利用建筑垃圾制备的免烧砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了利用建筑垃圾制备的免烧砖及其制备方法，免烧砖的组成及其重量份为：活化污泥50～80重量份、海贝壳灰8～10重量份、粉煤灰15～30重量份、建筑垃圾100～120重量份、粘土8～15重量份、F14激发剂5～8重量份、水30～80重量份、胶结剂3～5重量份、固结剂15～25重量份、聚羧酸盐高效减水剂0.5～3重量份，其制备方法包括：轮碾、消化、二次轮碾、制坯、养护。有益效果为：本发明专利技术方法工艺简单、成本低廉，免烧砖的抗折强度和抗压强度较高，制备方法可以显著降低免烧砖的附加应力及应力增强，并且免烧砖兼具较强的保温隔热作用。

【技术实现步骤摘要】
利用建筑垃圾制备的免烧砖及其制备方法
本专利技术涉及垃圾回收再利用领域，尤其是涉及利用建筑垃圾制备的免烧砖及其制备方法。技术背景目前，建筑行业蓬勃发展，对烧结砖的需求量巨大，并且国家已禁止粘土实心砖的使用和生产，采用固体废弃物制砖成为替代粘土制砖的趋势。据最新统计结果显示，我国每年的建筑施工面积已超过6.5亿平方米，但随之而来的建筑垃圾也与日俱增。目前，我国每年建筑垃圾的数量已占城市年垃圾总量的30～40％，绝大部分的建筑垃圾未经过任何处理就被运到郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，如果能将这部分垃圾开采出来进行资源化利用，不仅能够变废为宝，还能扩大垃圾场的填埋容量，在延长己封场填埋场使用年限的同时，还可以节省宝贵的土地资源。据不完全统计，全国日污泥排放量4.45万多立方米，集中生化处理已成为污水处理的主流。污水厂在净化污水的同时，产生的污泥量约占污水总处理量的0.3～5％(含水率以97％计)，寻求经济有效的减容化、无害化和资源化的污泥处理利用技术具有重要的意义。我国的污泥处置大部分以农用、填埋或焚烧处置，在制备建筑材料方面的应用很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供利用建筑垃圾制备的免烧砖及其制备方法，本专利技术方法工艺简单、成本低廉，免烧砖的抗折强度和抗压强度较高，制备方法可以显著降低免烧砖的附加应力及应力增强，并且免烧砖兼具较强的保温隔热作用。本专利技术针对
技术介绍
中提到的问题，采取的技术方案为：利用建筑垃圾制备的免烧砖，其组成及其重量份为：活化污泥50～80重量份、海贝壳灰8～10重量份、粉煤灰15～30重量份、建筑垃圾100～120重量份、粘土8～15重量份、F14激发剂5～8重量份、水30～80重量份、胶结剂3～5重量份、固结剂15～25重量份、聚羧酸盐高效减水剂0.5～3重量份；综合利用污泥、海贝壳灰、粉煤灰与建筑垃圾等工业副产物制备免烧砖，降低了这些工业废料对环境的危害，保护了生态环境，同时还增加了附加值，免烧砖的抗折强度和抗压强度较高，砖内活性组分水热反应充分，强度高、性能稳定、生产周期短，可直接代替实心粘土砖用于6层以下民用承重建筑。利用建筑垃圾制备免烧砖的方法包括：轮碾、消化、二次轮碾、制坯、养护，具体包括以下步骤：轮碾：将50～80重量份的活化污泥、8～10重量份的海贝壳灰、15～30重量份的粉煤灰、100～120重量份的建筑垃圾、8～15重量份的粘土、5～8重量份的F14激发剂、30～80重量份的水输入轮碾混合机轮碾混合，轮碾3～5min即得混合料；轮碾可以激发活化污泥、海贝壳灰、粉煤灰及建筑垃圾的活性，使这些原料的粒径变小，水和激发剂进入原料粒子中心的距离大大缩短，也就更容易进入其内部，原料粒子越细，水和激发剂到达其颗粒中心的速度越快，活化越快，而且，使原料粒子出现裂纹、擦伤等缺陷，打破它的完整性，为水和激发剂的进入及硅铝的溶出开辟了道路，因而可促进活化；消化：将混合料输入至连续式消化仓内进行物料消化，消化仓内保持温度为55～58℃，消化120～150min即得消化料；消化步骤一是可以使原料充分消解，以便各原料之间发生反应，二是提高混合料的可塑性，便于成型制坯；二次轮碾：在消化料中加入3～5重量份的胶结剂、15～25重量份的固结剂与0.5～3重量份的聚羧酸盐高效减水剂，将混合物料输入至轮碾混合机重复轮碾混合，轮碾4～6min即得制坯料，输入贮备箱备用；二次轮碾可增加消化料的溶解度，使得消化料中有效的活性成分彻底激发，使物料间发生化学反应，增大消化料颗粒比表面积，提高其与胶结剂、固结剂的接触机会，充分激发其活性，提高可塑性；制坯：将自制的模具四周及上下均匀涂抹机油，然后把二次轮碾后的制坯料放入模具中，封闭后将模具置于压力机中，压力机加压速率控制在0.5～0.8KN/s，成型压力为35～38MPa，在最高压力处保压12～16s，放压卸下模具，取出砖坯；制坯成型工艺中的加压速率、压力、保压时间根据产品设计强度、混合料成分配比不同其压力可作相应变动；养护：砖坯养护工艺分四个步骤：1)预养护：控制养护车间温度为12～15℃，采用自然预养法，静置养护36～48h；2)常压蒸汽养护：控制养护车间温度为85～90℃，常压下蒸汽养护4～6h；3)高压蒸汽养护：控制养护车间温度为150～180℃，蒸汽压力为1.1～1.3MPa，高压蒸汽养护4～6h；4)室温养护：自然降至室温后取出，放在混凝土标准养护室内继续养护7～10d即得免烧砖；将砖坯在相关条件下进行常压蒸汽养护与高压蒸汽养护，促进了水化的进行，使得制品具有了一定的强度及耐久性，水热养护过程中，砖坯中的镁离子、铝离子、氯离子等激发剂离子会促进水化硅酸钙的结晶和生成，使水化硅酸钙变得致密，提高了免烧砖的抗折强度和抗压强度，高压蒸汽养护的免烧砖，砖内活性组分水热反应充分，强度高、性能稳定、生产周期短，可直接代替实心粘土砖用于6层以下民用承重建筑。