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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410673850.8(22)申请日 2014.11.21C04B 28/10(2006.01)C04B 38/02(2006.01)E04C 1/00(2006.01)C04B 18/14(2006.01)(71)申请人 贵州省工业固体废弃物综合利用（建材）工程技术研究中心地址 550007 贵州省贵阳市高新区金阳科技产业园创业大厦 B548 室(72)发明人 刘恒波 贾韶辉 贺深阳 王勇宋美 赵怡然 李晓东(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人 谷庆红(54) 发明名称一种用重矿废渣生产的自保温砌块。
2、及其制备方法(57) 摘要本发明涉及重矿废渣应用于建材技术领域，尤其是一种用重矿废渣生产的自保温砌块及其制备方法，对砌块进行骨架和填充物的设置，使得在制作过程中的制作难度较低，确保骨架的强度能够先被养护一定时间后形成，通过填充料的填充，对其整体进行养护，并将养护过程采用自然养护与蒸压养护相结合，提高了砌块的抗压强度、砌块的抗冻融性能，改善了砌块的质量；通过对制作过程中的原料配比进行控制，调整配制过程中的消化程度以及消化环境，使得原料各项性能均得到较大的提高，确保了制作的自保温砌块的保温、抗压强度和抗冻融性能，同时，控制水料比，确保了抗压强度和抗冻融强度，降低了后续加工工艺的成本。(51)Int。
3、.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页(10)申请公布号 CN 104478377 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104478377 A1/1 页21.将重矿废渣应用于建筑材料制作。2.如权利要求 1 所述的将重矿废渣应用于建筑材料制作，其特征在于，所述的建筑材料为保温砖、保温砌块中的一种。3.一种用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，由骨架和填充物组成。4.如权利要求 3 所述的用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，所述的骨架的原料成分(以重量份计)为粉煤灰1520份、重矿渣4060份、水泥510份、生石灰38份、山砂。
4、1525份。5.如权利要求 3 所述的用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，所述的骨架的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 18 份、重矿渣 50 份、水泥 8 份、生石灰 5 份、山砂 20 份。6.如权利要求 3 所述的用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，所述的填充物为发泡混凝土。7.如权利要求 6 所述的用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，所述的发泡混凝土的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 75 90 份、生石灰 5 10 份、水泥 2 5 份、发泡剂0.51份。8.如权利要求 7 所述的用重矿废渣生产的自保温砌块，其特征在于，所述的发泡混凝土的原料成分 ( 以重量份。
5、计 ) 为粉煤灰 85 份、生石灰 8 份、水泥 3 份、发泡剂 0.8 份。9.如权利要求 3-8 任一项所述的用重矿废渣生产的自保温砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：(1) 原料处理 ：将粉煤灰、生石灰分别置于磨细至 100-140 目的粉末后，待用 ；将重矿渣、山砂分别置于粉碎机中粉碎后过 5mm 方孔筛待用 ；(2) 原料混合 ：将粉煤灰、重矿渣、生石灰、山砂、水泥按照配比依次加入混合器中，采用搅拌速度为 50-80r/min 搅拌处理，在加入重矿渣时，调整加入时的温度为 60-90，待粉煤灰与重矿渣混合均匀后，再控制温度为 40-60，加入生石灰，待生石灰加入完成之后，向其。
