高掺量粉煤灰砖及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种高掺量粉煤灰砖及其制造方法。其技术方案为：一种高掺量粉煤灰砖，含有粉煤灰、炉灰、生石灰与骨料，其特征为生石灰中有效ＣａＯ与粉煤灰或炉灰中有效ＳｉＯ↓［２］的比值范围为Ｃ／Ｓ＝０．３０～０．５０。本发明专利技术还公开了一种高掺量粉煤灰砖的制造方法，该方法除包括常规的粉煤灰砖成型工艺的必要步骤外，还包括调整混合料配比中有效ＣａＯ与ＳｉＯ↓［２］的比值范围控制在０．３０～０．５０、将混合料陈化及活化处理后，压制砖坯和高温高压养护的步骤。其产品出釜强度高于现粉煤灰砖强度，干燥收缩值降低４０～５０％，抗炭化性能好，长期耐久性稳定，可与现行的建筑模数协调，产品成本低，施工效率高，益于环保利废，易于推广实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粉煤灰砖及其制造方法，具体讲是涉及一种，属于新型环保建筑材料领域。
技术介绍
目前在建筑材料领域中，非烧结粉煤灰砖生产技术有三种蒸压粉煤灰砖、蒸养粉煤灰砖和免蒸粉煤灰砖。蒸养粉煤灰砖和免蒸粉煤灰砖，由于它们是在常温自然养护或90℃～100℃普通蒸汽养护下生成水化产物，不论原料配比如何，产品性能都很难满足建筑功能要求，工程质量得不到保证，在建筑应用中难以推广，尽管采用各种技术处理，如掺加各种有机粘结剂、外加剂或活化处理等，虽能提高早期强度，但抗风化性能和干燥收缩性能始终达不到要求，而且其长期耐久性必然潜伏着隐患。现有蒸压粉煤灰砖是在传统经验基础上，按照强度理论进行配比设计，但由于其成型养护工艺较为落后，养护温度偏低，一般只有169℃～174℃、8～9Mpa压力，少数生产厂采用10Mpa压力，养护温度为179℃，它们不可能生成较多的有利于产品性能的结晶完整的水化产物，因而粉煤灰掺量提不高，而且干缩值偏大，耐久性不良，在建筑应用中存在诸多问题。另外，目前国内粉煤灰砖只有一种产品，即传统的普通实心砖，其尺寸为240×115×53，产品过于单一、不配套，在建筑应用中需要砍砖，造成施工效率不高，材料浪费很大。
技术实现思路
为了解决传统方法制备的粉煤灰砖中粉煤灰掺量不高、产品性能差、质量不稳定、产品规格尺寸与建筑模数不协调等缺陷，本专利技术的目的是提供一种改变传统的原料配合比设计方法和养护工艺，并能与现行建筑模数协调，施工效率高，质量和性能优良的。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种高掺量粉煤灰砖，它基本上由粉煤灰或炉灰、生石灰与骨料混合而成，所述生石灰中有效CaO与所述粉煤灰或炉灰中有效Si02的比值范围为C/S＝0.30～0.50。所述生石灰与所述粉煤灰或炉灰的加入量占所述混合料重量的65～80％；所述混合料中掺加有石膏，其石膏掺量为生石灰掺量的0～10％。所述混合料配比的重量百分比为粉煤灰或炉灰为40～70％、生石灰10～25％、骨料20～35％；其中，骨料为砂子或炉渣，砂子为粗中砂；炉渣的粒径为0.25～0.50mm占40％，0.50～2.0mm占60％；所述生石灰细度为0.08mm的方孔筛余量小于10％。所述高掺量粉煤灰砖为普通实心砖、空心砖、多孔砖或模数砖；其中模数砖为模数实心砖、模数空心砖或模数多孔砖。所述模数砖的规格为主砖190×190×90mm，配砖190×140×90mm、190×90×90mm、190×240×90mm和190×90×40mm，互为配套使用；所述普通空心砖或模数空心砖为孔洞率≥30％的非承重空心砖；所述多孔砖或模数多孔砖为孔洞率≥25％的承重多孔砖。本专利技术同时还公开了一种高掺量粉煤灰砖的制造方法，它包括常规的粉煤灰砖成型工艺的必要步骤，其特征在于它还包括调整混合料配比中有效CaO与SiO2的比值范围确定在C/S＝0.30～0.50的步骤，其混合料基本上由粉煤灰或炉灰、生石灰与骨料混合而成；混合料搅拌、陈化及活化处理后送入模具中，经液压或机械加压成型砖坯的步骤和高温高压养护的步骤。