專利名稱：高摻量粉煤灰磚及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉煤灰磚及其制造方法，具體講是涉及一種高摻量粉煤灰磚及其制造方法，屬于新型環(huán)保建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在建筑材料領(lǐng)域中，非燒結(jié)粉煤灰磚生產(chǎn)技術(shù)有三種蒸壓粉煤灰磚、蒸養(yǎng)粉煤灰磚和免蒸粉煤灰磚。蒸養(yǎng)粉煤灰磚和免蒸粉煤灰磚，由于它們是在常溫自然養(yǎng)護(hù)或90℃～100℃普通蒸汽養(yǎng)護(hù)下生成水化產(chǎn)物，不論原料配比如何，產(chǎn)品性能都很難滿足建筑功能要求，工程質(zhì)量得不到保證，在建筑應(yīng)用中難以推廣，盡管采用各種技術(shù)處理，如摻加各種有機(jī)粘結(jié)劑、外加劑或活化處理等，雖能提高早期強(qiáng)度，但抗風(fēng)化性能和干燥收縮性能始終達(dá)不到要求，而且其長(zhǎng)期耐久性必然潛伏著隱患。現(xiàn)有蒸壓粉煤灰磚是在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，按照強(qiáng)度理論進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，但由于其成型養(yǎng)護(hù)工藝較為落后，養(yǎng)護(hù)溫度偏低，一般只有169℃～174℃、8～9Mpa壓力，少數(shù)生產(chǎn)廠采用10Mpa壓力，養(yǎng)護(hù)溫度為179℃，它們不可能生成較多的有利于產(chǎn)品性能的結(jié)晶完整的水化產(chǎn)物，因而粉煤灰摻量提不高，而且干縮值偏大，耐久性不良，在建筑應(yīng)用中存在諸多問(wèn)題。另外，目前國(guó)內(nèi)粉煤灰磚只有一種產(chǎn)品，即傳統(tǒng)的普通實(shí)心磚，其尺寸為240×115×53，產(chǎn)品過(guò)于單一、不配套，在建筑應(yīng)用中需要砍磚，造成施工效率不高，材料浪費(fèi)很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)方法制備的粉煤灰磚中粉煤灰摻量不高、產(chǎn)品性能差、質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品規(guī)格尺寸與建筑模數(shù)不協(xié)調(diào)等缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種改變傳統(tǒng)的原料配合比設(shè)計(jì)方法和養(yǎng)護(hù)工藝，并能與現(xiàn)行建筑模數(shù)協(xié)調(diào)，施工效率高，質(zhì)量和性能優(yōu)良的高摻量粉煤灰磚及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種高摻量粉煤灰磚，它基本上由粉煤灰或爐灰、生石灰與骨料混合而成，所述生石灰中有效CaO與所述粉煤灰或爐灰中有效Si02的比值范圍為C/S＝0.30～0.50。
所述生石灰與所述粉煤灰或爐灰的加入量占所述混合料重量的65～80％；所述混合料中摻加有石膏，其石膏摻量為生石灰摻量的0～10％。
所述混合料配比的重量百分比為粉煤灰或爐灰為40～70％、生石灰10～25％、骨料20～35％；其中，骨料為砂子或爐渣，砂子為粗中砂；爐渣的粒徑為0.25～0.50mm占40％，0.50～2.0mm占60％；所述生石灰細(xì)度為0.08mm的方孔篩余量小于10％。
所述高摻量粉煤灰磚為普通實(shí)心磚、空心磚、多孔磚或模數(shù)磚；其中模數(shù)磚為模數(shù)實(shí)心磚、模數(shù)空心磚或模數(shù)多孔磚。
所述模數(shù)磚的規(guī)格為主磚190×190×90mm，配磚190×140×90mm、190×90×90mm、190×240×90mm和190×90×40mm，互為配套使用；所述普通空心磚或模數(shù)空心磚為孔洞率≥30％的非承重空心磚；所述多孔磚或模數(shù)多孔磚為孔洞率≥25％的承重多孔磚。
