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一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖及其制备方法技术

技术编号:20879929 阅读:42 留言:0更新日期:2019-04-17 12:37
本发明专利技术涉及一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖及其制备方法,属于建筑材料领域。本发明专利技术的烧结砖,主要由以下重量份数的原料制成:建筑垃圾60~90份,废玻璃5~15份,高炉渣5~25份。本发明专利技术烧结砖的制备方法,将预处理后的各原料混匀得泥料,泥料经陈化制成坯体,之后分别经700~750℃、800~850℃、900~1050℃保温,冷却即得。本发明专利技术烧结砖的原料均为固体废弃物,利用多种废弃物自身的理化特点,合理设置工艺制度,所制得的烧结砖抗压强度为20~90MPa,密度1500~1800kg/m

【技术实现步骤摘要】
一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖及其制备方法
本专利技术涉及一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖及其制备方法,属于建筑材料领域。
技术介绍
传统烧结砖,即凡以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料,经成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。根据原料不同分为烧结粘土砖、烧结粉煤灰砖、烧结页岩砖等。我国大部分使用的烧结砖为粘土砖,因此,粘土砖也被称为烧结砖。粘土砖的生产和使用,在我国已有3000多年历史。现今,在广大农村地区,房屋建造、围护工程中使用的墙体材料中,烧结砖仍占主导地位。但随着经济的高速发展、人口的日益增长,粘土资源也变得日益紧缺起来;同时,粘土资源与耕地保护政策的矛盾加深,在二十一世纪初期,国家开始禁止生产粘土烧结实心砖。而随着农村人口向城市的转移,2005年后城市农村人口差额逐渐降低,2010年基本持平,之后城市人口逐渐高于农村,城市住房问题成为一大难题。因此,寻求新型墙体材料已成为建筑行业的重中之重。固体废弃物的污染防治及回收利用是近年来政府工作的一大重心,对于环境的保护和固体废弃物的资源化利用,我们势在必行。建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、淤泥及其他废弃物。随着工业化、城市化进程的加速,建筑业也同时快速发展,相伴而产生的建筑垃圾日益增多,中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上。因此,建筑垃圾的处理处置问题已成为各界共同关注的问题。结合墙体材料寻求革新与建筑垃圾的回收再利用两项难题,人们改革创新,寻求利用建筑垃圾制备墙体材料的新技术与新工艺。目前我国的建筑垃圾多数采用露天堆放或者填埋的方式进行处理,这样既造成资源的浪费又造成严重的环境污染。经过多年研究发现,固体建筑垃圾如废弃砖块、混凝土块等经过破碎筛分处理后可作为再生骨料来使用,但存在吸水率大、材料性能变异大等缺点,多数难以达到取代天然砂、石等原料的目的;利用废弃混凝土块、粘土砖细骨料、粉煤灰与水泥浆混合制备再生多孔砖,成品抗压强度低、吸水率高、干燥收缩率大,不适合作为承重墙材,较适宜为墙体填充材料来使用;以建筑渣土、拆迁装修垃圾、煤渣为原料制备烧结砖,烧成过程难以控制,不能有效利用其他工业固体废弃物;以固体垃圾渣土、黏土、煤矸石为原料制备烧结砖,虽有效利用了部分渣土,但同时消耗了大量的黏土资源;利用建筑垃圾、工程渣土以及煤渣制备自保温烧结砖,虽成本低廉、解决部分环境问题,但产品在性能方面没有较大的优势。因此,一种有效且大量利用建筑垃圾及工业废渣、成本低、高性能、废弃物附加值高、能大量生产、值得大范围推广的建筑垃圾烧结砖亟待研发。申请公布号为CN103183494A的中国专利技术专利公开了一种用建筑垃圾制得的环保生态砖,由下列重量份数的原料制成:外加剂13~15份,粉煤灰或电石渣15~17份,建筑垃圾骨料40~42份,页岩石28~30份,其余均为水;所述外加剂由重量份为硅酸盐水泥熟料65~72份、高炉渣20~22份、煤矸石10~24份、水琉璃1~1.5份的原料配制而成,建筑垃圾骨料由重量份为砖瓦35~58份、混凝土50~55份、废浆砂10~12份的原料配制而成的颗粒料,该专利公开的环保态砖的原料仍添加有硅酸盐水泥熟料等外加剂,且其抗压强度等性能仍有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖,该烧结砖成本低且性能优异。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述烧结砖的制备方法。为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖,主要由以下重量份数的原料制成:建筑垃圾60~90份,废玻璃5~15份,高炉渣5~25份。