[发明专利]一种利用海洋废弃淤泥制备的碳化免烧砖及其制备方法

说明书

本发明提供一种利用海洋废弃淤泥制备新型碳化免烧砖的方法，包括向废弃海洋淤泥中添加固化剂、碳化促进剂、激发剂、早强剂，制备砖胚；将制得的砖胚送至高压蒸汽机中蒸养，取出后置于空气中自然养护；将自然养护后的砖胚放于温度为20‑40℃的碳化箱中碳化，得到碳化免烧砖。本发明提供的新型碳化免烧砖具有制作过程自动化程度高、产品性能稳定、力学性能优良、成本低、产量高、环境友好型等显著特点，可以完全或部分替代传统实心粘土砖，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于环境工程、岩土工程及建筑材料技术领域，特别涉及一种利用海洋废弃淤泥制备的新型碳化免烧砖及其制备方法。

背景技术

沿海地区港口工程的建设和维护中都会产生大量高含水率的废弃淤泥，传统的陆地吹填、海洋倾倒等处理方法存在占地多、耗时长、成本高以及污染严重等系列问题。因此，在可持续发展理念下，如何采用合理环保有效的方式处理废弃淤泥，对于建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的现实意义。

目前我国的基础设施等建筑工程中最常用的是传统的实心粘土砖，这是一种利用优质粘土经烧砖窑高温烧制而成的建筑材料。其生产过程中具有以下特点：(1)生产过程中需要消耗大量不可再生优质粘土，严重破坏耕地资源；(2)高温烧制过程中需要消耗大量不可再生煤炭能源，排放大量CO₂、SO₂等有毒有害气体，严重污染环境。针对实心粘土砖生产过程中存在的高耗能、高污染、高CO₂排放以及严重破坏耕地等问题，我国从2012年开始先后公布了两批共411个县城和186个城市，要求开展城市城区限制使用粘土制品、县城禁止使用实心粘土砖的工作。

随着我国工业的快速发展，排放的各种固体废弃物如何处理，也是我们需要面临的一个严峻的环境问题。我国粉煤灰年产量巨大，预计2020年将达到6.58亿吨以上，而综合利用率仅为70%左右。粉煤灰作为燃煤电厂等排放主要污染物，不仅污染环境，且其中有毒有害物质还可能威胁人类和生物的健康生存。

基于以上现状，研究利用废弃淤泥与粉煤灰等固体废弃物制作新型碳化免烧砖，替代传统的实心粘土砖，很好的解决了废弃淤泥以及固体废弃物堆积处理带来的环境问题，减少了实心粘土砖烧制过程中对不可再生资源的消耗。

中国专利CN104788063A公布了一种免烧免压淤泥砖及其制备方法，采用疏浚淤泥、水泥、石膏、矿渣、粉煤灰、石灰、早强剂作为原料，经过原料准备、混合搅拌、制砖胚、拆模、养护得到免烧免压淤泥砖。该方法得到的免烧免压淤泥砖最大可达到的强度为6.74MPa，按照国标GB11945-1999《蒸压灰砂砖》的规定，强度级别MU10的砖平均抗压强度也需达到10MPa，单块抗压强度不能小于8MPa，按照上述制备方法得到的免烧免压淤泥砖目前较难达到工业应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用海洋废弃淤泥制备的新型碳化免烧砖及其制备方法，其所制备的新型碳化免烧砖具有强度高、生产周期短、生产过程耗能少、无污染等优点。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种利用海洋废弃淤泥制备新型碳化免烧砖的方法，包括以下步骤：

（1）向废弃海洋淤泥中添加固化剂、碳化促进剂、激发剂、早强剂，制备砖胚；

（2）将制得的砖胚送至高压蒸汽机中蒸养，取出后置于空气中自然养护；

（3）将自然养护后的砖胚放于温度为20-40℃的碳化箱中碳化，得到碳化免烧砖。

优选地，步骤（1）中各原料的重量份分别为：废弃海洋淤泥30-65份、固化剂30-80份、碳化促进剂5-25份、激发剂0-20份、早强剂0-5份，其中废弃海洋淤泥的份量为不包括水分的干重份量。

优选地，步骤（1）中制备砖胚进一步包括以下分步骤：