本發(fā)明同時(shí)還公開(kāi)了一種高摻量粉煤灰磚的制造方法，它包括常規(guī)的粉煤灰磚成型工藝的必要步驟，其特征在于它還包括調(diào)整混合料配比中有效CaO與SiO2的比值范圍確定在C/S＝0.30～0.50的步驟，其混合料基本上由粉煤灰或爐灰、生石灰與骨料混合而成；混合料攪拌、陳化及活化處理后送入模具中，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型磚坯的步驟和高溫高壓養(yǎng)護(hù)的步驟。
所述混合料配比中有效CaO與SiO2的比值確定在0.30～0.50的步驟為1)設(shè)定粉煤灰或爐灰與生石灰加入量占混合料總重量的比例，該比例應(yīng)在總重量的65～80％之間；同時(shí)設(shè)定生石灰中有效CaO與粉煤灰或爐灰中有效SiO2的比值范圍，其中C/S應(yīng)在0.30～0.50之間，將上述數(shù)值代入下述公式計(jì)算 式中X-粉煤灰或爐灰的摻入量Y-生石灰的摻入量S-粉煤灰中SiO2含量(％)C-生石灰中CaO含量(％)；計(jì)算得到粉煤灰或爐灰加入量X和生石灰加入量Y，該X應(yīng)為總重量的40～70％；該Y應(yīng)為總重量的10～25％；2)由步驟1)得到的X與Y的重量百分比確定骨料的摻入量，所述骨料為砂子或爐渣，其加入量應(yīng)為上述混合料總重量的20～35％。
所述混合料還可以摻加石膏作為激活劑，其摻量為所述生石灰加入量的0-10％；若粉煤灰或爐灰中有效SiO2含量低于40％時(shí)，還需要摻加細(xì)石英砂以增加混合料中有效SiO2的含量，所述細(xì)石英砂的摻入量占粉煤灰或爐灰加入總重量的15-20％；所述生石灰細(xì)度為0.08mm的方孔篩余量小于10％。
所述混合料攪拌、陳化及活化處理后送入模具，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型磚坯的步驟為將所述混合料攪拌均勻在陳化倉(cāng)內(nèi)陳化3～4小時(shí)，經(jīng)輪碾機(jī)活化處理后，再將其混合料送入相應(yīng)的模具中，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型為高摻量粉煤灰普通實(shí)心磚、空心磚、多孔磚，模數(shù)實(shí)心磚、模數(shù)空心磚或模數(shù)多孔磚的磚坯。
所述高溫高壓養(yǎng)護(hù)步驟為將所述磚坯送入蒸壓釜中，其蒸壓釜內(nèi)的飽和蒸汽溫度為179℃～200℃、壓力為1.0～1.5Mpa，按照升溫時(shí)間1.5～2小時(shí)、恒溫4～12小時(shí)后、降溫2小時(shí)養(yǎng)護(hù)的蒸壓養(yǎng)護(hù)制度。
所述的高摻量粉煤灰磚的制備方法，與常規(guī)養(yǎng)護(hù)工藝的區(qū)別就在于蒸壓溫度和壓力顯著提高，生成的水化產(chǎn)物截然不同，因而產(chǎn)品性能完全不同，不僅產(chǎn)品質(zhì)量和性能得到改善和提高，而且養(yǎng)護(hù)時(shí)間可大大縮短。
本發(fā)明的技術(shù)措施為(一)、將現(xiàn)有產(chǎn)品原料中粉煤灰或爐灰、生石灰、砂子和石膏按傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)配合比改變?yōu)榘凑赵匣瘜W(xué)成分設(shè)計(jì)配比上述原料，按照我國(guó)粉煤灰磚的原料狀況和壓制成型方式，該混合料的石灰中有效CaO與粉煤灰中有效SiO2的比值C/S＝0.30～0.50。它與常規(guī)配合比不同的是粉煤灰摻量大大提高，粉煤灰和石灰作為主要膠凝材料，將占混合料的65～80％。
所述粉煤灰或爐灰、生石灰、砂子和石膏等原材料品質(zhì)必須符合國(guó)家關(guān)于硅酸鹽制品用原材料的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)粉煤灰的SiO2含量低于40％時(shí)，可摻加粉煤灰或爐灰摻入量15～20％的細(xì)石英砂，參加化合反應(yīng)；所述生石灰要求含CaO＞65％，其細(xì)度應(yīng)控制在0.08mm方孔篩余量＜10％；所述骨料為砂子時(shí)，以粗中砂為好，或用爐渣作骨料，其粒徑為0.25～0.50mm占40％、0.50～2.0mm占60％。