上述建筑垃圾、废玻璃、高炉渣的重量份数之和为100份。上述烧结砖的原料还包括水,所述水的用量为5~20份。上述水为城市自来水。上述烧结砖,密度为1500kg/m3~1800kg/m3。所述建筑垃圾为拆迁或在建过程中产生的弃土、渣土、废旧砖石、废旧混凝土等固体废弃物。所述建筑垃圾中弃土的质量分数为60%~90%。所述弃土为工程挖、填土方平衡后剩余的无法利用的土。其中不同土层所含矿物略有区别,部分弃土中含有大量的石英相,表明此部分废土为沙质土,作为原料能起到降低产品的干燥收缩和烧结收缩率的作用。所述建筑垃圾由以下质量百分比的组分组成:60%~90%弃土,其它建筑垃圾10~40%。所述其它建筑垃圾为渣土、废旧砖石、废旧混凝土等废弃物。所述建筑垃圾主要由CaO-SiO2-Al2O3系列矿物构成。所述高炉渣为冶炼生铁时产生的高炉水渣。本专利技术中的高炉渣优选为河北某钢厂冶炼生铁时从高炉中排出的高炉水渣。高炉渣中含有晶核剂,可在特定的烧结制度下析出微晶,提高产品强度。所述废玻璃包含但不限于建筑、日用、装饰废玻璃。所述废玻璃优选为在玻璃生产过程中、生活过程中、装修中产生的废玻璃。由于玻璃的软化温度较低,选用废玻璃作为助熔剂可以在较低的温度下形成液相烧结,降低产品的烧结温度。本专利技术的烧结砖,以建筑垃圾、废玻璃、高炉渣为原料,得到一种抗压强度为20MPa~90MPa(满足国标GB5101、GB13544-2011规定等级MU25的要求)、密度1500kg/m3~1800kg/m3、吸水率15%~20%、饱和系数≤0.89(满足国标对于非严重风化区要求),收缩率≤1%,基本无泛霜,冻融损失率、放射性核素限量符合国家标准的优质烧结砖。本专利技术的烧结砖具有良好的抗冻、抗风化性能。上述烧结砖的制备方法,包括以下步骤:1)将建筑垃圾、废玻璃、高炉渣与水混匀,得泥料;2)将步骤1)所得泥料陈化3~5h后制成坯体;3)将步骤2)所得坯体于95~105℃干燥1~4h,然后升温至700~750℃保温10~30min,之后继续升温至800~850℃保温1~3h,最后升温至900~1050℃保温1~5h,随炉冷却即得。步骤1)中的水为城市自来水。步骤1)建筑垃圾、废玻璃和高炉渣的含水率均小于1%。所述建筑垃圾的粒度≤20目,废玻璃的粒度≤40目,高炉渣的粒度≤100目。上述≤20目指能够通过20目筛。上述≤40目为能够通过40目筛。上述≤100目是指能够通过100目筛。上述筛为试验筛。上述建筑垃圾和废玻璃在使用前经除杂、粉碎处理。上述建筑垃圾的除杂为剔除垃圾中较大的石块、金属结构件、有机物等,再用磁铁将残存的金属物质剔除。上述建筑垃圾的粉碎为将除杂后的建筑垃圾按照不同类别(即弃土、渣土、废旧砖石、废旧混凝土等)分类进行破碎处理,然后根据不同类别球磨5~30min。球磨后的原料分别过筛。之后装封放置。上述废玻璃的除杂为将废玻璃进行清洗,以去除玻璃上的粉尘等杂质。上述废玻璃的粉碎为将清洗后的废玻璃破碎至粒径≤10mm,然后球磨3~10min。由于收集到的高炉渣一般为大颗粒,在使用前进行粉磨减小粒径,使其粒径≤100目,提高高炉渣粉体的表面活性。所述建筑垃圾的粒径优选为74μm~900μm。所述废玻璃的粒径为≤450μm。所述高炉渣的粒径为≤150μm。步骤1)中建筑垃圾、废玻璃、高炉渣与水混匀,具体为:先将建筑垃圾、废玻璃、高炉渣混合5~30min,然后再加水继续搅拌20~120min,使其混合均匀,得本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖,其特征在于,主要由以下重量份数的原料制成:建筑垃圾60~90份,废玻璃5~15份,高炉渣5~25份。

【技术特征摘要】
1.一种利用建筑垃圾和高炉渣制备的烧结砖,其特征在于,主要由以下重量份数的原料制成:建筑垃圾60~90份,废玻璃5~15份,高炉渣5~25份。2.如权利要求1所述的烧结砖,其特征在于,所述建筑垃圾中弃土的质量分数为60%~90%。3.一种如权利要求1所述的烧结砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将建筑垃圾、废玻璃、高炉渣与水混匀,得泥料;2)将步骤1)所得泥料陈化3~5h后制成坯体;3)将步骤2)所得坯体于95~105℃干燥1~4h,然后升温至700~750℃保温10~30min,之后继续升温至800~850℃保温1~3h,最后升温至900~1050℃保温1~5h,随炉冷却即得。4.如权利要求3所述的烧结砖的制备方法,其特征在于,步骤1)建筑垃圾、废玻璃和高炉渣的含水率均小于1%。5.如权利要求3所述的烧结砖的制备方法,其特征在于,所述建筑垃圾的...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢红霞张灵张子杰蔡飞燕郭春徐晓明童沛然翟佳明王海龙许红亮张锐
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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