防渗水抗剪切隔热空心砌块 技术领域：
本发明属于建材领域，特别涉及一种以钼铁矿尾矿渣和粉煤灰废弃物为主料的防渗水抗剪切隔热空心砌块。
背景技术：
目前，新型墙材在市场上得到发展应用，但还没有一种各项性能全优的系列产品，来替代“秦砖汉瓦”几千年流传下来的粘土实心砖、空心砖；在国人眼里传统粘土砖制品是全优的，是至高无上的奢侈品。到目前为止，任何新型墙材都无法撼动它的全优地位，它严重的挑战与困扰着业界专家及设计院工程师和“禁实令”工作者。
为什么粘土实心砖、空心砖无法被取代呢？以各种材料配方制成的加气混凝土制品，虽然质轻，但因吸潮、防渗水差和质地松软，使粉刷和贴外墙磁砖不牢固等问题出现，而无法得到广泛应用。虽然发明使用了“界面剂”等材料，但无法抵抗炙热阳光的照射和风雨的侵蚀；随着时间推移，在五年、十年或若干年后，这些“界面剂”将空鼓脱层；以致报纸上，常刊登“外墙砖”脱落砸人等不安全事件。所以加气混凝土不是全优制品，而只能作一些内墙来设计使用。
以各种材料制成的混凝土砌块及空心砖制品，因质重、保温、隔热、阻冷等性能差而著称，虽然有的混凝土空心砖及砌块获得专利，但因配方比例和内外结构不合理，而受“冷缩热胀”气候影响，常造成裂墙渗水等现象；也因质重增加造价，且隔热阻冷等性能差，而不受业界青睐，只做附属工程使用，更无法与粘土制品相媲美。
以其他板材类墙材制品为例，因质地松软刚性差，而设计院很少采用在外墙或其他重要部位使用。由于市场上没有精工制品，没有不断推陈出新的优质专利产品，所以制约着新型墙材的推广、发展与应用。据观察在一些中小城市，为了迎合购房者心理，有些开发商又悄悄地使用质地较好的粘土空心砖，他们宁可多缴“新墙材基金”，也不使用新型墙材；虽然粘土空心砖有质重、保温及隔热性能差等缺点，但仍为建筑界主要墙材；特别是亿万农民百姓仍使用粘土实心砖，他们对粘土制品情有独钟。所以取缔烧煤粘土砖制品，实行“禁实令”，至今仍困惑着各级政府和相关部门，他们任重而道远。
为此，本发明围绕国家提出：节能减排、环保利废的方针；以及围绕《墙材革新十一五规划》“在2010年底，把全国生产粘土砖控制在4000亿块以下”的目标；以及围绕国家发改委及《福建省发展新型墙体材料管理办法》(省政府第99号令)“在2013年全省禁止生产使用粘土空心砖”的号召；而进行设计研究的新课题，本课题研究是用质地坚硬、柔韧、节能的配方和各项性能全优的产品，来替代和禁止生产、使用粘土实心砖、空心砖，而不是搞简单的替代品。是实现“全优质”空心砌块进入亿万农民百姓家而设计的。所以，本发明申请发明专利是非常有必要的，将对节能减排、降耗利废、改善民生、推动墙改具有现实意义和深远意义。
发明内容：
本发明的目的是发明一种采用钼铁矿开采产生的尾矿渣和粉煤灰废弃物为原料，生产防渗水抗剪切隔热空心砌块及新结构。
本发明技术方案是这样实现的：一种防渗水抗剪切隔热空心砌块，其特征是原料配合比含氧化硅量60以上的钼铁矿尾矿渣71.8-54.7％、粉煤灰陶粒15-30％、水泥10-8.5％、二级以上粉煤灰3.2-6.8％、水占总量的4-3.5％组成，原料以干料计，其干密度为1960-1700kg/m3，由于本空心砌块结构上，空洞率在50％左右，使其干密度降为1000-850kg/m3，与加气混凝土干密度650-850kg/m3相近，达到国家建筑节能要求，钼铁矿尾矿渣和粉煤灰陶粒经粉碎和处理后的粒度应≤12mm。
本配方采用质地坚硬的钼铁矿尾矿渣，辅以质轻、柔韧性的粉煤灰陶粒及粉煤灰组成；使本发明空心砌块具有质轻、防渗水、抗剪抗压及贴外墙磁砖牢固等功能。钼铁矿尾矿渣富含氧化硅，能替代石英砂使用，且没有放射物，其放射性含量与粘土砖一样能安全使用；原料中，经混合搅拌、轮辗、激发后，充分形成硅铝玻璃体，这种玻璃体与水泥水化后，生成钙铝硅化合物。这种化学反应也称之为“火山灰反应”。