外摻石膏作為激活劑，主要是用于調(diào)節(jié)磚的早期強(qiáng)度，其摻量是生石灰加入量的0～10％。
(二)、目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠僅能生產(chǎn)粉煤灰普通實(shí)心磚一種產(chǎn)品，高摻量粉煤灰模數(shù)磚的生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)仍屬空白。本發(fā)明提供了高摻量粉煤灰模數(shù)磚、空心磚和多孔磚壓制的成型方法，該模數(shù)磚的規(guī)格尺寸為主磚190×190×90mm，配磚190×140×90mm、190×90×90mm、190×240×90mm和190×90×40mm，相互配套使用。它與普通粉煤灰實(shí)心磚的區(qū)別在于能夠與我國(guó)建筑設(shè)計(jì)模數(shù)相協(xié)調(diào)，在使用中不砍磚，并提高施工效率，節(jié)省水泥砂漿，從而推動(dòng)粉煤灰磚產(chǎn)品向系列化、配套化和模數(shù)化方向發(fā)展，擴(kuò)大其粉煤灰磚的應(yīng)用范圍，提高粉煤灰磚在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力及應(yīng)用價(jià)值，以滿足不同建筑模數(shù)的體系、不同建筑功能的要求。
(三)、本專利采用的養(yǎng)護(hù)工藝與常規(guī)養(yǎng)護(hù)工藝的區(qū)別在于，養(yǎng)護(hù)的蒸壓溫度和蒸壓壓力顯著提高，生成的水化產(chǎn)物截然不同，因而得到的產(chǎn)品性能完全不同，不僅產(chǎn)品質(zhì)量和性能得到顯著改善和提高，而且養(yǎng)護(hù)時(shí)間可大大縮短。
現(xiàn)有的蒸壓粉煤灰磚企業(yè)采用的蒸壓養(yǎng)護(hù)溫度為169℃～174℃、壓力為8～9Mpa，極少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)采用溫度為179℃，壓力為10Mpa，在這樣的溫度和壓力下，石灰中CaO和粉煤灰中SiO2未能充分化合，生成大量的水化產(chǎn)物是半結(jié)晶態(tài)的CSH(B)凝膠，結(jié)晶度不完整，因此產(chǎn)品長(zhǎng)期耐久性能不良、干縮值大、抗風(fēng)化性能弱。只有在溫度為194℃～200℃、壓力為1.3～1.5Mpa的高溫高壓下養(yǎng)護(hù)，物料中CaO和SiO2才能充分化合，生成數(shù)量足夠的、結(jié)晶度較高的C4S5H5托勃莫來(lái)石類和一定數(shù)量的水榴子石類水化產(chǎn)物，使高摻量粉煤灰磚提高強(qiáng)度，降低收縮值和具備良好的抗風(fēng)化性能。
本發(fā)明所述技術(shù)措施(一)與(三)是相輔相成，互為依賴的兩項(xiàng)技術(shù)措施，兩者缺一不可。正是由于按照C/S＝0.30～0.50進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，大大提高了粉煤灰摻量，所以必須采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)工藝，才能確保粉煤灰磚產(chǎn)品具有良好性能。如果僅僅提高粉煤灰摻量，不采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)工藝，迄今為止，采用其它任何技術(shù)措施，都將難以保證產(chǎn)品性能優(yōu)良和質(zhì)量穩(wěn)定。反之，如果沒(méi)有按照C/S＝0.30～0.50進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，僅僅采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)工藝，會(huì)造成裝備和工藝上得不償失的浪費(fèi)。
