一种粉煤灰砖及其制造方法

本发明涉及烧结料作为制砖填料的利用及处理。

以粉煤灰为原材料生产建材砖，必须符合有关《粉煤灰砖》的标准要求。传统的制作 工艺要减少胶凝物料情况下，突破标准指标，达到较高的抗压强度和抗折强度却并非易事。 中国专利申请号98114315公开的“蒸养粉煤灰承重砖配方及工艺”，原料包括粉煤灰、石 灰，石膏、骨料，其中骨料为电厂炉底渣或石灰石渣。其中含有石膏的胶凝物料，据记载， 按照其配方和制作工艺，它们将该承重砖的抗压强度和抗折强度从一般的7.5级提高到MU10 级以上，抗融冻性、干燥收缩率均达到国标要求。由于该发明的工艺过程中水化反应仍不 能充分进行，故质量指标很难进一步提高和突破。

本发明的目的在于提出一种水化反应更充分的粉煤灰砖制造方法，它能显著提高粉煤 灰砖制品的质量指标，使砖制品达到优等品的水平。

本发明的粉煤灰砖，其配料组成包括粉煤灰、氢氧化钙、骨料和水，其中按重量百分 配比为：

粉煤灰  10份

氢氧化钙1-2.5份

骨料    0-15份

水适量。

本发明的粉煤灰砖，其配料组成包括粉煤灰、氢氧化钙、填充骨料，其中配比按重量 百分比为：

粉煤灰 10份

浓度为20-38％的氢氧化钙水溶液 2-5份

骨料 0-15份。

上述优选的重量百分配比为：

粉煤灰 10份

浓度为30-35％的氢氧化钙水溶液 3-4.5份

骨料 0-8份。

上述最佳的重量百分配比为：

粉煤灰 10份

浓度为33％的氢氧化钙水溶液 3.5份

骨料0-3份。

本发明的粉煤灰砖制造方法，其中工艺步骤包括：

1、备料，按常规要求备料粉煤灰，氢氧化钙，骨料，(包括辅助填料)，骨料主要为碎石 (瓜子片)、砂、煤渣；

2、粉煤灰与调配成浓度为20-38％的氢氧化钙水溶液投入搅拌机充分混合搅拌；

3、强化活性处理，将经过充分混合的呈半干状态的混合物料通过塑炼机塑练2-4次；

4、加入骨料后再次作充分搅拌；

5、成型，将物料通过制砖机制成砖坯；

6、养护，采用蒸压或自然养护的方式进行养护；

7、成品。

上述工艺步骤2、3、4，其特征在于粉煤灰与氢氧化钙混合时以干料混合，混合后的活 化处理，先进行研磨、焙烧、冷却，然后加水、或填料搅拌进行水化反应。

本发明的优点是；

1、物料的充分混和使水化反应更加充分，为提高制品质量提供了前提。本发明整个工艺 突出了混和搅拌的环节，通过基本物料的充分混合，为活化处理提供了良好条件，在其塑 炼或研磨焙烧过程中进一步加强了混合效果，物料颗粒之间接触更加均匀，则使活化作用， 水化反应更为充分，胶凝效果更好。而加入骨料又经过充分搅拌，不会影响水化反应和基 本质量。工艺条件也较宽松。它解决了如何在低成本下有效提高粉煤灰砖制品质量的问题。

2、利用高温高压蒸养时，可明显缩短工时，提高效率。粉煤灰与氢氧化钙进行水化热合 反应时会生成托勃莫来石和低钙硅酸钙，使制成品强度增加，但在常温下反应缓慢，在高 温高压下则可加速反应，4-8小时内达到成品要求。

3、适用面较广。本发明工艺同样适用于多孔砖、空心砖制品的生产。

4、本发明的制品强度指标优于标准要求。本发明不用石膏、水泥作为速凝材料，骨料也 可以自由选配，从而成本可以降低。虽然如此，其制品试样检测的抗压强度平均值为 23.2Mpa，抗折强度平均值为6.9Mpa，仍优于现有技术指标值，且全面达到了标准规定的优 等品水平。

以下结合实施例及工艺流程图作进一步说明。

实施例1

参见图1所示，其工艺流程为： △备料-混合搅拌-塑炼-加填料搅拌-成型-蒸压养护-成品。

按重量份取粉煤灰10份，浓度为33％氢氧化钙的水溶液3份，将其投入搅拌机充分拌 和，混合均匀；再将混合物料放入塑炼机进行塑炼碾压，回料3次，物料呈黑色或者深兰 色，且大部呈碎片状；然后送入搅拌机并加入料重27％的碎石骨料(瓜子片)，搅拌均匀； 出料送入压砖机压力成型，工作压力为280Kg/CM2，成型砖坯可以直接搬动、堆码；最后送 入蒸压釜中蒸压8小时，蒸汽压力为8个大气压，温度为170℃，经蒸压养护后减压、冷却， 即为成品砖，等级≥15级。

