專利名稱：固體廢渣免燒磚的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑用磚的生產方法，尤其是一種基于機械力及化學效應利用固體廢渣生產的免燒磚的生產方法。
背景技術：
建筑用磚乃常見建筑材料，以往主要是采用由粘土燒結成的紅磚作用建筑用磚， 但生產紅磚會大量浪費土地資源，破壞環境。因此，在近些年國家已經立法明令禁止生產紅磚，現今在正規的建筑項目上已經見不到紅磚。取而代之的是由煤灰等一些工業廢料摻入水泥、纖維等原料，通過蒸壓等工藝制作而成的建筑用磚，此類建筑用磚的各項性能都不高，例如抗壓強度、抗折強度以及抗凍性能均不高。而且，蒸壓工藝復雜，操作繁瑣，生產初期投入大，生產成本高。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種生產投入小、操作簡單、安全可靠、能耗低的固體廢渣免燒磚的生產方法。一種固體廢渣免燒磚的生產方法，包括如下步驟
(a)采用無機纖維進行表面處理，之后加入水泥與減水劑進行高速攪拌；
(b)取粉煤灰及堿性激發劑于研磨機械中進行混合研磨，并且混磨至0.1-1 μ m的細度，混磨過程中添加助磨劑；
(c)將步驟(a)及步驟(b)所得物于混凝土攪拌機中進行攪拌，攪拌過程中加入減縮劑及化學激發劑；
(d)攪拌成型后進行碾壓密實成磚，再進行水養護。所述粉煤灰與堿性激發劑的用量配比是4:1。所述最佳的混磨細度是0. 5 μ m。所述的粉煤灰可以是其它工業廢料或者農業廢料，所述的其它工業廢料可以是礦渣、鋼渣、煤矸石等，所述的農業廢料可以是爐渣或稻殼灰。所述的堿性激發劑為貝灰或者石灰、石膏。所述的水養護的最佳時間為觀天。所述研磨機械的轉速最低為1100 rpm。經過發明人的多次實驗及研究發現，進行化學改性的最好時機是原料產生新表面的時刻，因此采用了原料混磨工藝，即對原料進行了混合研磨，只有當粉煤灰與堿性激化劑進行混磨時，才能利用初生表面的特殊能態及時進行化學反應，從而得到性能優越的混合料作為生產磚的原料。因此所生產出來的磚都具有現有建筑用磚都無法比擬的各項性能， 例如，其抗壓強度超過35MPa、抗折強度超過4MPa，抗凍性能符合M20的要求。本發明的有益效果與現有技術相比，本發明的生產方法不需要經過傳統的燒結工藝以及蒸壓工藝，整個生產工藝均于常溫常壓下進行，從而降低了各種能耗，簡化了生產制造過程，簡化了操作，大大降低了固體免燒磚的生產成本。生產過程中采用混磨工藝，利用機械力-化學效用有效的激化了固體廢渣的活性。所產的免燒磚抗壓強度超過35MPa、抗折強度超過4MPa，抗凍性能符合M20的要求。固體廢渣占原料總量80%以上，節約了粘土、水泥等寶貴原料，顯著減少水泥、石灰和粘土的使用，節約大量的土地資源，并能節能減排，實現大規模消納和高值資源化利用工業廢渣，可并可消化掉大量的工農業廢渣達15萬噸以上，減少水泥和石灰的生產15萬噸，減少C02排放量12. 8萬噸、S02排放量0.853萬噸、煙塵排放量1.93萬噸。


圖1是本發明的生產工藝流程圖。
具體實施例方式參照圖1，固體廢渣免燒磚的生產方法包括如下步驟纖維進行表面處理，之后加入水泥與減水劑進行高速攪拌；纖維是玄武巖纖維、玻璃纖維或礦棉纖維，減水劑是采用混凝土常用高效減水劑，取粉煤灰及堿性激發劑于研磨機械中進行混合研磨，并且混磨至 0. I-Iym的細度，混磨過程中添加助磨劑；粉煤灰與堿性激發劑的用量配比是4 :1。助磨劑主要是三乙醇胺。混凝土攪拌機中進行攪拌，攪拌過程中加入減縮劑(視原料性能而定) 及化學激發劑；減縮劑是低級醇亞烷基環氧化合物，化學激發劑是貝灰或石灰、石膏。攪拌成型后進行碾壓密實成磚，再進行水養護。最佳的混磨細度是0.5 μ m。粉煤灰可以是其它工業廢料或者農業廢料，所述的其它工業廢料可以是粉煤灰、礦渣、煤矸石等工業廢渣。所述的農業廢料可以是爐渣、稻殼灰。堿性激發劑為貝灰或者石灰。水養護的最佳時間為觀天。攪拌設施采用砂漿攪拌機，磨機的轉速最好超過1100 rpm。