一、概述
工業(yè)廢渣免燒免蒸磚(以下簡(jiǎn)稱(chēng)免燒磚)是以工業(yè)廢渣為集科,水泥、石灰等為膠結(jié)料,配以固化劑壓制成型后,經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)而成的。近年來(lái),工業(yè)廢渣免燒磚在我國(guó)發(fā)展很快,已成為重要的新型墻體材料之一。
工業(yè)廢渣免燒磚與燒結(jié)磚相比因其利用工業(yè)廢渣,又不需燒結(jié)和蒸養(yǎng),生產(chǎn)成本比燒結(jié)磚低等;吃渣量大,社會(huì)、環(huán)境效益突出;棱角整齊,尺寸準(zhǔn)確,抗壓強(qiáng)度高于7.5MPa;密實(shí)度在,吸水性小,耐久性能好。
土壤固化劑是一種新型環(huán)保的固化材料,直接作用于土,將土壤就地固化。以土作為主要原料,對(duì)各種土均有非常好的普適性,從國(guó)外的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,對(duì)于含砂量達(dá)到83%以上的砂質(zhì)土依然有效。
在使用土為主要材料的免燒磚制作過(guò)程中,同時(shí)配合煤矸石、陶粒、磚粉顆粒、沙子、礦渣、石粉、建渣等骨料,通過(guò)優(yōu)化原材料的配比,提高了爐渣等工業(yè)廢氣物的利用率,解決了當(dāng)前工業(yè)廢棄物排放量過(guò)大且得不到有效回收利用的問(wèn)題,同時(shí),通過(guò)采用合理的生產(chǎn)工藝,在確保磚體強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下縮短了生產(chǎn)周期,降低了產(chǎn)品的成本
二、理化特點(diǎn)
酸 堿 性:酸性 堿性 中性
外 觀:液體或顆粒粉末
溶 解 性:易溶于水
環(huán)境友好性:生態(tài)環(huán)保
三、作用機(jī)理
土壤固化的工作原理是使得土壤膠團(tuán)表面電流降能,將土壤中大量的自由水以結(jié)晶水的形式固定下來(lái),土壤固化劑與土壤混合后通過(guò)一系列物理化學(xué)反應(yīng)來(lái)改變土壤的工程性質(zhì),顆粒趨于凝聚,電解質(zhì)濃度增強(qiáng),體積膨脹而進(jìn)一步填充土壤孔隙,在壓實(shí)作用下從而形成整體結(jié)構(gòu),使固化土易于壓實(shí)和穩(wěn)定,達(dá)到常規(guī)所不能達(dá)到的壓密度,提高其強(qiáng)度、密實(shí)度、剪切強(qiáng)度等性能,以此滿(mǎn)足路用技術(shù)指標(biāo)要求。
四、基本要求
4.1 材料和配比推薦
土0%-70%;骨料20%-60%;固化劑0.02%-0.1%;膠凝材料8%-20%;
需要過(guò)篩的固相物料提前過(guò)篩——用壓磚用的水提前稀釋后固化劑備用——固相物料拌和均勻+多次撒入稀釋好的固化劑——拌和均勻——壓制——保濕養(yǎng)護(hù)。
4.1.1 土和骨料:免燒磚中要含有一定量的松散顆粒,以利于拌水泥。含砂量少的粘土,可在土中配砂。含砂量少又較硬的粘土,須磨碎后再配砂。骨料為煤矸石、陶粒、磚粉顆粒、沙子、礦渣、石粉、建渣中的一種或多種。
工業(yè)廢渣在免燒磚的生產(chǎn)中主要起集料作用。許多工業(yè)廢渣都可以用來(lái)生產(chǎn)免燒磚,包括:電廠粉煤灰,鋼廠礦渣,有色金屬治煉廠冶煉渣,各種礦業(yè)尾礦,電解銅潭,化學(xué)廢石膏及化學(xué)石灰,建筑廢磚,建筑垃圾等。
作為骨料的砂 有河砂、山砂和海砂3種。因山砂具有銳利的棱角,能和水泥較好地結(jié)合,而使磚具有較高聽(tīng)強(qiáng)度,所以選用山砂較好。不過(guò)一般能用于建材的砂,都可用于工業(yè)廢渣免燒磚的生產(chǎn)。事實(shí)上,有的廢渣本身就具有骨料的作用,如鋼廠產(chǎn)生的鋼渣、煤矸石、礦業(yè)尾渣等。
4.1.2水泥:摻入8-20%的325級(jí)或者425級(jí)普通硅酸鹽水泥,能提高磚的強(qiáng)度和耐水性能,浸水后不開(kāi)裂。否則,一般磚會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。
4.1.3土壤固化劑用量:按照水泥的0.5%—1%或者混合料的0.02%-0.1%加入土壤固化劑,摻入少量土壤固化劑,除提高磚的硬結(jié)強(qiáng)度、抗折抗彎強(qiáng)度和防水抗?jié)B防凍外,還能減少水泥用量,降低制品成本。
4.1.4 水:用水量適當(dāng),磚的強(qiáng)度就高,壓實(shí)前一般混合料中總含水量15%左右。成型水分少,磚的強(qiáng)度則差,物料在模內(nèi)阻力大,單面加壓,磚底面不密實(shí);成型水分多,底面潮濕,出模時(shí)容易碰壞。當(dāng)砂土含水率為3—5%,成型時(shí)的用水量以10%為宜。若原料細(xì)砂過(guò)多,則降至8%。
4.2 免燒磚小配方(僅供參考)