实施例2

参见图2所示，其工艺流程为：

按照重量份取粉煤灰10份，浓度为23％氢氧化钙的水溶液4.5份，将两种物料投入搅 拌机充分拌和，混合均匀；再将混合物料放入塑炼机进行塑炼碾压，回料2次；塑炼后的 物料送入双级真空挤出制砖机中，挤出并切割成砖坯；砖坯送入蒸压釜中蒸压5小时(一般 4-8小时之间)，蒸汽压力为8个大气压(一般为7-8个大气压)，温度为168℃(一般为150 -170℃)，经蒸压养护后减压、出炉、冷却，即为成品砖，等级≥15级。若蒸养前直接将 砖坯运送堆场堆码，自然养护10天，成品的强度等级仍在15级以上。相比之下蒸养工艺 可以大大地缩短工时工期，提高生产效率。实践中宜因地制宜，灵活使用。本实施例中， 在塑炼工艺步骤之后还可以增加在搅拌机中加入骨料(瓜子片、砂、或碎炉渣)，再搅拌均 匀的步骤。

实施例3

参见图3所示，其工艺流程为：

取粉煤灰重量份配比9份，消石灰(熟石灰，主含氢氧化钙)1份，将两物料投入搅拌机 中拌和拌匀，再将混合物料送到球磨机中研磨至200目，然后投入旋转焙烧炉中焙烧，焙 烧温度为900-1200℃，时间为10分钟，再出炉冷却至室温，加入混合料重量份1∶1的粗 砂和其25％的水，一起在搅拌机中搅拌，充分拌匀，而后送进双级真空挤出制砖机，挤出、 切割成型，砖坯坯料直接运送堆场堆码，自然养护10天，成品的强度等级仍在15级以上。 若砖坯坯料送入蒸压釜中蒸压，蒸压4小时许，蒸汽压力为8个大气压，温度为168℃，减 压、出釜、冷却，即为成品砖，等级≥15级。同样地实施例中的加水、填料搅拌步骤中， 填料的加入与否可在较大的范围选择，也可以不加入填充骨料和辅料，而只是加水。加入 的填料吸水性较好，则水量增加，偏向高端取值；不加填料则反之。

实施例中的氢氧化钙通常选用消石灰，若消石灰中用贝壳煅烧制品配伍，(可至一半) 则砖制品的质量指标值更加稳定。

按照本发明的配比和方法，可以方便举出其它实例，条件和范围均较为宽松。例如：

            粉煤灰    消石灰                  填充骨料    水或浓度 参考配比实例1.  10份      1份(含贝壳煅烧料0.5份)  煤渣8份     30份 参考配比实例2.  10份      2.5份                   煤渣15份    38份 参考配比实例3.  10份      5份水溶液               煤渣15份    20％ 参考配比实例4.  10份      2份水溶液               /           38％ 参考配比实例5.  10份      3.5份水溶液             粗砂3份     35％

             部分粉煤灰砖样品力学强度测试数据 抗压强度 抗折强度 长度 cm 宽度 cm 受压 面积 cm2 最大 荷重 KN 抗压 强度 值 MPa 抗压 强度 平均 值 MPa 单块 最小 值 MPa 长度 cm 宽度 cm 受压 面积 cm2 最大 荷重 KN 抗折 强度 值 MPa 抗折 强度 平均 值 MPa 单块 最小 值 MPa  10.1  11.5  116.2  276.0  23.8  23.2 19.8  11.5  5.0  20.0  7.10  7.4  6.9  6.2  10.2  11.5  117.3  255.0  21.7  11.5  5.1  20.0  6.15  6.2  10.1  11.5  116.2  294.0  25.3  11.5  5.1  20.0  7.00  7.0  10.6  11.5  121.9  313.0  25.7  11.5  5.1  20.0  6.40  6.4  10.3  11.5  118.5  274.0  23.1  11.5  5.0  20.0  6.75  7.0  10.3  11.5  118.4  234.0  19.8  11.5  5.1  20.0  7.15  7.2  10.2  11.5  117.3  278.0  23.7  11.5  5.2  20.0  6.85  6.6  10.3  11.5  118.4  275.0  23.2  11.5  5.0  20.0  7.15  7.5  10.5  11.5  120.8  255.0  21.1  11.5  5.2  20.0  7.55  7.3  10.8  11.5  124.2  309.0  24.9  11.5  5.2  20.0  7.00  6.8  国家建材行业标准  《粉煤灰砖》 JC239-91标准：  20  15以上优等品  10    一等品  7.5   合格品   20.0   15.0   10.0   7.5  15.0  11.0  7.5  5.6  4.0  3.2  2.5  2.3  3.0  2.4  1.9  1.5

试验结果：强度级别符合20

试验按《粉煤灰砖》(JC239-91)标准进行。