[发明专利]高性能无水泥粉煤灰双免砖

说明书

本发明属于建筑材料墙体材料类。

我国双免粉煤灰砖已有二十多年的历史，但成本和性能限制了它的大面积的推广和应用，就目前的粉煤灰免烧砖而言，突出存在以下几个方面的不足;成本高、强度低、耐水性差、抗冻性差、抗碳化能力差，干缩大。就成本而言，现行的双免粉煤灰砖由于掺入了约10%的水泥，采用蒸压养护以及其它原因，使其成本一般高于粘土烧结砖，再加上产品性能的不足（如目前大多数厂家只能生产7.5级砖），使其售价低于粘土砖，导致现有的生产线大都亏损，倒闭或转产;由于其性能不良也致使许多建筑产生问题。

本发明针对双免粉煤灰砖的各个技术难题进行了改进，一是改传统的粉煤灰砖中粉煤灰仅作一种活性集料，使用水泥、石灰、石膏等胶凝结材料将其粘结起来，仅有少量粉煤灰参与反应的弱点;而充分发挥粉煤灰的潜在活性，使用合理的配方使粉煤灰的反应程度大大增加，转化成稳定的水化物，不再使用水泥作为胶结材，适当控制氧化钙掺量，掺入少量集料可以一举解决粉煤灰砖成本高、强度低，耐水性差、抗冻性差、抗碳化能力差、干缩大等缺点。目前，使用该技术生产的高性能无水泥粉煤灰砖，砖的标号达20级，平均抗压强度大于21MPa，抗折强度大于4.5MPa;砖的抗冻能力，经15次±20℃下的冻融循环，砖的重量无损失，强度损失仅为5%，远远小于20%的国家标准;另外砖的收缩值0.5mm/m也小于国标中优等品0.6mm/m的指标。用该技术生产粉煤灰砖可以大幅度降低成本，即取消水泥可使每块砖的成本下降0.03～0.07元，除去新增活化费用0.01元/块，每块砖成本下降0.02～0.06元/块，如年产5000万块粉煤灰砖的工厂，使用该技术后，可新增利润100～300万元。具有重大的社会效益还有显著的经济效益。

本发明是这样实现的：

粉煤灰的主要化学成份是SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO及残余未燃尽的碳质。其绝大部分处于玻璃体结构状态。本发明采用物理和化学的活化手段使粉煤灰的潜在活性充分发挥出来，生成足够数量的稳定的水化产物，形成较高的结构强度。

本发明采用的物理活化手段是将粉煤灰粉磨增大其比表面积，以增加其反应面积，采用化学活化手段是利用CaSO₄、CaCl₂进行复合激发，可以加速粉煤灰与CaO、CaSO₄反应生成水化硅酸钙，水化硫铝酸钙。原料配比为粉煤灰50-65%、石灰8-12%，复合激发剂4-8%，集料（钢渣、炉渣、石灰石、石英砂等）15-38%。

本发明根据湿排、干排灰不同分别采用干排灰路线、湿排灰路线。

图1、干排灰路线

图2、湿排灰路线

例一：干排灰工艺路线（见图1）

1、工艺流程

配料→粉磨→加水搅拌（同时按比例加集料）→消解→对辊或辗压→成型→养护→成品。

2、配料

原料有粉煤灰、石灰、石膏、CaCl₂·2H₂O和石英砂，其中粉煤灰是河南商丘热电厂干排灰。原料的配比如下：

粉煤灰∶石膏∶石灰∶CaCl₂∶石英砂

55∶4∶11∶1∶29

3、粉磨：将粉煤灰磨细使其比表面积达到4500cm²/g。

4、养护：采用常压蒸汽养护，养护温度为95℃，养护制度为升温2小时，95℃恒温8小时，降温2小时。

5、产品性能

容重： 1700kg/m³

抗压强度：    21MPa

抗冻性：    15次冻融循环，无重量损失，强度损失5%。

收缩值：    0.5mm/m

例二：湿排灰工艺路线（见图2）

1、工艺流程

粉煤灰湿磨、石灰、石膏、CaCl₂·2H₂O混合干磨→粉煤灰脱水→计量搅拌（同时加入集料）→消解→对辊或轮碾→成型→养护→成品。

2、配料

原料配比如下：

粉煤灰∶石灰∶石膏∶CaCl₂∶钢渣

60∶10∶4∶1.5∶24.5

其中粉煤灰为武汉青山热电厂湿排灰。

3、养护

采用标准养护，即温度20℃，湿度95%，养护时间28天。

4、成品性能