6、中加入占重矿渣重量 3-9的水，再调整温度为 80-100，向其中加入山砂，山砂加入完成之后，恒温恒速搅拌处理 40-80min，再向其中加入水泥，待水泥加入完成之后，调整其搅拌速度为 90-120r/min 进行恒速搅拌处理，待用 ；(3) 调整水料比 ：向步骤 2) 的混合器中加入水，调整水料重量比为 (1-3) ：(5-9)，并调整混合器中的温度为 20-40后，采用搅拌速度为 140-180r/min 搅拌处理 30-50min 后，再调整搅拌速度为 30-40r/min 搅拌处理 1-3h 后，即可获得骨架原料，待用 ；(4) 骨架成型 ：将步骤 3) 获得的骨架原料置于成型机中，采。
7、用压力为 3.5-4.7kg/m2挤压 3-5h 后，置于自然环境中，养护 1 天，即可获得砌块骨架，待用 ；(5) 填充物配制并填充 ：取步骤 1) 获得的粉煤灰、生石灰按照配比进行混合均匀后，再向其中加入水泥，并调整温度为 50-70后，采用搅拌速度为 50-70r/min 搅拌处理 1-3h后，再向其中恒温恒速下按配比加入发泡剂，并同时向其中加入水，并调整水料质量比为(1.3-1.5) ：(2.1-2.3)，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌处理 1-2h 后，获得填充物料，并将填充物料填充在步骤 4) 获得的砌块骨架中，即可获得砌块初成品，待用 ；(6)养护 ：将步骤5)获得的砌块初成品置。
8、于温度为48-53的环境下，养护2-5h后，再将其置于养护窑中，采用蒸汽养护 8-10h 后，即可获得成品自保温砌块。权 利 要 求 书CN 104478377 A1/5 页3一种用重矿废渣生产的自保温砌块及其制备方法技术领域0001 本发明涉及重矿废渣应用于建材技术领域，尤其是一种用重矿废渣生产的自保温砌块及其制备方法。背景技术0002 高炉重矿渣，俗称高炉干渣，简称重矿渣、缓冷渣 ；是高炉在炼铁时将氧化铁还原成金属铁时产生的融入块渣，在空气中自然缓慢冷却，形成的一种坚硬石质工业废料。据统计，对于高炉炼铁厂以排渣场一个来计算，每年重矿废渣的累计堆存排放量约 500 万吨，预计每年将新增重矿渣。
9、排放量约 40 万吨，给排渣场带来不小的库容压力。目前，对于重矿废渣主要应用于水泥的原材料和在混凝土中替代部分天然砂石作为骨料使用，但由于受到原材料本身和外界诸多因素制约，重矿渣的消纳量占历史堆存量和年排放量的比重甚微。0003 随着我国建筑节能和墙体材料改革工作的开展，混凝土空心砌块由于其具有节土节能的特点，成为替代实心黏土砖的墙体材料在我国得到了大力推广。但是，近年来的一些研究表明，混凝土空心砌块的保温隔热性能并不能完全满足国家相关节能标准规定的要求，需要对其进行改进。而复合自保温砌块即是通过在混凝土小型空心砌块的空腔内注入低密度的泡沫混凝土，使两者复合构成一种新型墙体自保温砌块，进而使其。
10、具有良好的保温隔热性能，满足我国建筑节能对墙体材料的要求。0004 为此，本研究人员通过将重矿废渣应用于建筑材料的制作领域，为自保温砌块的制作原材料提供了一种新选择，并且也为重矿废渣的再度处理，避免环境污染也提供了一种新途径。发明内容0005 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种将重矿废渣应用于建筑材料制作，尤其是自保温砌块的制作技术领域，进而使得了重矿废渣的在应用领域得到了扩大，降低了重矿废渣对环境的污染以及废弃物处理站对重矿废渣的处理成本。0006 本发明的第二个目的还提供了一种用重矿废渣生产的自保温砌块，该砌块的保温效果较佳，并且废弃物容纳量较高，达到了 80以上，降低了。
11、环境中废弃物的排放量。0007 本发明的第三个目的是提供了采用重矿废渣制作自保温砌块的方法，该方法将自保温砌块中废弃物最大容纳量提到了最大化，进而降低了重矿废渣的自然容纳量，同时，通过对原料的混合顺序以及水料比进行控制，进而提高了自保温砌块的保温效果和抗压、抗冻融性能。0008 具体的是通过以下技术方案得以实现的 ：0009 一种用重矿废渣生产的自保温砌块由骨架和填充物组成。0010 所述的骨架的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 15 20 份、重矿渣 40 60 份、水泥510份、生石灰38份、山砂1525份。0011 所述的骨架的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 18 份、重矿。
