[发明专利]一种轻质高强免蒸养免烧结粉煤灰建筑砖及制备方法

说明书

本发明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℃。

技术领域

本发明涉及工业废渣----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。

背景技术

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；