本專利與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)、高摻量粉煤灰磚強(qiáng)度和密實(shí)度大大提高，其中普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度為22～28Mpa，孔洞率為25％的承重多孔磚28天平均強(qiáng)度為15～20Mpa，孔洞率為31％的非承重空心磚28天平均強(qiáng)度為8～10Mpa。
(2)、粉煤灰摻量顯著增加，由于采用科學(xué)合理的C/S比，加上高溫高壓蒸壓養(yǎng)護(hù)，使材料中有效成分激活，充分發(fā)揮了潛在的膠凝性能，因此粉煤灰摻量可顯著增加。
(3)、產(chǎn)品性能大大優(yōu)于現(xiàn)有粉煤灰磚，尤其是干燥收縮值＜0.38mm/M，抗凍性能強(qiáng)度損失＜10％，單塊干質(zhì)量損失＜0.3％，碳化系數(shù)Kc＞0.90；而現(xiàn)有粉煤灰磚干縮值0.65～0.75mm/M，抗凍性能強(qiáng)度損失≤20％，單塊干質(zhì)量損失≤2％，碳化系數(shù)Kc≥0.80，因此該產(chǎn)品抗風(fēng)化性能和長(zhǎng)期耐久性得到了明顯的改善。
(4)、采用模數(shù)磚尺寸規(guī)格，與我國(guó)建筑模數(shù)相協(xié)調(diào)，大大提高施工效率，節(jié)約了水泥砂漿，提高磚的利用率，因而顯著提高房屋建筑的綜合經(jīng)濟(jì)效益；(5)、采用溫度200℃、壓力15Mpa蒸壓養(yǎng)護(hù)工藝，可以大大縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，節(jié)省能源，加快生產(chǎn)周轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施例方式
首先對(duì)本發(fā)明的理論依據(jù)和技術(shù)方案進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹。
(一)、按照C/S＝0.30～0.50進(jìn)行混合料配比設(shè)計(jì)方法本發(fā)明是根據(jù)硅酸鹽制品的實(shí)驗(yàn)和理論，生成C4S5H5托勃莫來(lái)石類水化產(chǎn)物的制品，其強(qiáng)度較高、收縮值較低、使其抗炭化和抗風(fēng)化性能提高。因此必須按照C4S5H5水化產(chǎn)物生成條件進(jìn)行配料。根據(jù)多次試驗(yàn)研究，按照我國(guó)粉煤灰狀況，物料中有效CaO和有效Sio2之比，C/S＝0.30～0.50條件下，生成C4S5H5的數(shù)量較多、結(jié)晶度較完整，此時(shí)產(chǎn)品性能較為優(yōu)良。
按照C/S＝0.30～0.50進(jìn)行混合料配比設(shè)計(jì)方法如下首先確定粉煤灰和石灰為物料主要組分，約占混合料的65％～80％；取生石灰中CaO(＞65％)的含量為C，粉煤灰中SiO2(＞40％)的含量為S，建立如下計(jì)算公式 式中X、Y——分別為粉煤灰和生石灰摻入量；S——粉煤灰中SiO2含量(％)；C——生石灰中CaO含量(％)。
按此公式，計(jì)算出混合料中粉煤灰和生石灰的最佳配合比。根據(jù)我國(guó)原料品質(zhì)要求，計(jì)算生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中原料最佳配合比如表1高摻量粉煤灰磚原料最佳配合比表表1 生產(chǎn)企業(yè)也可以根據(jù)每批進(jìn)廠原料的化學(xué)成分，對(duì)應(yīng)上述表格數(shù)據(jù)，采用插入法代入本發(fā)明的計(jì)算公式中，分別計(jì)算出粉煤灰和生石灰的最佳配料量。
混合料中除粉煤灰和生石灰外，還摻有砂或爐渣作骨料，起骨架作用。砂子粒徑以粗中砂為好；爐渣粒徑以0.25～0.5mm占40％、0.5mm～2.0mm占60％為好，骨料總摻入量約占混合料的20～35％，其細(xì)度和摻量可以根據(jù)磚坯早期強(qiáng)度和干縮值大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)骨料摻量的多少與磚坯早期強(qiáng)度的現(xiàn)狀，決定在混合料中是否加入石膏，一般是在磚坯早期強(qiáng)度不足的情況下，石膏是作為激發(fā)劑摻入混合料中，其摻入量占生石灰摻量的0～10％。