含玻璃体的粉煤灰掺和在混合料中，起到保水、释水、润滑、减阻、塑化、堵孔、促凝等正效应，以及具有抗渗防水性能与和易性好，所以配方中掺入水泥基准的15-30％粉煤灰能起到和水泥相同的胶结作用，能改善混凝土质量，提高抗压抗强20-40％，从而节省15-30％的水泥用量，降低生产成本。
高强韧性的粉煤灰陶粒，也是利废90％以上的产品；因陶粒内有许多孔隙，而外壳又坚硬、吸水率低；所以质轻、避震、导热系数低(K≤0.5W/m2.K)，在建筑界被广泛应用。且在配方中，采用钼铁矿尾矿渣，它含有极少量的氧化钼；文献资料表明，在含有氧化钼的尾矿渣中，经研未处理，可替代部分水泥原料烧制水泥；其结果显示：钼铁矿和钼钨矿及其他尾矿渣，能促进煅烧水泥熟料形成和提高熟料早期强度，即可做早强水泥材料使用；所以本配方里的材料，是有“共性”的。因此，本配方组合是能节省15-30％的水泥用量，属于节约型经济配方。
防渗水抗剪切隔热空心砌块，其特征是：中部成型有排孔的空心砌块两端面分别设有相互配合剪力槽和剪力榫，分别能与左右相邻砌块榫接，空心砌块上下两水平面设有相互配合的防渗槽和防渗榫，分别能与上下相邻砌块榫接。排孔间及排孔与外壁间的壁厚度为15-20mm。
本发明砌块的特点：
1、利废量大，达到90％以上，减轻环保压力；
2、对全国大量堆积成山、污染江河的钼铁矿尾矿渣等污染物进行有效消化控制，变废为宝；
3、能制出质地坚硬、柔韧、密实和质轻、隔热、抗剪、防渗水墙的优质品，其性能将达到或超过粘土砖制品的要求；
4、粉刷及外墙贴磁砖牢固、耐久；
5、可一次性砌完成高墙体，使墙体不游动不倾斜、日后不渗水，同时也节省了搬运脚手架、工具及材料的时间与麻烦；
6、因采用粉煤灰陶粒轻集料和排孔空洞率大，所以质轻，能节省工程造价约10％，并降低运输成本，实现长途运输销售；
7、能节省水泥用量，是“节约型”经济配方；
8、空心砌块结构上，在左右两端面分别成型有能相互配合的剪力槽和剪力榫，其榫接配合牢固，以及上下两水平面预成型有可相互配合的防渗槽和防渗榫，其榫接坚实，使得防渗水、抗剪切、隔热阻冷等性能得到全面提升。
附图说明：
下面结合具体图例对本发明做进一步说明：
图1小规格空心砌块立体示意图
图2小规格空心砌块立体仰视示意图
图3大规格空心砌块立体示意图
图4大规格空心砌块立体仰视示意图
图5空心砌块砌筑参考图
其中
1-空心砌块 2-排孔 3-剪力槽
4-剪力榫 5-防渗槽 6-防渗榫
7-隔断 8-浅槽 9-空槽结构
具体实施方式：
根据行业规范，空心砌块长、高规格标准为390mm×190mm，而空心砌块宽厚度可分为：90、120、150、240、290mm等五种规格；根据工程不同需求，可选择不同的实施方案，即随着空心砌块宽厚度的增加，其粉煤灰、粉煤灰陶粒用量和隔热阻冷效果也逐渐增加，而干密度、传热系数及钼铁矿尾矿渣用量却反而减少，但空心砌块一级品以上的强度级别却仍不变。这也是本配方的优特点之处。
防渗水抗剪切隔热空心砌块的制作，将原料投入配料机设备，经混合搅拌、轮辗、激发后，送入全自动砌块成型机，通过百吨液压和高频震动，挤压成型，其密实度非常高，经机械手自动送入蒸汽养护窑，装满后开始预养、升温、再用恒温85-90度蒸养4小时左右，尔后降温冷却，整个过程需8-10小时，然后堆放出品。其抗压强度增长率将达到70％以上，经检验合格后，即可出厂。所以，本生产工艺能确保生产出全优质精工制品。
