一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法，包括以下重量百分比的原料：主料、外加剂、水，所述主料包括粉煤灰75%‑85%，石膏15%‑25%，外加剂包括占主料重量0.25%‑0.5%的活性激发剂A、占主料重量0.14%‑0.25%的活性激发剂B，水，其中水与主料、外加剂之和的比为0.12‑0.25。与现有技术相比，本发明专利技术全部使用工业废渣（粉煤灰、脱硫石膏），成本低，具有加工工艺简单，砖坯料塑性好，成品砖早期强度高、吸水率低，抗冻融性优良的特点，其抗压强度达到12.5MPa，抗折强度达到3.8MPa，其抗冻融性达‑35~‑60℃。

A lightweight, high strength, steam-free curing and sintering-free fly ash building brick and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法
本专利技术涉及工业废渣----粉煤灰综合利用领域，特别是一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法。
技术介绍
粉煤灰，是煤燃烧后的烟气中的细灰，具有较低的火山灰活性。粉煤灰，作为火力发电厂排放废渣,因其排放量大,不但占用耕地,而且严重污染环境,危害人民健康,已成为一大公害。目前，国内年排放粉煤灰1.5亿吨左右，粉煤灰利用的主要途径包括筑路材料、回填材料、水泥生产、制造建筑材料等方面，利用率仅为年排放量的20～30%左右,随着电力工业的发展,粉煤灰排放量还在逐年增多。目前，粉煤灰在建筑材料方面的应用，主要用于砌墙砖的生产，其生产方法主要有：压制烧结法、加气蒸压养护法、加石灰蒸压养护法和自然养护法等。压制烧结法能耗高，而且还需要添加部分粘土；蒸压或蒸养法能耗也较高，而且投资大；用自然养护法生产免蒸养、免烧结粉煤灰建筑砖，虽然具有一次性投资少、成本低、产品质量好等优点，但首先必须充分激活粉煤灰潜在的化学活性。粉煤灰的活性主要取决于其内部玻璃体的化学活性，包括玻璃体中可溶的SiO2、Al2O3的含量和玻璃体的解聚能力。要提高粉煤灰的早期化学活性，必须破坏表面致密玻璃质外壳，使内部可溶性的活性SiO2、Al2O3释放出来，并将网络聚集体解聚、瓦解，才能高效开发利用。但是,目前粉煤灰固化技术主要存在粉煤灰活性未得以充分发挥,活性激发剂激活能力差,固化制品吸水率大，抗冻融性差,早期强度低,固化时间长等问题。电厂粉煤灰具有潜在的水硬特性，其中含有制砖所需的有效成份二氧化硅、氧化铝、氧化钙，总量在80%左右，是生产免蒸免烧砖的理想材料。免蒸养、免烧结建筑砖的研制，是近年来发展起来的新型节能利废制砖技术，特别适合大规模利用具有潜在活性的工业废渣，该技术不但能使资源循环再利用，而且能大量节约耕地，减少能耗，减少环境污染。其方法是以工业废渣为原料，添加适量的胶结剂、活性激发剂和功能性助剂（如减水剂、分散剂、塑化剂等），经混合，机压或挤出成型，制品在常温常压下进行湿养护。在养护过程中，由于胶结剂的水化，结晶与非活性物料胶结，使制品达到一定强度。这种砖的性能主要由胶结剂、活性激发剂和功能性助剂的种类、数量、配比和分布状态而定。免蒸养、免烧结砖的生产过程，即自固结过程，是改善颗粒接触、强化结构连结的过程，在不加固化剂的情况下，压制成型时，颗粒逐渐靠近，在接触面上产生压力，成型后即具有一定的强度，但这种不加固化剂的制品，对水的稳定性极差，即制品遇水湿化时易失去强度，但若继续提高压力，或颗粒间存在有与颗粒表面分子相近的胶结物时（添加固化剂），颗粒接触面积增加，形成同相或类同相接触，同时接触的结构和多晶物中颗粒边缘部分相似，形成了牢固的多晶集聚体，这种接触对水来说是稳定的，即制品具有水稳定性。要使分散体系产生同相接触，即要使砖体具有较高的强度和水稳定性，其方法有三钟；1.成型时施加极高的压力，压力达60MPa时，可使粘土岩石化，制品永久密实；2.高温烧结，靠熔融粘接形成同相接触；3.施加一定压力的同时添加固化剂，使之形成类同相接触。这种方法，即为生产免蒸养、免烧结砖的理论依据。要使免蒸免烧砖获得永久性的强度，必须要设法激发粉煤灰中具有潜在活性的有效成份，使之形成新的胶凝物质。因此，选用与粉煤灰相适应的激发剂或固化剂，是确定免蒸免烧砖成型方法的关键，添加剂既是固化剂也是激发剂，砖坯的早期强度主要是胶凝作用，后期砖的强度不断增长，主要是粉煤灰制砖有效成份中具有潜在活性的二氧化硅、氧化铝与氢氧化钙反应，生成硅胶和铝胶。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种能克服目前生产粉煤灰免蒸免烧砖存在的，激发剂对粉煤灰活性激活能力差，粉煤灰潜在活性难以充分发挥，固化制品吸水率大，抗冻融性差，早期强度低，固化时间长等问题，全部使用工业废渣（粉煤灰、脱硫石膏），成本低，具有加工工艺简单，砖坯料塑性好，成品砖早期强度高、吸水率低，抗冻融性优良的轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，包括以下重量百分比的原料：主料、外加剂、水，所述主料包括粉煤灰75%-85%，石膏15%-25%，外加剂包括占主料重量0.25%-0.5%的活性激发剂A、占主料重量0.14%-0.25%的活性激发剂B，水，其中水与主料、外加剂之和的比为0.12-0.25。