1、粉煤灰磚:煤灰30%,爐渣30%,石硝30%,水泥8-10 %,固化劑0.025-0.05%左右。
2、石硝磚:石粉60%,石硝3%,水泥8-10%,生石灰3%,灰粉0.2%,固化劑0.025-0.05%左右。
3、河砂磚: 河沙60%,石粉30%,水泥10-15%,固化劑0.025-0.05%左右。
4、頁(yè)巖磚(粉碎后):頁(yè)巖90%,水泥8-10%,巖砂0.2%,固化劑0.025-0.05%左右。
5、金鐵礦粉:金鐵礦粉60%,石粉30%,水泥10-15%,固化劑0.025-0.05%左右。
6、高摻量粉煤灰磚:粉煤灰60%,爐渣30%,水泥8-10%,固化劑0.025-0.05%左右。
7、黏土磚:土30%,水泥8%-10%,固化劑0.025-0.05%左右,沙子30%,石子20%,水適量。
4.3 壓磚設(shè)備和工藝流程
選擇合適的壓磚機(jī)是壓制成功的關(guān)鍵因素之一。免燒磚設(shè)備生產(chǎn)線工藝,主要包括配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、脫膜系統(tǒng)、出坯系統(tǒng)、自動(dòng)疊板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等。
① 免燒磚設(shè)備
粉碎機(jī)(生產(chǎn)不同級(jí)配的物料)→上料機(jī) →攪拌機(jī)→皮帶輸送機(jī)→壓磚機(jī) → 磚坯→收磚機(jī)→ 碼垛機(jī)→養(yǎng)護(hù)→ 成品→出廠
②免燒磚工藝流程
配料→ 混制 →輸送 →喂料→成型 →運(yùn)送 →堆放 →養(yǎng)護(hù)→成品→出廠
土、煤矸石、建筑垃圾等不同材質(zhì)待處理土料——配比計(jì)量——加入水,水泥,土壤固化劑,第1次攪拌——加入土壤固化劑,進(jìn)行第2次攪拌——加入土壤固化劑,第3次攪拌——壓制成型——靜養(yǎng)1天——碼垛——浸泡——保濕養(yǎng)護(hù)——封層固化。
③ 具體工藝操作說(shuō)明
1、 混料時(shí)間:混料時(shí)間長(zhǎng)就能混均勻。干混料20分鐘比10分鐘的強(qiáng)度提高15—23%;濕混料時(shí)間以物料不結(jié)塊為宜?;旌虾玫牧洗娣艜r(shí)間以2小時(shí)左右為宜,時(shí)間太長(zhǎng)或太短,都會(huì)降低磚的抗壓強(qiáng)度。
2、 成型壓力:粘土水泥磚成型時(shí)的壓力,以每平方厘米500公斤較好。在此壓力下,其制品抗壓強(qiáng)度高,耐水性能好。壓力太低,不易壓實(shí)。
3、 養(yǎng)護(hù)條件:自然養(yǎng)護(hù)7天齡期的強(qiáng)度,相當(dāng)于28天齡期強(qiáng)度的67—90%;28天齡期強(qiáng)度為一個(gè)季度齡期強(qiáng)度的80—95%。故如養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地小,粘土水泥磚自然養(yǎng)護(hù)7天后就可出廠。
4、 封層固化:養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,為了進(jìn)一步提高密實(shí)性防水性等指標(biāo),可以在表面均勻噴灑SV-LFC固化劑進(jìn)行封層(兌水稀釋2—3倍)。
五、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益
比起這么多建筑垃圾用來(lái)掩埋,或堆放,和用建筑垃圾制做再生磚,也就是免燒磚相比。優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。用建筑垃圾制磚,同樣是生產(chǎn)1.5億塊標(biāo)磚,可減少取土24萬(wàn)立方米,消納建筑垃圾40多萬(wàn)噸,節(jié)約土地340畝。
免燒磚的成型原理是依靠機(jī)械作用后膠凝材料或粘結(jié)材料的化學(xué)作用制成的。免燒磚是以強(qiáng)度和耐久性著稱(chēng)的,免燒磚在成型機(jī)的壓力,振動(dòng)力、真空成型時(shí)的真空作用力澆注成型時(shí)的澆注作用下,強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提高,而且耐久。免燒磚是新型的環(huán)保節(jié)能磚,而且前景廣闊。
用建筑垃圾制磚不僅改變著環(huán)境,而且?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如果按照按照到2020年我國(guó)新產(chǎn)生建筑垃圾50億噸估算,這些建筑垃圾如果能夠轉(zhuǎn)化為生態(tài)建材,創(chuàng)造的價(jià)值可達(dá)1萬(wàn)億元。目前這個(gè)市場(chǎng)尚有很大的發(fā)展空間。請(qǐng)大家一定要把握著機(jī)會(huì),用心用行動(dòng)為國(guó)家為自己創(chuàng)造效益。