[发明专利]利用粉煤灰的制砖工艺

说明书

本发明涉及一种利用粉煤灰制取免烧砖的方法。

众所周知，由于建筑用砖需求量飞速增长，随之而来粘土用量骤增，与农田争地的现象十分严重。另一方面，工业废渣的研究工作普遍开展，改进传统工艺时有报导。1990年11月7日专利公开了唐山粉煤灰综合利用研究所的“粉煤灰砖的生产方法”提供了使用粉煤灰与电石渣拌合轧制，然后用硅酸钠浸渍的免烧免蒸的制造工艺，此方法因使用电石渣，受地域的限制，其粉煤灰成分各地均有差异，需因地制宜采用。1995年2月8日又见授权专利公告，施殿旭发明的“粉煤灰免烧免蒸建筑承重砖”，介绍了一种以粉煤灰、石粉、钙渣灰、水泥(可不加)为基本原料，添加化学添加剂：三乙醇胺或二乙醇胺、亚硝酸钠(可不加)制承重砖的方法，效果很好。但对用煤作原料外加石灰石的热电厂排放的钙渣灰需进行调钙处理，使含有效钙为13～30％。它也有一个因地制宜的问题，且乙醇胺的价格较高，限制了其应用，粉煤灰的利用率还不高。此外不论何种方法由粉煤灰制造的砖，现存一个较大的缺欠是尺寸稳定性差，干收缩率较大，通常为1～2‰，浸水后又有2‰的膨胀。其抗压强度低，只有30公斤／厘米²，不能用于承重墙。抗冻融性能也差。中国专利CN 1043117“免烧免蒸粉煤灰砖及其制作方法”公开了一种由粉煤灰、煤渣、石灰、水泥(或石膏)及外加剂组成，其原料配比(按重量％计)为：粉煤灰20～65，煤渣16～25，水泥4～7，石灰14～20，和少量外加剂的粉煤灰砖制作方法，它的选料要求低，原料来源广泛，加工工艺简单，便于制作，但其抗压、抗折强度仍需提高。

本发明为避免上述存在的不足，提供一种以粉煤灰为主，并加入化学添加剂，促使废渣利用率高，干湿收缩率低，抗压、抗折强度高，具有抗冻融性能的制造承重砖的工艺。

本发明可以用如下方法来实现，以粉煤灰、煤渣、炉渣为主料，以石灰、石粉、砂、水泥为辅料，同时加入化学添加剂：硅酸钠、氯化钡、氯化钠、氯化钙的一种制砖方法。具体组成如下：

以粉煤灰：100份(重量比例，下同。)为准，加入煤渣：0～20份，炉渣：0～20份，石粉：0～20份，石灰：5．5～15份，砂：0～10份，水泥：5～10份，另加化学添加剂：硅酸钠(Na₂SiO₃)：0．1～5份，氯化钡(BaCl₂)：0．1～1份，氯化钙(CaCl₂)：0．1～1份，氯化钠(NaCl)：0．1～1份，加水量为物料总量的15～30％左右，实际操作时，用手攥起物料以成块不碎即可。

现时，用粉煤灰代替粘土烧砖(可制取其他建筑材料)都是采用石灰、石膏作激活剂，经高温养护而成，同时考虑氧化钙成分的补充或调整。近几年已开始了添加化学物质辅助制砖的研究工作。我们通过对已有技术的探讨、实验，根据本地条件，粉煤灰配以煤渣、炉渣等多种废渣合用，使成分得以互相补充，同时加入石粉、砂、石灰、水泥等来增加砖的强度并调整钙含量。特别是通过加入少量化学物质改善了砖的性能，加入的硅酸钠、氯化钡、氯化钙、氯化钠，增大了粉煤灰等主、辅料间各成分的交联性、粘接力和强度，大大缩小了干湿收缩率，并使成品砖具有避免棱、边、角的风化及表面整洁的性能。氯化钙还有防冻作用，适于北方建筑应用。所用化学物质皆为价格较低，性能优良者，且加入量较少。所以，虽然该砖所用粉煤灰包括煤渣、炉渣的比例大，制成的砖仍能达到粉煤灰砖的标准JC239-91，能代替100#粘土砖的使用。

粉煤灰制砖操作工艺可用二种方法，第一种是常温养护工艺：先将石灰用球磨机粉碎，时间5～10分钟。按配比加入粉煤灰、煤渣、炉渣等主料，及石粉、石灰、砂、水泥(300～400号，标号高更好)等辅料，再加化学添加剂硅酸钠、氯化钡、氯化钙、氯化钠和适量水(20～25％)，一起搅拌3～5分钟，必须搅拌均匀，再用轮碾机碾压3～5分钟，用68吨压砖机压制成坯，于90～100℃下，蒸养8～24小时，即成成品砖。

第二种是加压养护工艺：即在完成上述第一种方法中的搅拌3～5分钟工序后，进行消化，2～2．5小时，然后碾压、制成砖坯。后续加压养护工序是在压力：6～8公斤／厘米²下停留6～8小时，使砖中结构增加结晶态，此时可适当减少化学添加剂用量20％左右，以降低成本，但此法投资比第一种方法稍大。