12、渣 50 份、水泥 8 份、说 明 书CN 104478377 A2/5 页4生石灰 5 份、山砂 20 份。0012 所述的填充物为发泡混凝土。0013 所述的发泡混凝土的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 75 90 份、生石灰 5 10 份、水泥 2 5 份、发泡剂 0.5 1 份。0014 所述的发泡混凝土的原料成分 ( 以重量份计 ) 为粉煤灰 85 份、生石灰 8 份、水泥3 份、发泡剂 0.8 份。0015 本发明还提供一种用重矿废渣生产的自保温砌块的制备方法，包括以下步骤 ：0016 (1)原料处理 ：将粉煤灰、生石灰分别置于磨细至100-140目的粉末后，待用 ；将重矿渣。
13、、山砂分别置于粉碎机中粉碎后过 5mm 方孔筛待用 ；0017 (2)原料混合：将粉煤灰、重矿渣、生石灰、山砂、水泥按照配比依次加入混合器中，采用搅拌速度为50-80r/min搅拌处理，在加入重矿渣时，调整加入时的温度为60-90，待粉煤灰与重矿渣混合均匀后，再控制温度为 40-60，加入生石灰，待生石灰加入完成之后，向其中加入占重矿渣重量 3-9的水，再调整温度为 80-100，向其中加入山砂，山砂加入完成之后，恒温恒速搅拌处理 40-80min，再向其中加入水泥，待水泥加入完成之后，调整其搅拌速度为 90-120r/min 进行恒速搅拌处理，待用 ；0018 (3) 调整水料比 ：向步骤 。
14、2) 的混合器中加入水，调整水料重量比为 (1-3) ：(5-9)，并调整混合器中的温度为 20-40后，采用搅拌速度为 140-180r/min 搅拌处理 30-50min后，再调整搅拌速度为 30-40r/min 搅拌处理 1-3h 后，即可获得骨架原料，待用 ；0019 (4) 骨架成型 ：将步骤 3) 获得的骨架原料置于成型机中，采用压力为 3.5-4.7kg/m2挤压 3-5h 后，置于自然环境中，养护 1 天，即可获得砌块骨架，待用 ；0020 (5) 填充物配制并填充 ：取步骤 1) 获得的粉煤灰、生石灰按照配比进行混合均匀后，再向其中加入水泥，并调整温度为 50-70后，采用搅。
15、拌速度为 50-70r/min 搅拌处理1-3h 后，再向其中恒温恒速下按配比加入发泡剂，并同时向其中加入水，并调整水料质量比为 (1.3-1.5) ：(2.1-2.3)，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌处理 1-2h 后，获得填充物料，并将填充物料填充在步骤 4) 获得的砌块骨架中，即可获得砌块初成品，待用 ；0021 (6) 养护 ：将步骤 5) 获得的砌块初成品置于温度为 48-53的环境下，养护 2-5h后，再将其置于养护窑中，采用蒸汽养护 8-10h 后，即可获得成品自保温砌块。0022 所述的蒸汽养护的蒸汽为水蒸气，所述的水蒸气的温度为 200-400，所述的养护窑中的养护压力为 0。
16、.02-0.08MPa。0023 不仅仅如此，重矿废渣还可以应用于其他建筑材料的制作，如保温砖的制作，保温密肋楼盖、保温空心楼板等的制作。0024 这些应用将会大大的降低建筑领域的建筑材料制作成本，同时也降低了重矿废渣废弃物的排放量，具有显著的环保价值和经济效益。0025 与现有技术相比来看，本发明的技术效果具体体现在 ：0026 本发明能够将废弃物的容纳量增大到 80以上，使得重矿废渣在建筑领域得到广泛的应用与推广，进而降低重矿废渣等废物对自然环境的污染，同时也丰富了建筑材料的原料，降低建筑材料的制作成本。0027 通过对砌块进行骨架和填充物的设置，进而使得在制作过程中的制作工艺难度较低，并。
17、且能够确保骨架的强度能够先被养护一定时间后形成，再通过填充料的填充，再对说 明 书CN 104478377 A3/5 页5其整体进行养护，并将养护过程采用自然养护与蒸压养护相结合的方式，不仅提高了砌块的抗压强度，而且还提高了砌块的抗冻融性能，改善了砌块的质量。0028 通过对制作工艺过程中的原料配比进行控制，并调整配制过程中的消化程度以及消化环境，进而使得原料各项性能均得到较大的提高，确保了制作的自保温砌块的的保温、抗压强度和抗冻融性能，同时，控制水料比，进一步的确保了抗压强度和抗冻融强度，同时，降低了后续加工工艺的成本。具体实施方式0029 下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步。
