之间由聚乙烯醇构成的高分子膜结构粘结在一起，起到了固化作用，同时聚乙烯醇形成的高分子多分枝链状结构像小的橡皮筋一样，拉紧了被固化剂包裹的固化对象颗粒，起到聚合作用。
由于固化剂与固化对象之间的粘结作用力比传统的水泥沙土颗粒之间的粘结力大大增强，固化层的弹性模量和柔性也相应得提高。同时随着弹性模量的提高，在受外力变形相同的情况下，添加了本固化剂的砖块不容易发生碎裂，可以承受的荷载更大。表1对照实验结果表明，加入1％的本发明固化剂，砖块的抗压强度增大一倍以上。
传统水泥压制砖容易因渗水引起裂缝，破坏微观固化结构，为保证质量，压制好并固化的水泥沙砖内不能有过多自由水分子。过多的自由水分子，容易在水泥固化过程形成阻隔作用，阻隔了固化对象的粘连，形成内部裂缝，降低了抗压强度。并且在高纬度地区，冰冻引起水泥压制砖内的水分子结冰，体积增大膨胀会使水泥压制砖结构微观结构开裂，季节性的冻融循环会逐步破坏砖材的强度，大大缩短了使用年限。
在添加了本发明的固化剂后，固化剂形成的膜状结构能阻断水渗入免烧砖，因此减轻了消除了传统水泥压制砖容易因为水渗入而破坏固化结构的机制，有效延长了砖材的使用年限。
现有市场压制砖产品抗压强度部分低于国家8mpa的产品标准要求，大部分产品抗压强度在8-13mpa。本工艺，可以让砖块在24小时实现20mpa的抗压强度，并且促使环保砖在96小时内达到25mpa的强度。
以上内容体现了本发明的优点和基本原理，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是本发明的部分实例，在本发明的发明构思和技术要点概括实施范围都是本发明的实质保护范围，其中的各种变化和改进以及等效物，都落入要求保护的发明范围内。