一种绿色环保免烧砖及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种绿色环保免烧砖及其制备方法，属于废弃物资源综合利用及新型 建材技术领域。
【背景技术】
[0002] 各种免烧砖机代替传统土砖烧制，虽然在制作技术及原料配比上取得了一定成 果，但是配比不精确及制作不科学造成的"豆腐渣工程"还比比皆是，原料及工艺复杂导致 建筑成本居高不下。建筑垃圾指人们在从事拆迀、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中 产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。在世界高速发展的今天，房屋拆 迀改建留下的建筑垃圾以及工业发展过程中产生的大量工业废料，占压土地污染环境。尤 其发展中国家，工艺落后造成资源损失和环境破坏严重。
[0003] 磷石膏生产高浓度磷复肥时产生的一种工业副产石膏，主要成分是二水硫酸钙 (CaS04 · 2H20)，2010年来产生量很大4000-7000万吨/年;长期以来没有得到很好应用，目 前综合利用率仅10%左右，年利用量在400~500万吨。利用率严重不足。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种绿色环保免烧砖及其制备方法，该免烧砖 利用建筑垃圾、磷石膏、粉煤灰、煤渣、水泥为主要原料，经过反应合成制得，具有成本低 廉、环保节能、抗压防火、阻热保温、抗震性强。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种绿色环保免烧砖，所述免烧砖的原料重量百分比如下：建筑垃圾40-60%，磷 石膏10-30%，煤渣5-20%，粉煤灰5-15%，水泥5-15%，水5-10%，氟硅酸钠0.01 %，防冻剂 2%，各组分重量百分比之和为100%。
[0007] 本发明优选的，所述的建筑垃圾主要组成成分为混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、沥 青块、废旧砖石、废砂浆，建筑垃圾的粒径小于等于1〇_，为拆迀、建设等建筑业的生产活动 中产生的废渣。本发明使用的建筑垃圾取自高唐县南五里村拆迀现场。
[0008] 本发明优选的，所述的磷石膏主要成分是二水硫酸钙(CaS〇4 · 2H20)，为磷酸或者 磷肥工业以及合成洗涤剂产业排放的工业废渣。本发明使用的磷石膏取自山东吉地尔（集 团）有限公司。
[0009] 本发明优选的，煤渣的化学成分为Si〇2 40-50%、Al2〇3 30-35%、Fe2〇3 4-20%、 CaO 1-5%及少量镁、硫、碳。本发明使用的煤渣取自山东时风热电厂。工业固体废物的一 种，火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣，又称炉渣。
[0010] 本发明优选的，粉煤灰中各组分含量3102 43-56%、厶1203 20-32%、卩6203 4-10%、Ca0 1.5-5.5%、Mg0 0.6-2.0%、Na20*K20 1.0-2.5%、S03 0.3-1.5%。为从煤燃烧 后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。本发明使用的粉煤 灰取自山东时风热电厂。
[0011] 本发明优选的，所述的水泥为普通硅酸盐水泥，标号为325。
[0012] 本发明优选的，防冻剂为亚硝酸钠、亚硝酸钙、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、尿素或 氯盐阻锈剂。
[0013] 本发明原料的选取，粉煤灰，炉渣工业废渣含有较高的氧化硅，氧化铝，氧化铁，经 原料混合配比后，充分水化形成硅、铝型玻璃体，这种玻璃体与水化后的氧化钙化合，产生 化学反应，化学反应中的水化硅(铝）酸钙是一种胶状玻璃体，随时间的延续反应，逐渐凝 固，形成一种高强度的网络结构，将破碎后的建筑垃圾中的砖块瓦块等骨料紧紧的连接在 一起，本发明通过原料合理调配及养护，形成了高强度、抗冻融、低成本的绿色环保免烧砖。
