[发明专利]一种生产建筑围护材料制品的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体地说，是指一种生产建筑围护材料制品的生产工艺。

背景技术

我国目前大量使用的建筑围护材料(包括砖瓦、砌块、板材等)大多是以水泥作为胶凝材料，添加各种集料并加水搅拌，经成型、切割、养护等工艺制成。其中所用的胶凝材料水泥在生产过程中需要高温煅烧，煅烧温度为1450℃。轻烧氧化镁粉和生石灰分别是由菱苦土(一种以碳酸镁为主要成分的矿物)和石灰石煅烧制得的胶凝材料，其煅烧温度远低于水泥，分别为750℃和900℃，因此其生产能耗比水泥大大降低。我国菱镁矿资源丰富，储量占世界总储量的1/4，但由于其自身性质的原因，其应用范围还很有限。寻求菱镁矿具有工业应用价值的新用途，更为有效的、高附加值的利用菱镁矿资源，对于促进我国镁产品工业的发展具有重要意义。

轻烧氧化镁粉水化后生成氢氧化镁(MgO+H₂O＝＝Mg(OH)₂)，氢氧化镁经过碳化(与CO₂反应)后可生成镁的碳酸盐(Mg(OH)₂+CO₂+H₂O＝＝MgCO₃·3H₂O)。MgCO₃·3H₂O又称为水碳镁石，试验表明，其强度能够达到甚至高于水泥水化生成的水化硅酸钙(C-S-H)的强度。氧化钙也具有与轻烧氧化镁粉类似的性质，其碳化后生成坚硬的石灰石(CaCO₃)。

将粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、钢渣等矿物掺合料加入到轻烧氧化镁粉或轻烧氧化镁粉和氧化钙的混合物中，这些矿物掺合料在轻烧氧化镁粉或氧化钙水化过程中能够起到类似“晶核效应”的作用，能够增加凝胶生成数量，促进凝胶向“晶核”聚集。这些矿物掺合料中的粉煤灰和钢渣属于工业废渣，目前我国工业废渣的利用率仅为50％，工业废弃物资源化利用是国家政策倡导和支持的。因此，利用工业废渣生产建筑围护材料能够拓宽工业废渣的再利用途径，有益于环境保护。

我国是世界第二大CO₂排放国，年排放CO₂量约占世界总排放量的近30％。在2009年12月的哥本哈根气候会议上，我国政府许下了到2020年单位GDP减排40～45％的承诺。因此，我国承担着很重的CO₂减排任务。将工业生产排放的CO₂用于生产建筑围护材料，拓展CO₂的再利用途径，有益于环境保护和国家的可持续发展。

采用轻烧氧化镁粉或轻烧氧化镁粉和生石灰的混合物与粒化高炉矿渣、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料混合代替水泥作为胶凝材料，与水及粗细集料拌和后在CO₂环境中硬化，用以生产建筑围护材料制品，可以大幅降低建筑维护材料制品的生产能耗、利用工业废渣和CO₂，既节能又环保。

发明内容

本发明提供一种生产建筑围护材料制品的生产工艺。本发明采用轻烧氧化镁粉或轻烧氧化镁粉和生石灰的混合物与矿物掺合料按一定比例混合代替水泥作为胶凝材料，将所述的胶凝材料与集料混合作为生产建筑围护材料的基体材料，经过搅拌、成型、预养护等工艺并最终在CO₂环境中硬化制成砌块、板材、瓦等建筑围护材料制品。

所述的轻烧氧化镁粉中活性氧化镁的质量百分比应在60％以上，生石灰中氧化钙的质量百分比应不低于75％；所述轻烧氧化镁粉和生石灰的混合物中轻烧氧化镁粉的质量百分比不低于50％。所述的矿物掺合料为颗粒粒径小于100μm的人工或天然的矿物材料，如：粒化高炉矿渣、粉煤灰、硅灰、钢渣、赤泥尾矿粉、石灰石粉等满足粒径要求的矿物掺合料，可以是其中的一种或几种的混合物。轻烧氧化镁粉与矿物掺合料的质量比例，或轻烧氧化镁粉和氧化钙的混合物与矿物掺合料的质量比例为30％～70％∶70％～30％。所述的集料根据不同的建筑围护材料制品可以采用满足国家现行的混凝土规范中规定的粗集料、细集料或轻集料，其中粗集料为粒径大于4.75mm的碎石、卵石颗粒，细集料为粒径在0.15mm至4.75mm之间的普通砂，轻集料可以采用堆积密度不大于1200kg/m³的膨胀珍珠岩、浮石、陶粒等。所述集料质量占基体材料质量的百分比为[70％～0％]。拌合用水宜采用饮用水。