將上述配比混合料攪拌均勻，在陳化倉(cāng)內(nèi)陳化3～4小時(shí)，再經(jīng)輪碾活化處理后，通過(guò)液壓或機(jī)械加壓，壓制成型各種高摻量粉煤灰磚坯。
(二)、壓制成型高摻量粉煤灰普通磚和模數(shù)磚的磚坯將本發(fā)明所述的混合料按照現(xiàn)有技術(shù)采用不同規(guī)格的模具，壓制成型普通標(biāo)準(zhǔn)磚或模數(shù)磚?？梢詨褐瞥尚蜑楦邠搅糠勖夯移胀▽?shí)心磚、空心磚和多孔磚；也可以壓制成型高摻量粉煤灰模數(shù)實(shí)心磚、非承重的高摻量粉煤灰模數(shù)空心磚和承重的高摻量粉煤灰模數(shù)多孔磚磚坯?？仔涂梢允菆@孔，也可以是長(zhǎng)條矩形孔。模數(shù)磚除與我國(guó)普通標(biāo)準(zhǔn)磚配套應(yīng)用外，還可與我國(guó)當(dāng)前普遍推廣應(yīng)用的240×115×90mm磚配套應(yīng)用。徹底構(gòu)成我國(guó)粉煤灰磚產(chǎn)品系列化、配套化和模數(shù)化，以適應(yīng)我國(guó)不同建筑體系、不同建筑功能的要求。
(三)、進(jìn)行高溫高壓蒸壓養(yǎng)護(hù)將上述壓制成型的磚坯碼放在碼坯車上，送入高壓釜，在溫度為194℃～200℃、壓力為1.3～1.5Mpa飽和蒸汽下，按照升溫1.5～2小時(shí)、恒溫4～6小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)。若生產(chǎn)廠家的高壓釜達(dá)不到上述溫度和壓力，可以采用蒸壓溫度為179℃～194℃、壓力為1.0～1.3Mpa飽和蒸汽下，按照升溫1.5～2小時(shí)、恒溫8～12小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)。
按照上述理論依據(jù)與技術(shù)方案，其具體實(shí)施例如下所述實(shí)施例1生產(chǎn)體積密度為1300公斤/M3高摻量粉煤灰承重普通實(shí)心磚，取粉煤灰含SiO248.5％，生石灰含CaO70％，砂子為粗中砂。
其實(shí)施步驟如下步驟1取C/S＝0.50，進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。
設(shè)粉煤灰摻量X、生石灰摻量Y，代入下述公式計(jì)算 式中C——生石灰CaO含量為70％；S——粉煤灰SiO2含量為48.5％。
按公式求得粉煤灰摻量X＝52％、石灰摻量Y＝18％，則砂子為30％。根據(jù)磚坯早期強(qiáng)度，可以不摻石膏，混合料水分控制在總加入量的7～9％，可根據(jù)物料狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
則1M3高摻量粉煤灰普通實(shí)心磚的混合料稱量為粉煤灰676公斤、生石灰234公斤、砂子390公斤，水為117公斤；
步驟2將上述配比的物料加水混合攪拌均勻后，在陳化倉(cāng)內(nèi)仃留4小時(shí)，再經(jīng)輪碾機(jī)輪碾5分種；步驟3經(jīng)輪碾活化處理的混合料在液壓或機(jī)械加壓成型機(jī)上壓制成型為高摻量粉煤灰普通實(shí)心磚坯，其規(guī)格為240×115×53mm；步驟4將磚坯碼放在碼坯車上送入高壓釜，在溫度為200℃、壓力為1.5Mpa飽和蒸汽下，按照升溫2小時(shí)、恒溫4小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；步驟5產(chǎn)品出釜、堆放。
經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的高摻量粉煤灰普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度達(dá)到22～28Mpa，比現(xiàn)有技術(shù)加工制造的粉煤灰普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度高1～2倍；粉煤灰摻量增加30～40％，干燥收縮值低于0.28mm/M，比現(xiàn)有技術(shù)中的普通粉煤灰實(shí)心磚的干燥收縮值要降低60％以上；抗凍性能強(qiáng)度損失降低50％以上；碳化系數(shù)提高了一個(gè)百分點(diǎn)。