18、的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。0030 实施例 10031 一种用重矿废渣生产的自保温砌块由骨架和填充物组成 ；骨架的原料成分为粉煤灰 15kg、重矿渣 40kg、水泥 5kg、生石灰 3kg、山砂 15kg。0032 填充物为发泡混凝土，其原料成分为粉煤灰 75kg、生石灰 5kg、水泥 2kg、发泡剂0.5kg。0033 该用重矿废渣生产的自保温砌块的制备方法，包括以下步骤 ：0034 (1) 原料处理 ：将粉煤灰、生石灰分别置于磨细至 100 目的粉末后，待用 ；将重矿渣、山砂分别置于粉碎机中粉碎后过 5mm 方孔筛待用 ；0035 (2) 原料混合 ：将粉煤灰、重矿渣、。
19、生石灰、山砂、水泥按照配比依次加入混合器中，采用搅拌速度为 50r/min 搅拌处理，在加入重矿渣时，调整加入时的温度为 60，待粉煤灰与重矿渣混合均匀后，再控制温度为 40，加入生石灰，待生石灰加入完成之后，向其中加入占重矿渣重量 3的水，再调整温度为 80，向其中加入山砂，山砂加入完成之后，恒温恒速搅拌处理 40min，再向其中加入水泥，待水泥加入完成之后，调整其搅拌速度为90r/min 进行恒速搅拌处理，待用 ；0036 (3) 调整水料比 ：向步骤 2) 的混合器中加入水，调整水料重量比为 1 ：5，并调整混合器中的温度为 20后，采用搅拌速度为 140r/min 搅拌处理 30min。
20、 后，再调整搅拌速度为30r/min 搅拌处理 1h 后，即可获得骨架原料，待用 ；0037 (4) 骨架成型 ：将步骤 3) 获得的骨架原料置于成型机中，采用压力为 3.5kg/m2挤压 3h 后，置于自然环境中，养护 1 天，即可获得砌块骨架，待用 ；0038 (5) 填充物配制并填充 ：取步骤 1) 获得的粉煤灰、生石灰按照配比进行混合均匀后，再向其中加入水泥，并调整温度为 50后，采用搅拌速度为 50r/min 搅拌处理 1h 后，再向其中恒温恒速下按配比加入发泡剂，并同时向其中加入水，并调整水料质量比为 1.3 ：2.3，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌处理 1h 后，获得填充物料，并。
21、将填充物料填充在步骤 4) 获得的砌块骨架中，即可获得砌块初成品，待用 ；0039 (6) 养护 ：将步骤 5) 获得的砌块初成品置于温度为 48的环境下，养护 2h 后，再将其置于养护窑中，采用蒸汽养护 8h 后，即可获得成品自保温砌块。0040 所述的蒸汽养护的蒸汽为水蒸气，所述的水蒸气的温度为 200，所述的养护窑中的养护压力为 0.02MPa。0041 实施例 2说 明 书CN 104478377 A4/5 页60042 一种用重矿废渣生产的自保温砌块由骨架和填充物组成 ；骨架的原料成分为粉煤灰 20kg、重矿渣 60kg、水泥 10kg、生石灰 8kg、山砂 25kg ；0043 填。
22、充物为发泡混凝土，其原料成分为粉煤灰 90kg、生石灰 10kg、水泥 5kg、发泡剂1kg。0044 该用重矿废渣生产的自保温砌块的制备方法，包括以下步骤 ：0045 (1) 原料处理 ：将粉煤灰、生石灰分别置于磨细至 140 目的粉末后，待用 ；将重矿渣、山砂分别置于粉碎机中粉碎后过 5mm 方孔筛待用 ；0046 (2) 原料混合 ：将粉煤灰、重矿渣、生石灰、山砂、水泥按照配比依次加入混合器中，采用搅拌速度为 80r/min 搅拌处理，在加入重矿渣时，调整加入时的温度为 90，待粉煤灰与重矿渣混合均匀后，再控制温度为 60，加入生石灰，待生石灰加入完成之后，向其中加入占重矿渣重量 9的水。
