本发明属于非粘土免烧免蒸墙体材料领域。更确切地说,本发明涉及免烧免蒸砖、板材、砌块等墙体材料。 经大量检索发现,有技术中也有利用工业废渣作为原料生产墙体材料的,但大都存在下述缺点:
1、由于工艺的原因不能发挥多种废渣自身固有的优势,故废渣的利用率不高;
2、除利用废渣外,尚需加入较大量的工业原料及化工原料,如聚合铝或硫酸铝,石膏和硫酸钠,水玻璃等,有些是很稀缺又昂贵的原料,同时带来处理工艺的复杂化,因而使成本大大提高;
3、大量使用粘土,与利废保土的国策有矛盾;
4、所生产的产品质量还不好,标号低;
5、在加工工艺上,现有技术把多种添加剂直接掺入到大量的工业废渣里,降低了原料中能起固化作用的优势,致使原料用量多,产品质量还不好。
本发明的目的在于利用各种工业废渣作为主要原料,选用合理的组份及配比;采用两步处理的加工工艺,制造出标号高、成本低的墙体材料,以达到充分利废,消除环境污染及节能节土的目的。
实现上述目的所采取地技术措施如下:
1、利用任一种工业废渣与少量石灰、石膏制成墙体材料所需的固化剂,来取代现有技术中的一切添加剂,具体做法是用活性较高的高炉冶炼渣,沸腾炉渣、工业炉渣、粉煤灰、煤矸石中的任一种或几种废渣的混合物为主要原料,适量加入石灰和石膏,磨细而成。
此固化剂掺入水后与废渣结合相互反应生成胶凝物。使原来分散的颗粒聚合,游离水份减少,最后形成坚硬的整体。
2、利用多种工业废渣(粉煤灰、尾矿渣、煤矸石、冶炼渣、工业炉渣、化工废渣、建筑垃圾)中的一种或几种混合,加入上述复合固化剂,加水、强制搅拌、压制成型、静停养护即得产品,初期的分散颗粒由于游离水份形成的颗粒之间的隔离层,后期通过复合固化剂的活性激发,使废渣成份相互反应,产生胶凝物,使颗粒之间隔离层中的游离减少,颗粒聚结,最后形成一个坚硬的整体。全部反应过程分为两期,第一期是水硬性材料反应,形成分散颗粒的水化组合,第二期是气硬性材料反应。使胶凝化的颗粒聚结。在气硬性材料反应中,各类废渣自身固有的活性相互反应的同时,又与复合固化剂中的高效活性材料相互激发得到充分反应,在自然条件下,温度为0℃至40℃自然养护不低于28天即能使用,此后为气硬性后期反应,强度不断增高,直到150天左右稳定,不再发生变化。在低于0℃养护时,可复盖塑料薄膜保温。工艺流程见附图1。
3、在利用粉煤灰生产墙体材料块材时,加入适当比例的骨料工业废渣,要求其粒径长控制在6~8mm,以提高产品质量标号,墙加表面粗糙度来墙强砌块与沙浆的粘结性,这样可增强产品的抗压强度和抗折强度,使用中可增加砌体的抗剪力。
4、适当改变成型时的模具,可生产出配套新型墙材料系列产品,如砌墙用的标准实心砖;承重与非承重空心砖;中小型空心砌块;非承重代替混凝土小型构件的产品。
本发明的实施例:
1、复合固化剂的配方与工艺,按重量百分比计:
工业废渣(煤矸石、粉煤灰、钢渣、沸腾炉渣、煤渣)中的任一种或几种的混合物 75~88
石灰 20~10
石膏 5~2
混合后磨细而成,磨细粒度要求为4900目,筛余量不超过10%。
2、墙体材料煤矸石砖的组份和配比(按重量百分比计)
煤矸石(或煤渣) 70~90
复合固化剂 30~10
加水至上述总量的 15~20(据废渣的含水率定)
3、粉煤灰墙体材料的组份和配比(按重量百分比计):
粉煤灰 50~75
骨料(其它废渣如尾矿渣) 25~15 骨料粒径长6~8mm
复合固化剂 25~10
加水至上述总量的 18~25(据废渣的含水率定)
4、沸腾渣墙体材料的组份与配比(按重量百分比计)
沸腾渣(或高炉冶炼渣) 80~90
复合固化剂 20~10
加水至上述总量的 15~20(据废渣的含水率定)
将上述配方稍加调整和更换成型模具,即可利用多种废渣生产各种墙体材料:如实心砖、空心砖、板材、砌材、砌块、砌筑水泥等。
先将少量添加剂(石灰与石膏)与磨细的话性废渣混合而成复合固化剂,再掺入到大量的混合废渣中的两步工艺法,这样就提高了添加剂的作用,减少了用量,成倍地提高了产品质量,达到150号标号,超过了国家规定的标准,见江苏省标准局建筑砖瓦质量监督检验站的检验报告(04号和05号共两个附件)。
将破碎(粒径≤10mm)后的工业废渣与复合固化剂按比例混合,经强制搅拌均匀后,在20mpa压力下压制成型,在0℃~40℃温度下自然静停养护不低于28天即得成品。
本发明的优点:
1、采用两步工艺节省了国家控购的价格昂贵的工业原料。如现有技术中的添加剂采用硫酸铝、硫酸钠、水玻璃、水泥等工业原料。
2、本发明的固化剂只用少量石灰及石膏和一种工业废渣磨细混合而成,工艺简单,用料省(石灰及石膏),生产出的墙体材料质量标号高,成本低。
3、使用上与现有技术比,具有广泛性,既适用于一种废渣,又适用于多种混合废渣生产墙体材料。
4、整个生产工艺简单,其它设备不变,只改变成型设备的模具,即可生产出系列墙体材料,如板材、砌材、砌筑水泥等。