[0014] 本发明优选的，所述免烧砖的原料重量百分比如下：
[0015] 建筑垃圾50-58 %，磷石膏10-15 %，煤渣5-10 %，粉煤灰5-10%，水泥5-10 %，水8-10%，氟硅酸钠0.01 %，防冻剂2%，各组分重量百分比之和为100%。
[0016] 本发明的绿色环保免烧砖，按国家标准GB/T 2542-2012规定的方法，对绿色环保 免烧砖进行检测，检测结果如下：
[0017] 1、抗压强度：
[0018] 平均值15. IMpa，单块最小值12.9Mpa，单项评定:合格
[0019] 2、抗折强度
[0020] 平均值2.7Mpa，单块最小值2.5Mpa，单项评定:合格
[0021] 3、抗冻性
[0022]冻后强度平均值12.4Mpa，质量损失单块值0.5%，单项评定:合格
[0023]综合结论:依据JC 239-2001标准监测该产品合格品性能指标的要求，其强度等级 为MU10〇
[0024]上述绿色环保免烧砖的制备方法，包括步骤如下：
[0025] (1)将建筑垃圾、煤渣、磷石膏分别预处理，得预处理后的建筑垃圾、煤渣、磷石膏； [0026] (2)将粉碎后的建筑垃圾、煤渣、磷石膏与粉煤灰、水泥、水、氟硅酸钠、防冻剂按 比例混合搅拌均匀，得混合物料；
[0027] (3)将混合物料在振动和压力的双重作用下，制得砖坯；
[0028] (4)将砖坯行码垛自然养护，或直接放入蒸养棚中进行进行码垛低压蒸养一天，放 置20-28天即得。
[0029] 本发明优选的，所述的自然养护为将制得的砖坯送到堆放区进行码垛，码放好的 砖还，8-12小时后进行洒水养护，每3_5h养护一次，砖还养护期间，保持砖体湿润，养护7-l〇d后自然放置。
[0030] 本发明优选的，所述的低压蒸养包括预热、升温、恒温和降温四个阶段，所述的预 热温度为30~50°C，预热时间12-16h，预热后通入80~90°C的蒸汽1.0_1.5h进行升温处理， 恒温90~92°C保持3-6h，恒温后进行降温处理，降温速率为每30mim的降温6-8摄氏度，降至 常温。
[0031 ]本发明的预热烘干可以使砖坯中的自由水逐渐脱去，坯体颗粒彼此紧缩靠拢，可 消除或减少水分急剧蒸发引起的热膨胀破坏作用。以保证砖坯不致遭到蒸汽破坏为前提， 升温时间应尽量缩短，一般向养护室内送入蒸汽1.0-1.5h即可。恒温是坯体发生水化和水 热合成而使强度增加的主要阶段。随着恒温时间的延长。水化产物越来越多，强度的增加也 越来越快、但到一定时间后，强度增加趋于平缓，一般来说，在95-100摄氏度条件下，春季、 秋季恒温时间为8h，夏季为7h，冬季为10h，。降温要严格控制降温速度，每30mim的降温不宜 超过10摄氏度，养护室内外的温度差不大于30摄氏度。不能随意打开养护室门，采取快速降 温，否则将导致砖体表里之间产生温差应力，使表面受拉，产生微裂纹。
[0032] 本发明优选的，建筑垃圾预处理具体为:先将收集得到的建筑垃圾去除建筑垃圾 中的杂物;然后进行粗破碎，通过磁选去除粗破碎后的建筑垃圾中的铁质物，对去除铁质物 后的建筑垃圾进行细破碎，通过磁选去除细破碎后的建筑垃圾中的铁质物，之后通过风选 去除建筑垃圾中的轻质物，去除铁质物和轻质物的建筑垃圾进行粉碎至粒径小于等于 l〇mm，得到预处理后的建筑垃圾。
[0033] 本发明优选的，所述煤渣的预处理具体为:通过磁选去除煤渣的铁质物，进行粉碎 至粒径小于等于1〇_，得到预处理后的煤渣。
[0034]本发明优选的，预处理后的建筑垃圾、煤渣、磷石膏的粒径为小于10mm。
[0035] 本发明优选的，步骤(3)中，振动频率为4000-5000HZ，振动时间3-4S，系统压力为 l〇-15Mpa〇
[0036] 本发明达到的效果及优点如下：
[0037] (1)本发明通过原料合理调配及养护，形成了高强度、抗冻融、低成本的绿色环保 免烧砖，原料混合配比后，充分水化形成硅、铝型玻璃体，这种玻璃体与水化后的氧化钙化 合