實(shí)施例2生產(chǎn)體積密度為1000公斤/M3、孔洞率為31％的非承重高摻量粉煤灰模數(shù)空心磚，取粉煤灰含SiO248.5％，生石灰含CaO70％，以爐渣為骨料。
其實(shí)施步驟如下步驟1取C/S＝0.30，進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。
設(shè)粉煤灰摻量X、生石灰摻量Y，建立計(jì)算公式 式中C——生石灰CaO含量為70％；S——粉煤灰SiO2含量為48.5％。
按公式求得粉煤灰摻量X＝66％、生石灰摻量Y＝14％，則爐渣摻量為20％，外摻石羔0.7％?；旌狭纤挚刂圃?～8％，可根據(jù)物料狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
則1M3高摻量粉煤灰模數(shù)空心磚的混合料稱量為粉煤灰660公斤、生石灰140公斤、爐渣200公斤，外摻石膏7公斤，水為60公斤；步驟2將上述配比的物料加水混合攪拌均勻后，在陳化倉(cāng)內(nèi)仃留3小時(shí)，再經(jīng)輪碾機(jī)輪碾6分種進(jìn)行活化處理；步驟3經(jīng)輪碾活化處理的混合料在液壓或機(jī)械加壓成型機(jī)上壓制成型為非承重高摻量粉煤灰模數(shù)空心磚磚坯，其規(guī)格為190×190×90mm，孔洞率為31％；步驟4將磚坯碼放在碼坯車上送入高壓釜，在溫度為179℃、壓力為1.0Mpa飽和蒸汽下，按照升溫2小時(shí)、恒溫10小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；
步驟5產(chǎn)品出釜、堆放。
經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的高摻量粉煤灰模數(shù)空心磚28天平均強(qiáng)度達(dá)到12～13Mpa，比現(xiàn)有技術(shù)加工制造的非承重粉煤灰普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度提高20～30％；粉煤灰摻量增加30％，干燥收縮值低于0.36mm/M，比現(xiàn)有技術(shù)中的普通粉煤灰實(shí)心磚的干燥收縮值要降低40～50％；抗凍性能強(qiáng)度損失降低50％以上；碳化系數(shù)提高了一個(gè)百分點(diǎn)。并具有良好的保溫隔熱性能，可供節(jié)能建筑外墻用。
實(shí)施例3生產(chǎn)體積密度為1360公斤/M3承重高摻量粉煤灰模數(shù)實(shí)心磚，取粉煤灰含SiO248.5％，生石灰含CaO70％，砂子為粗中砂。
其實(shí)施步驟如下步驟1取C/S＝0.45，進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。
設(shè)粉煤灰摻量X、生石灰摻量Y，建立計(jì)算公式 式中C——生石灰CaO含量為70％；S——粉煤灰SiO2含量為48.5％。
按公式求得粉煤灰摻量X＝59％、生石灰摻量Y＝16％，則砂子為25％?；旌狭纤挚刂圃?％，可根據(jù)物料狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
則1M3承重高摻量粉煤灰模數(shù)實(shí)心磚的物料稱量為粉煤灰802.4公斤、生石灰217.6公斤、砂子340公斤，水為108公斤左右；步驟2將上述配比的物料加水混合攪拌均勻后，在陳化倉(cāng)內(nèi)仃留3小時(shí)，再經(jīng)輪碾機(jī)輪碾5分種；步驟3經(jīng)輪碾活化處理的混合料在液壓或機(jī)械加壓成型機(jī)上壓制成型為模數(shù)實(shí)心磚磚坯，其規(guī)格為190×90×90mm；步驟4將磚坯碼放在碼坯車上送入高壓釜，設(shè)定高壓釜溫度為194℃、壓力為1.3Mpa飽和蒸汽下，按照升溫2小時(shí)、恒溫12小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；步驟5產(chǎn)品出釜、堆放。