23、，再调整温度为 100，向其中加入山砂，山砂加入完成之后，恒温恒速搅拌处理 80min，再向其中加入水泥，待水泥加入完成之后，调整其搅拌速度为120r/min 进行恒速搅拌处理，待用 ；0047 (3) 调整水料比 ：向步骤 2) 的混合器中加入水，调整水料重量比为 1 ：3，并调整混合器中的温度为 40后，采用搅拌速度为 180r/min 搅拌处理 50min 后，再调整搅拌速度为40r/min 搅拌处理 3h 后，即可获得骨架原料，待用 ；0048 (4) 骨架成型 ：将步骤 3) 获得的骨架原料置于成型机中，采用压力为 4.7kg/m2挤压 5h 后，置于自然环境中，养护 1 天，即可获。
24、得砌块骨架，待用 ；0049 (5) 填充物配制并填充 ：取步骤 1) 获得的粉煤灰、生石灰按照配比进行混合均匀后，再向其中加入水泥，并调整温度为 70后，采用搅拌速度为 70r/min 搅拌处理 3h 后，再向其中恒温恒速下按配比加入发泡剂，并同时向其中加入水，并调整水料质量比为 1.5 ：2.1，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌处理 2h 后，获得填充物料，并将填充物料填充在步骤 4) 获得的砌块骨架中，即可获得砌块初成品，待用 ；0050 (6) 养护 ：将步骤 5) 获得的砌块初成品置于温度为 53的环境下，养护 5h 后，再将其置于养护窑中，采用蒸汽养护 10h 后，即可获得成品自保温。
25、砌块。0051 所述的蒸汽养护的蒸汽为水蒸气，所述的水蒸气的温度为 400，所述的养护窑中的养护压力为 0.08MPa。0052 实施例 30053 一种用重矿废渣生产的自保温砌块由骨架和填充物组成 ；骨架的原料成分为粉煤灰 18kg、重矿渣 50kg、水泥 8kg、生石灰 5kg、山砂 20kg ；填充物为发泡混凝土，其原料成分为粉煤灰 85kg、生石灰 8kg、水泥 3kg、发泡剂 0.8kg。0054 该用重矿废渣生产的自保温砌块的制备方法，包括以下步骤 ：0055 (1) 原料处理 ：将粉煤灰、生石灰分别置于磨细至 120 目的粉末后，待用 ；将重矿渣、山砂分别置于粉碎机中粉碎后过 5。
26、mm 方孔筛待用 ；0056 (2) 原料混合 ：将粉煤灰、重矿渣、生石灰、山砂、水泥按照配比依次加入混合器中，采用搅拌速度为 65r/min 搅拌处理，在加入重矿渣时，调整加入时的温度为 75，待粉煤灰与重矿渣混合均匀后，再控制温度为 50，加入生石灰，待生石灰加入完成之后，向其中加入占重矿渣重量 6的水，再调整温度为 90，向其中加入山砂，山砂加入完成之后，恒温恒速搅拌处理 60min，再向其中加入水泥，待水泥加入完成之后，调整其搅拌速度为说 明 书CN 104478377 A5/5 页7105r/min 进行恒速搅拌处理，待用 ；0057 (3) 调整水料比 ：向步骤 2) 的混合器中加。
27、入水，调整水料重量比为 2 ：7，并调整混合器中的温度为 30后，采用搅拌速度为 160r/min 搅拌处理 40min 后，再调整搅拌速度为35r/min 搅拌处理 2h 后，即可获得骨架原料，待用 ；0058 (4) 骨架成型 ：将步骤 3) 获得的骨架原料置于成型机中，采用压力为 4.1kg/m2挤压 4h 后，置于自然环境中，养护 1 天，即可获得砌块骨架，待用 ；0059 (5) 填充物配制并填充 ：取步骤 1) 获得的粉煤灰、生石灰按照配比进行混合均匀后，再向其中加入水泥，并调整温度为 60后，采用搅拌速度为 60r/min 搅拌处理 2h 后，再向其中恒温恒速下按配比加入发泡剂，。
28、并同时向其中加入水，并调整水料质量比为 1.4 ：2.2，待加入完成后，持续搅拌速度搅拌处理 1.5h 后，获得填充物料，并将填充物料填充在步骤 4) 获得的砌块骨架中，即可获得砌块初成品，待用 ；0060 (6) 养护 ：将步骤 5) 获得的砌块初成品置于温度为 50的环境下，养护 3h 后，再将其置于养护窑中，采用蒸汽养护 9h 后，即可获得成品自保温砌块。0061 所述的蒸汽养护的蒸汽为水蒸气，所述的水蒸气的温度为 300，所述的养护窑中的养护压力为 0.06MPa。0062 试验例 ：产品性能检测结果0063 对实施例 1-3 任一项加工方法制作的保温砌块的产品性能进行检测，其结果见表1所示：0064 表10065 0066 由表中结果显示，本发明的自保温砌块的各项性能指标均能够达到较优的状态，不仅能够满足建筑领域的需求，甚至比建筑领域的各项性能指标的要求更加优异。0067 在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。说 明 书CN 104478377 A。