根據復合材料的科學原理，在膠凝材料-增強材料界面之間產生化學作用力，利用機械力和化學效用，采用混磨工藝，在常溫常壓下激化固體廢渣的活性，即粉煤灰的活性，利用材料受到機械作用時，材料的化學鍵斷裂而產生自由基，自由基是分子的殘余部分，或是處于電子受激震狀態下的分子，它具有很大的化學活性，具有很高的反應能力，產生新表面的時刻是進行化學改性的最好時機，本發明提出采用混磨工藝，科學合理的利用初生表面形成過程中的高活性的自由基團，有效激化固體廢渣中活性氧化硅、氧化鋁的活性。根據復合材料的科學原理，在膠凝材料-增強材料界面之間產生化學作用力，顯著提高產品的各項性能。原材料來源廣、價格低廉，并采用大量的固體廢渣，屬于國家免稅產品。尤其是就地取材，利用的貝殼灰作為堿性激化劑，具有經濟和環境雙效益。2)利用機械力-化學效用，采用混磨工藝，常溫常壓激化固體廢渣的活性。利用材料受到機械作用時，材料的化學鍵斷裂而產生自由基。自由基是分子的殘余部分，或是處于電子受激震狀態下的分子，它具有很大的化學活性，具有很高的反應能力。產生新表面的時刻是進行化學改性的最好時機，只有當采用堿性激化劑(貝殼灰漿或石灰漿)混磨時，才能利用初生表面的特殊能態及時進行化學反應，得到性能優越的混合料。如果新生表面的高度化學活性沒有及時而合理地利用，會引起相反的效果，比如團聚或跟其它物質作用，造成初生表面不在存在。這是因為初生表面總要吸附各種物質，表面吸附不但減少了粉末的表面能而且使得粉末表面失去化學活性，最終不能跟反應劑進行反應。本專利根據這一原理，首次提出采用混磨工藝，科學合理的利用初生表面形成過程中的高活性的自由基團，有效激化固體廢渣中活性氧化硅、氧化鋁的活性。產品性能抗壓強度 (包括單塊)30-45MPa，抗折強度不低于3. 5MPa,其他性能滿足M20的要求。
權利要求
1.一種固體廢渣免燒磚的生產方法，包括如下步驟(a)纖維進行表面處理，之后加入水泥與減水劑進行高速攪拌；(b)取粉煤灰及堿性激發劑于研磨機械中進行混合研磨，并且混磨至0.1-1 μ m的細度，混磨過程中添加助磨劑；(c)將步驟(a)及步驟(b)所得物于混凝土攪拌機中進行攪拌，攪拌過程中加入減縮劑及化學激發劑；(d)攪拌成型后進行碾壓密實成磚，再進行水養護。
2.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所述粉煤灰與堿性激發劑的用量配比是4 :1。
3.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所所述最佳的混磨細度是0.5 μ m。
4.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所所述的粉煤灰可以是其它工業廢料或者農業廢料，所述的其它工業廢料可以是礦渣、煤矸石、鋼渣，所述的農業廢料可以是爐渣、 稻殼灰。
5.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所所述的堿性激發劑為貝灰或者石灰。
6.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所所述的水養護的最佳時間為觀天。
7.如權利要求1所述的生產方法，其特征是所述研磨機械的轉速最低為1100rpm。
全文摘要
本發明涉及一種基于機械力及化學效應利用固體廢渣生產的免燒磚的生產方法，包括如下步驟(a)采用無機纖維進行表面處理，之后加入水泥與減水劑進行高速攪拌；(b)取粉煤灰及堿性激發劑于研磨機械中進行混合研磨，并且混磨至0.1-1μm的細度，混磨過程中添加助磨劑；(c)將步驟(a)及步驟(b)所得物于混凝土攪拌機中進行攪拌，攪拌過程中加入減縮劑及化學激發劑；(d)攪拌成型后進行碾壓密實成磚，再進行水養護。與現有技術相比，本發明的生產方法降低了固體免燒磚的生產成本。生產過程中采用混磨工藝，利用機械力-化學效用有效的激化了固體廢渣的活性。所產的免燒磚抗壓強度超過35MPa、抗折強度超過4MPa，抗凍性能符合M20的要求。
文檔編號C04B28/00GK102423903SQ20111028263
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者李庚英 申請人:汕頭大學