經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的高摻量粉煤灰模數(shù)實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度達(dá)到22～28Mpa，比現(xiàn)有技術(shù)加工制造的粉煤灰普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度提高1～2倍；粉煤灰摻量增加40％％，干燥收縮值低于0.32mm/M，比現(xiàn)有技術(shù)中的普通粉煤灰實(shí)心磚的干燥收縮值要降低50％左右；抗凍性能強(qiáng)度損失降低50％以上；碳化系數(shù)提高了一個(gè)百分點(diǎn)。
實(shí)施例4生產(chǎn)體積密度為1280公斤/M3高摻量粉煤灰承重模數(shù)多孔磚，取粉煤灰含SiO248.5％，生石灰含CaO70％，砂子為粗中砂。
其實(shí)施步驟如下步驟1取C/S＝0.40，進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)。
設(shè)粉煤灰摻量X、生石灰摻量Y，建立計(jì)算公式 式中C——生石灰CaO含量為70％；S——粉煤灰SiO2含量為48.5％。
按公式求得粉煤灰摻量X＝50％、生石灰摻量Y＝15％，則砂子為35％?；旌狭纤挚刂圃?％，可根據(jù)物料狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
則1M3高摻量粉煤灰承重模數(shù)多孔磚的混合料稱量為粉煤灰640公斤、生石灰192公斤、砂子448公斤，水為102.4公斤左右；步驟2將上述配比的物料加水混合攪拌均勻后，在陳化倉(cāng)內(nèi)仃留3.5小時(shí)，再經(jīng)輪碾機(jī)輪碾6分種；步驟3經(jīng)輪碾活化處理的混合料在液壓或機(jī)械加壓成型機(jī)上壓制成型為承重模數(shù)多磚孔磚坯，其規(guī)格為190×140×90mm，孔洞率為25％；步驟4將磚坯碼放在碼坯車上送入高壓釜，設(shè)定高壓釜溫度為200℃、壓力為1.5Mpa飽和蒸汽下，按照升溫2小時(shí)、恒溫4～6小時(shí)、降溫2小時(shí)的蒸壓制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)；步驟5產(chǎn)品出釜、堆放。
經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例的高摻量粉煤灰承重模數(shù)多孔磚28天平均強(qiáng)度達(dá)到15～20Mpa，比現(xiàn)有技術(shù)加工制造的粉煤灰普通實(shí)心磚28天平均強(qiáng)度提高50％；粉煤灰摻量增加20％％，干燥收縮值低于0.36mm/M，比現(xiàn)有技術(shù)中的普通粉煤灰實(shí)心磚的干燥收縮值要降低40～50％；抗凍性能強(qiáng)度損失降低50％以上；碳化系數(shù)提高了一個(gè)百分點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種高摻量粉煤灰磚，它基本上由粉煤灰或爐灰、生石灰與骨料混合而成，所述生石灰中有效CaO與所述粉煤灰或爐灰中有效SiO2的比值范圍為C/S＝0.30～0.50。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高摻量粉煤灰磚，其特征在于所述生石灰與所述粉煤灰或爐灰的加入量占所述混合料重量的65～80％；所述混合料中摻加有石膏，其石膏摻量為生石灰摻量的0～10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高摻量粉煤灰磚，其特征在于所述混合料配比的重量百分比為粉煤灰或爐灰為40～70％、生石灰10～25％、骨料20～35％；其中，所述骨料為砂子或爐渣，砂子為粗中砂；爐渣的粒徑為0.25～0.50mm占40％，0.50～2.0mm占60％；所述生石灰細(xì)度為0.08mm的方孔篩余量小于10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高摻量粉煤灰磚，其特征在于所述高摻量粉煤灰磚為普通實(shí)心磚、空心