[发明专利]粉煤灰烧结砖及烧制工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料工程技术领域，涉及一种墙体材料生产技术。

背景技术

目前市场所用各种类型烧结砖都掺有一定量的粘土，严重破坏耕地，为此国家出台多条政策限制其使用。而且因不同区域的土质不同所烧出的砖的强度、抗折性不同，砖的品质因地而异；烧结砖与蒸压砖、水泥砖、砌块相比强度偏低、吸水率偏高、易受碱腐蚀、易风化。现有几类烧结砖原材料组分配方配比存在以下缺陷和不足：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖烧结多孔砖和烧结空心砖都或多或少掺有一定量的粘土。以上缺陷和不足带来以下问题：在制砖过程中使用大量粘土，严重破坏我国宝贵的耕地资源和粘土资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉煤灰烧结砖及烧制工艺，以解决现有烧结砖使用粘土和强度低、抗折性低、耐高温性差、吸水率高、易受碱腐蚀、易风化等问题；以及利用废物粉煤灰，减少烧结砖制作过程破坏耕地和废物粉煤灰所带来的一系列社会、环境问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在粉煤灰中加入激发剂偏硅酸钠和碳酸钠，使其形成一种地质聚合物，利用地质聚合物所形成的Si-O-Al键为网络支撑骨架在高温下烧制成一种陶瓷。其原料组成分配比为：粉煤灰85%-99%，模数为1-3.5的偏硅酸钠0.5%-15%，碳酸钠0.01%-5%。

制作纯粉煤灰烧结砖的工艺步骤如下：

1、配料：按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰、碳酸钠混合，压制型水与混合浆料比为1：6-4：15，浇制型水与混合浆料比为1：3-1：2，搅拌10-15分钟，使其充分搅拌均匀。

2、成型：（1）将压制型混合料倒入模具压制成实心砖砖坯或多孔砖砖坯或空心砖砖坯，压完后取下拿到阴凉避阳处风干7-14天，获得干坯料备用。

（2）将浇制型混合料倒入模具浇制成实心砖砖坯或多孔砖砖坯或空心砖砖坯，硬化1-3天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干10-20天，获得干坯料备用。

（3）将浇制型混合料加入发泡剂和表面活性剂，搅拌10-15分钟，使其充分搅拌均匀。倒入模具30-60分钟后，把发泡后的浆料表面抹平。硬化1-3天后取下周围模具，2-4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干10-20天，获得干坯料备用。

3、烧结：将干坯料置于炉窑内，升温1-3小时，温度升至1000-1200摄氏度，保持温度5-10分钟，30-60分钟内人工降温至500-600摄氏度，通风降温至室温，出窑。

4、产品检验：剔除残次产品，获得纯粉煤灰砖合格产品。

采用本发明的积极效果是这种配料和坯不掺粘土保护了耕地和粘土资源，所烧制出的各类烧结砖成本低、抗压和抗折强度高、吸水率低、耐酸碱、在1000摄氏度下仍然有较高强度。而且粉煤灰中有大量未燃碳可以节约一部分燃料。

具体实施方式

下面是本发明不同原料配比量及工艺参数的不同幅度比值，粉煤灰、偏硅酸钠不同下位原料品种的具体实施例：

实施例1

1、配料：粉煤灰干排灰原灰98%，模数为1的工业纯偏硅酸钠1.5%，碳酸钠0.5%。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰、碳酸钠混合，水与混合浆料比为1：5，搅拌12分钟，使其充分搅拌均匀。

2、成型：将压制型混合料倒入模具压制成实心砖砖坯，压完后取下拿到阴凉避阳处风干10天，获得干坯料备用。

3、烧结：将干坯料置于炉窑内，升温1.5小时，温度升至1160摄氏度，保持温度5分钟，45分钟内人工降温至600摄氏度，通风降温至室温，出窑。

4、产品检验：剔除残次产品，获得纯粉煤灰砖合格产品。

实施例2

1、配料：粉煤灰一级湿排灰90%，模数为3.5的工业纯偏硅酸钠7%，碳酸钠3%。按上述原料配比，将偏硅酸钠配成浓溶液先与水混合，再与粉煤灰、碳酸钠混合，水与混合浆料比为1：3，搅拌10分钟，使其充分搅拌均匀。

2、成型：将浇制型混合料倒入模具浇制成空心砖砖坯，硬化1天后取下周围模具，4天后从模具上取下拿到阴凉避阳处风干20天，获得干坯料备用。

3、烧结：将干坯料置于炉窑内，升温2小时，温度升至1050摄氏度，保持温度10分钟，人工降温45分钟内降温至500摄氏度，通风降温至室温，出窑。

4、产品检验：剔除残次产品，获得纯粉煤灰砖合格产品。

实施例3