因此、采用相同的工艺和不同的配方，可生产出不同规格、不同干密度和不同传热系数地优质空心砌块，这也是本发明新颖之处。具体实施标准配合比如下：
实施例一：
生产宽厚度90-120mm小规格空心砌块，其原料配合比如下：
钼铁矿尾矿渣 71.8％
粉煤灰陶粒 15％
水泥 10％
二级以上粉煤灰 3.2％
水占总量 4％
干密度： 1000kg/m3(以50％排孔空洞率计)
传热系数： K≤1.2(W/m2.K)
实施例二：
生产宽厚度120mm-150mm中型规格空心砌块，其原料配合比如下：
钼铁矿尾矿渣 66.1％
粉煤灰陶粒 20％
水泥 9.5％
二级以上粉煤灰 4.4％
水占总量 3.8-3.9％
干密度： 950kg/m3(以50％排孔空洞率计)
传热系数： K≤1.0(W/m2.K)
实施例三：
生产宽厚度190mm-240mm大规格空心砌块，其原料配合比如下：
钼铁矿尾矿渣 60.4％
粉煤灰陶粒 25％
水泥 9％
二级以上粉煤灰 5.6％
水占总量 3.6-3.7％
干密度： 900kg/m3(以50％排孔空洞率计)
传热系数： K≤0.8(W/m2.K)
实施例四：
生产宽厚度240mm-290mm特大规格空心砌块，其原料配合比如下：
钼铁矿尾矿渣 54.7％
粉煤灰陶粒 30％
水泥 8.5％
二级以上粉煤灰 6.8％
水占总量 3.5％
干密度： 850kg/m3(以50％排孔空洞率计)
传热系数： K≤0.6(W/m2.K)
依照上述配方，成型的空心砌块结构如下：
参照图1和图2，小、中规格带榫槽空心砌块1，其中部成型有排孔2，两端面分别设有相互配合剪力槽3和剪力榫4，其分别能与左右相邻的砌块榫接，在空心砌块1上下两水平面设有相互配合的防渗槽5和防渗榫6，其分别能与上下相邻的空心砌块榫接。小、中规格的空心砌块1上的两边排孔2为盲孔，其左右配合的剪力槽3和剪力榫4，以及上下两水平面的防渗槽5和防渗榫6，可设二至三条，以增强其防渗水抗剪切能力。
参照图5，空心砌块砌筑示意图，每一行空心砌块1依左右的剪力槽3和剪力榫4分别与左右相邻的空心砌块衔接，形成关联的墙体；而上下行空心砌块1即依上下两水平面的防渗槽5和防渗榫6与上下相邻的空心砌块相衔接，也形成关联的墙体。施工时，空心砌块1盲孔一面要朝上砌，使得上砂浆时，砂浆不会掉入排孔中，既减少砂浆用量，又易于把整条防渗榫砂浆铺满，使被挤压的部分砂浆嵌入上方空心砌块1的排孔中，形成灰键，使得更有力的粘固。
参照图3和图4，为大、特大规格带榫槽空心砌块1的结构示意图，空心砌块排孔2上设有两个隔断7，而两道以上排孔2的相邻间的隔断7互为错位结构，以增大热传导距离，由于空心砌块宽度较厚，故其上可设有二道以上排孔，即在不影响空心砌块成型下，增加排孔2的数量，可设二至八道排孔，既节省材料，又提高隔热效果。另，处于空心砌块1两边缘的排孔2为盲孔结构，中部排孔为通孔，起到隔断(冷)热传输作用，增加隔热阻冷效果。这样有利于空心砌块1边缘上浆，而中部允许不挂浆料。本实例中，左右两端面配合的剪力槽3和剪力榫4，以及上下两水平面配合的防渗槽5和防渗榫6，为二至三对，以不影响空心砌块防渗水抗剪切能力且易成型为准。其二至三对的剪力槽3和剪力榫4的配合间隔为空槽结构9，使得两相邻空心砌块配合端也具有隔热阻冷效果。
所述空心砌块1下水平面防渗榫6设在排孔盲孔的长隔断位置上，保证防渗榫6的完整性。
另，空心砌块1前后立面成型有两道竖向浅槽8，提高墙面粉刷层的附着力。
综上所述，本发明提供的是一种全优质空心砌块，各项性能均达到国家强制性建筑节能要求，产品结构、技术性能均属于国内先进水平，是值得国家专利保护和积极推广使用的。