磚、多孔磚或模數(shù)磚；其中模數(shù)磚為模數(shù)實(shí)心磚、模數(shù)空心磚或模數(shù)多孔磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高摻量粉煤灰磚，其特征在于所述模數(shù)磚的規(guī)格為主磚190×190×90mm，配磚190×140×90mm、190×90×90mm、190×240×90mm和190×90×40mm，互為配套使用；所述普通空心磚或模數(shù)空心磚為孔洞率≥30％的非承重空心磚；所述多孔磚或模數(shù)多孔磚為孔洞率≥25％的承重多孔磚。
6.一種高摻量粉煤灰磚的制造方法，它包括常規(guī)的粉煤灰磚成型工藝的必要步驟，其特征在于它還包括調(diào)整混合料配比中有效CaO與SiO2的比值范圍確定在C/S＝0.30～0.50的步驟，其混合料基本上由粉煤灰或爐灰、生石灰與骨料混合而成；混合料攪拌、陳化及活化處理后送入模具中，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型磚坯的步驟和高溫高壓養(yǎng)護(hù)的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于所述混合料配比中有效CaO與SiO2的比值確定在0.30～0.50的步驟為1)設(shè)定粉煤灰或爐灰與生石灰加入量占混合料總重量的比例，該比例應(yīng)在總重量的65～80％之間；同時(shí)設(shè)定生石灰中有效CaO與粉煤灰或爐灰中有效SiO2的比值范圍在0.30～0.50之間，將上述數(shù)值代入下述公式計(jì)算 其式中X-粉煤灰或爐灰的摻入量Y-生石灰的摻入量S-粉煤灰中SiO2含量(％)C-生石灰中CaO含量(％)；計(jì)算得到粉煤灰或爐灰加入量X和生石灰加入量Y，該X應(yīng)為總重量的40～70％；該Y應(yīng)為總重量的10～25％；2)由步驟1)得到的X與Y的重量百分比確定骨料的摻入量，所述骨料為砂子或爐渣，其加入量應(yīng)為上述混合料總重量的20～35％。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于所述混合料還摻有石膏作為激活劑，其摻量為所述生石灰加入量的0-10％；所述粉煤灰或爐灰中有效SiO2含量低于40％時(shí)，摻加細(xì)石英砂以增加混合料中有效SiO2含量，所述細(xì)石英砂的摻入量占粉煤灰或爐灰加入總重量的15-20％；所述生石灰細(xì)度為0.08mm的方孔篩余量小于10％。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于所述混合料攪拌、陳化及活化處理后送入模具，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型磚坯的步驟為將所述混合料攪拌均勻在陳化倉(cāng)內(nèi)陳化3～4小時(shí)，經(jīng)輪碾機(jī)活化處理后，再將其混合料送入相應(yīng)的模具中，經(jīng)液壓或機(jī)械加壓成型為高摻量粉煤灰普通實(shí)心磚、空心磚、多孔磚，模數(shù)實(shí)心磚、模數(shù)空心磚或模數(shù)多孔磚的磚坯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的制備方法，其特征在于所述高溫高壓養(yǎng)護(hù)步驟為將所述磚坯送入蒸壓釜中，其蒸壓釜內(nèi)的飽和蒸汽溫度為179℃～200℃、壓力為1.0～1.5Mpa，按照升溫時(shí)間1.5～2小時(shí)、恒溫4～12小時(shí)后、降溫2小時(shí)養(yǎng)護(hù)的蒸壓養(yǎng)護(hù)制度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高摻量粉煤灰磚及其制造方法。其技術(shù)方案為一種高摻量粉煤灰磚，含有粉煤灰、爐灰、生石灰與骨料，其特征為生石灰中有效CaO與粉煤灰或爐灰中有效SiO
文檔編號(hào)C04B28/00GK1559957SQ20041000612
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者陳福廣 申請(qǐng)人:陳福廣