所述混合料配比中有效CaO与SiO2的比值确定在0.30～0.50的步骤为1)设定粉煤灰或炉灰与生石灰加入量占混合料总重量的比例，该比例应在总重量的65～80％之间；同时设定生石灰中有效CaO与粉煤灰或炉灰中有效SiO2的比值范围，其中C/S应在0.30～0.50之间，将上述数值代入下述公式计算 式中X-粉煤灰或炉灰的掺入量Y-生石灰的掺入量S-粉煤灰中SiO2含量(％)C-生石灰中CaO含量(％)；计算得到粉煤灰或炉灰加入量X和生石灰加入量Y，该X应为总重量的40～70％；该Y应为总重量的10～25％；2)由步骤1)得到的X与Y的重量百分比确定骨料的掺入量，所述骨料为砂子或炉渣，其加入量应为上述混合料总重量的20～35％。所述混合料还可以掺加石膏作为激活剂，其掺量为所述生石灰加入量的0-10％；若粉煤灰或炉灰中有效SiO2含量低于40％时，还需要掺加细石英砂以增加混合料中有效SiO2的含量，所述细石英砂的掺入量占粉煤灰或炉灰加入总重量的15-20％；所述生石灰细度为0.08mm的方孔筛余量小于10％。所述混合料搅拌、陈化及活化处理后送入模具，经液压或机械加压成型砖坯的步骤为将所述混合料搅拌均匀在陈化仓内陈化3～4小时，经轮碾机活化处理后，再将其混合料送入相应的模具中，经液压或机械加压成型为高掺量粉煤灰普通实心砖、空心砖、多孔砖，模数实心砖、模数空心砖或模数多孔砖的砖坯。所述高温高压养护步骤为将所述砖坯送入蒸压釜中，其蒸压釜内的饱和蒸汽温度为179℃～200℃、压力为1.0～1.5Mpa，按照升温时间1.5～2小时、恒温4～12小时后、降温2小时养护的蒸压养护制度。所述的高掺量粉煤灰砖的制备方法，与常规养护工艺的区别就在于蒸压温度和压力显著提高，生成的水化产物截然不同，因而产品性能完全不同，不仅产品质量和性能得到改善和提高，而且养护时间可大大缩短。本专利技术的技术措施为(一)、将现有产品原料中粉煤灰或炉灰、生石灰、砂子和石膏按传统的强度理论设计配合比改变为按照原料化学成分设计配比上述原料，按照我国粉煤灰砖的原料状况和压制成型方式，该混合料的石灰中有效CaO与粉煤灰中有效SiO2的比值C/S＝0.30～0.50。它与常规配合比不同的是粉煤灰掺量大大提高，粉煤灰和石灰作为主要胶凝材料，将占混合料的65～80％。所述粉煤灰或炉灰、生石灰、砂子和石膏等原材料品质必须符合国家关于硅酸盐制品用原材料的标准。当粉煤灰的SiO2含量低于40％时，可掺加粉煤灰或炉灰掺入量15～20％的细石英砂，参加化合反应；所述生石灰要求含CaO＞65％，其细度应控制在0.08mm方孔筛余量＜10％；所述骨料为砂子时，以粗中砂为好，或用炉渣作骨料，其粒径为0.25～0.50mm占40％、0.50～2.0mm占60％。外掺石膏作为激活剂，主要是用于调节砖的早期强度，其掺量是生石灰加入量的0～10％。(二)、目前国内生产厂仅能生产粉煤灰普通实心砖一种产品，高掺量粉煤灰模数砖的生产在国内仍属空白。本专利技术提供了高掺量粉煤灰模数砖、空心砖和多孔砖压制的成型方法，该模数砖的规格尺寸为主砖190×190×90mm，配砖190×140×90mm、190×90×90mm、190×240×90mm和190×90×40mm，相互配套使用。它与普通粉煤灰实心砖的区别在于能够与我国建筑设计模数相协调，在使用中不砍砖，并提高施工效率，节省水泥砂浆，从而推动粉煤灰砖产品向系列化、配套化和模数化方向发展，扩大其粉煤灰砖的应用范围，提高粉煤灰砖在市场的竞争能力及应用价值，以满足不同建筑模数的体系、不同建筑功能的要求。(三)、本专利采用的养护工艺与常规养护工艺的区别在于，养护的蒸压温度和蒸压压力显著提高，生成的水化产物截然不同，因而得到的产品性能完全不同，不仅产品质量和性能得到显著改善和提高，而且养护时间可大大缩短。现有的蒸压粉煤灰砖企业采用的蒸压养护温度为169℃～174℃、压力为8～9Mpa，极少数生产企业采用温度为179℃，压力为10Mpa，在这样的温度和压力下，石灰中CaO和粉煤灰中SiO2未能充分化合，生成大量的水化产物是半结晶态的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高掺量粉煤灰砖，它基本上由粉煤灰或炉灰、生石灰与骨料混合而成，所述生石灰中有效ＣａＯ与所述粉煤灰或炉灰中有效ＳｉＯ↓［２］的比值范围为Ｃ／Ｓ＝０．３０～０．５０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福广，
申请(专利权)人：陈福广，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]