作为优选，建筑垃圾取自建筑废弃物，经破碎至粒径60～100目的细粉占50-80％，其余的粒径在2mm以下，备用。作为优选，胶结剂中含有以下含量的混合物质：10.5～14.5％硝酸铝、13～15％硝酸钠、16.8～18.5％氧化镁、10～25％氯化钠、5.5～6.5％氟化钠、10.5～15.5％磷酸钙，还含有15～15.5％改性醋酸纤维素、3.0～3.2％10-樟脑磺酸，总计100％；胶结剂中的镁离子、铝离子、氯离子等激发剂离子会促进水化硅酸钙的结晶和生成，提高水化硅酸钙的生成效率；F-和Ca2+生成沉淀吸附于刚生成的水化硅酸钙表面，因此F-的存在会阻碍反应的进一步进行，形成的氟化钙沉淀吸附在水化硅酸钙表面使得水化硅酸钙尺寸变小；磷酸钙在水热条件下会发生水化反应生成更加难溶的羟基磷灰石，羟基磷灰石吸附于新生成的氢氧化钙及水化硅酸钙表面从而限制了水化硅酸钙进一步的生成，水化硅酸钙的高效率并迅速生成使得自身分布比较均匀，质地较为致密，这大大提高了免烧砖的抗折强度和抗压强度。另外，改性醋酸纤维素和10-樟脑磺酸一方面起到强效粘结剂的作用，可以有效提高免烧砖三维结构实体的各向异性的匀质性，有利于降低其非线性与不连续性的力学性质，最大限度上消减砖体内部存在的复杂的微观应力、应变和微小裂缝，同时在其上墙与砌筑砂浆、梁、柱、抹灰层、外墙装饰层等构成整体之后，可以显著的降低这些附加应力的增强，在微观结构上提高免烧砖的强度与结构牢度；另一方面，改性醋酸纤维素和10-樟脑磺酸二者之间的协同作用与激发剂中的离子汇同水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硅铝酸钙等凝胶物质形成更庞大的凝胶体系，利用多组分复合超叠加效应，使之形成多晶聚集体，其一是提高了结构牢度，其二还固定其内含的重金属离子、有害微生物等，其三是内部含有大量的微小密闭孔洞，使其内部具有较强的保温隔热效果，大大降低了免烧砖在温度变化时与其他墙体材料的变形之间的差异，降低了建筑物的温度应力，即在“整体墙”内抑制了附加内应力，延长了墙体的使用期限，降低了成本，消除了危害。作为对本专利技术方法的进一步改进，改性醋酸纤维素的制备方法为：漂白竹浆经清水浸泡，洗涤，烘干后，经1.5～2.0mol/L氢氧化钠溶液纯化处理除去其中少量的木质素、半纤维素等杂质，最后水洗烘干粉碎制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用建筑垃圾制备的免烧砖，其特征在于：所述免烧砖的组成及其重量份为：活化污泥50～80重量份、海贝壳灰8～10重量份、粉煤灰15～30重量份、建筑垃圾100～120重量份、粘土8～15重量份、F14激发剂5～8重量份、水30～80重量份、胶结剂3～5重量份、固结剂15～25重量份、聚羧酸盐高效减水剂0.5～3重量份。

【技术特征摘要】
1.利用建筑垃圾制备的免烧砖，其特征在于：所述免烧砖的组成及其重量份为：活化污泥50～80重量份、海贝壳灰8～10重量份、粉煤灰15～30重量份、建筑垃圾100～120重量份、粘土8～15重量份、F14激发剂5～8重量份、水30～80重量份、胶结剂3～5重量份、固结剂15～25重量份、聚羧酸盐高效减水剂0.5～3重量份。2.利用建筑垃圾制备免烧砖的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：轮碾：将配方重量份的活化污泥、海贝壳灰、粉煤灰、建筑垃圾、粘土、F14激发剂、水输入轮碾混合机轮碾混合，轮碾即得混合料；消化：将混合料输入至连续式消化仓内进行物料消化得消化料；二次轮碾：在消化料中加入配方重量份的胶结剂、固结剂与聚羧酸盐高效减水剂，将混合物料输入至轮碾混合机重复轮碾混合即得制坯料；制坯：将自制的模具四周及上下均匀涂抹机油，然后把二次轮碾后的制坯料放入模具中，封闭后将模具置于压力机中加压压坯，放压卸下模具，取出砖坯；养护：砖坯经预养护、常压蒸汽养护、高压蒸汽养护后，自然降至室温后取出，放在混凝土标准养护室内继续养护即得免烧砖。3.根据权利要求2所述的利用建筑垃圾制备免烧砖的制备方法，其特征在于：所述消化步骤中，消化温度为55～58℃，消化时间为120～150min。4.根据权利要求2所述的利用建筑垃圾制备免烧砖的制备方法，其特征在于：所述二次轮碾步骤中，胶结剂中含有以下含量的混合物质：10.5～14.5%...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少雷，
申请(专利权)人：浙江天姥建设发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33