作为本专利技术进一步优选方案，所述粉煤灰包括低钙、高钙粉煤灰的一种或两种组合。作为本专利技术进一步优选方案，所述石膏为脱硫二水石膏或半水石膏。作为本专利技术进一步优选方案，所述活性激发剂A为硅酸钠、硫酸钠、熟石灰、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种组合。作为本专利技术进一步优选方案，所述活性激发剂B为高分子高效分散减水防水活性激发剂HCGP-F191。另外，本专利技术还提供了一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖的制备方法，包括以下步骤：（1）将称量好的粉煤灰和石膏加入强制混料机中，搅拌10-30min，预混均匀；（2）根据水灰比将称量水，加入搅拌釜中，然后分别将活性激发剂A和活性激发剂B加入搅拌釜中搅拌15-20min，即制得分散均匀的活性激发液；（3）将制得的活性激发液加入已经装有预混均匀干混料的强制混料机中，搅拌30-60min，分散均匀，然后直接在压砖机压制成型，最后在室温下按照常规水泥制品养护即得轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖。与现有技术相比，本专利技术全部使用工业废渣（粉煤灰、脱硫石膏），成本低，具有加工工艺简单，砖坯料塑性好，成品砖早期强度高、吸水率低，抗冻融性优良的特点，其抗压强度达到12.5MPa，抗折强度达到3.8MPa，其抗冻融性达-35~-60℃。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定专利技术。实施例1本实施例提供的一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其重量百分比组成见表1。在本实施例中，上述各组分的重量百分比如表1所示：制备方法：(1)将称量好的粉煤灰和脱硫石膏加入强制混料机中，搅拌10-30min，预混均匀；(2)根据水灰比将计量好的水加入搅拌釜中，然后分别将活性激发剂A和活性激发剂B加入搅拌釜中搅拌15-20min，即制得分散均匀的活性激发液；(3)将（2）制得的活性激发液加入已经装有预混均匀干混料的强制混料机中，搅拌30-60min，分散均匀，即制得砖坯成型所需的轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖材料，然后直接在压砖机压制成型本专利技术所述轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，最后在室温下按照水泥制品养护即可。实施例2本实施例提供的一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其重量百分比组成见表2。在本实施例中，上述各组分的重量百分比如表2所示：制备方法：（1）将称量好的粉煤灰和脱硫石膏加入强制混料机中，搅拌10-30min，预混均匀；（2）根据水灰比将计量好的水加入搅拌釜中，然后分别将活性激发剂A和活性激发剂B加入搅拌釜中搅拌15-20min，即制得均匀分散的活性激发液；（3）将（2）制得的活性激发液加入已经装有预混均匀干混料的强制混料机中，搅拌30-60min，分散均匀，即制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：主料、外加剂、水，所述主料包括粉煤灰 75%‑85%，石膏 15%‑25%，外加剂包括占主料重量0.25%‑0.5%的活性激发剂A 、占主料重量 0.14%‑0.25%的活性激发剂B，水，其中水与主料、外加剂之和的比为0.12‑0.25。

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：主料、外加剂、水，所述主料包括粉煤灰75%-85%，石膏15%-25%，外加剂包括占主料重量0.25%-0.5%的活性激发剂A、占主料重量0.14%-0.25%的活性激发剂B，水，其中水与主料、外加剂之和的比为0.12-0.25。2.根据权利要求1所述的轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其特征在于：所述粉煤灰包括低钙、高钙粉煤灰的一种或两种组合。3.根据权利要求1所述的轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其特征在于：所述石膏为脱硫二水石膏或半水石膏。4.根据权利要求1所述的轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖，其特征在于：所述活性激发剂A为硅酸钠、硫酸钠、熟石灰、氯化钠、氢氧化钠中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽健，张翔瑜，张铁红，陈光平，
申请(专利权)人：新疆同业盛远工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65