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      一種免燒輕質(zhì)磚及其制備方法與流程

      文檔序號:12394643閱讀:461來源:國知局

      本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種免燒輕質(zhì)磚及其制備方法。



      背景技術(shù):

      目前,建筑中使用的砌墻磚,種類繁多。其中,傳統(tǒng)的紅磚是以粘土為主要原料,經(jīng)燒結(jié)而成,紅磚雖然價格便宜、經(jīng)久耐用,但是同時存在磚塊小、自重大、耗土多、燒結(jié)過程中消耗過多能源等問題。而免燒磚是利用廢料作為主要原料,不經(jīng)高溫煅燒而制造的一種新型砌墻磚,節(jié)約能源、保護環(huán)境。除此之外,由于該種磚強度高、耐久性好、尺寸標準、外形完整、色澤均一,具有古樸自然的外觀,可做清水墻也可以做任何外裝飾,逐漸成為一種取代粘土磚的更新?lián)Q代產(chǎn)品,極有發(fā)展前景。

      中國專利CN201610277542.2公開了一種建筑免燒磚,是將水泥、外混料、水、砂、尼龍纖維、高效減水劑投入到攪拌機攪拌均勻,將水泥混合物澆筑到模具中,固化后脫模,進行表面養(yǎng)護;得到建筑免燒磚。但是該專利制備的建筑免燒磚中含有尼龍纖維,使免燒磚的耐高溫性能降低。

      因此,為解決上述問題,需要一種節(jié)省能源、保護環(huán)境、質(zhì)量輕、強度高、耐火的免燒輕質(zhì)磚。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明針對上述問題,提供一種節(jié)省能源、保護環(huán)境、質(zhì)量輕、強度高的免燒輕質(zhì)磚及其制備方法。

      本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種免燒輕質(zhì)磚,制備免燒輕質(zhì)磚的原料及其質(zhì)量百分數(shù)為:高爐渣40%~60%、赤泥20%~30%、菱鎂礦10%~15%、白云石5%~10%、氧化鋁纖維3%~8%;其中,高爐渣的粒徑為15μm~20μm;赤泥的粒徑為20μm~30μm;菱鎂礦的粒徑為1μm~3μm;白云石的粒徑為1μm~3μm;氧化鋁纖維的長度為3mm~5mm;

      其中,工業(yè)廢料高爐渣和赤泥作為免燒輕質(zhì)磚的主要原料,節(jié)省能源、保護環(huán)境;同時,高爐渣含有很多孔隙,降低了免燒輕質(zhì)磚的密度;菱鎂礦和白云石具有很好的水硬性,增加了免燒輕質(zhì)磚分子間的結(jié)合力;氧化鋁纖維的添加增加了免燒輕質(zhì)磚的強度。

      進一步地,赤泥中不含有放射性元素。

      進一步地,氧化鋁纖維的直徑為4μm~7μm。

      本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述免燒輕質(zhì)磚的制備方法,包括以下步驟:

      步驟S1,赤泥預(yù)處理:先在所述質(zhì)量百分數(shù)的赤泥中加入其質(zhì)量百分比為40%~60%的稀鹽酸,靜置陳化6h~8h,然后將赤泥下層沉淀和上層溶液分離,將下層沉淀烘干備用;

      步驟S2,菱鎂礦和白云石預(yù)燒:將所述質(zhì)量百分數(shù)的菱鎂礦和白云石混合預(yù)燒,預(yù)燒制度為:從室溫升溫至600℃~700℃,保溫60min~90min后隨爐冷卻,得到混合預(yù)燒料,將混合預(yù)燒料磨細備用;

      步驟S3,混料:將經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的赤泥、步驟S2得到的磨細的混合預(yù)燒料和所述質(zhì)量百分數(shù)的高爐渣、氧化鋁纖維混合,得到混合原料,在混合原料中加入其質(zhì)量百分比為6%~8%的水,攪拌后得到免燒輕質(zhì)磚的備用料;

      步驟S4,壓制成型:將步驟S3得到的備用料轉(zhuǎn)移至制磚模具中,在40MPa~60MPa壓力下壓制5min~8min至成型,得到成形磚;

      步驟S5,養(yǎng)護:在步驟S4得到的成形磚表面噴灑鹽水,然后將其在60℃~80℃溫度下干燥90min~120min,繼續(xù)在100℃~120℃溫度下干燥30min~60min,得到一次養(yǎng)護磚,將一次養(yǎng)護磚在水中浸泡60min~90min后,轉(zhuǎn)移至自然條件下存放,即得免燒輕質(zhì)磚。

      進一步地,步驟S1中,稀鹽酸的濃度為:2mol/L~4mol/L。

      進一步地,步驟S2中,升溫的速率為:5℃~8℃。

      進一步地,步驟S2中,混合預(yù)燒料磨細后的粒徑為:1μm~3μm。

      進一步地,步驟S3中,攪拌的時間為:30min~50min。

      進一步地,步驟S5中,鹽水的濃度為:20g/L~30g/L。

      進一步地,步驟S5中,噴灑鹽水為持續(xù)噴灑鹽水10h~15h。

      本發(fā)明的優(yōu)點是:

      1.本發(fā)明制備的免燒輕質(zhì)磚具有質(zhì)量輕、強度高、耐高溫的優(yōu)點;其中,工業(yè)廢料高爐渣和赤泥作為免燒輕質(zhì)磚的主要原料,節(jié)省能源、保護環(huán)境;同時,高爐渣含有很多孔隙,降低了免燒輕質(zhì)磚的質(zhì)量;菱鎂礦和白云石具有很好的水硬性,增加了免燒輕質(zhì)磚分子間的結(jié)合力;氧化鋁纖維的添加增加了免燒輕質(zhì)磚的強度;

      2.本發(fā)明中免燒輕質(zhì)磚制備工藝簡單、易于操作,制備得免燒輕質(zhì)磚的結(jié)構(gòu)均勻,機械性能強,符合建筑用磚要求。

      具體實施方式

      以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明,但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

      實施例1

      一種免燒輕質(zhì)磚,制備免燒輕質(zhì)磚的原料及其質(zhì)量百分數(shù)為:高爐渣40%、赤泥30%、菱鎂礦15%、白云石10%、氧化鋁纖維5%;其中,高爐渣的粒徑為15μm;赤泥的粒徑為20μm;菱鎂礦的粒徑為1μm;白云石的粒徑為1μm;氧化鋁纖維的長度為3mm;氧化鋁纖維的直徑為4μm。

      實施例2

      一種免燒輕質(zhì)磚,制備免燒輕質(zhì)磚的原料及其質(zhì)量百分數(shù)為:高爐渣50%、赤泥25%、菱鎂礦12%、白云石5%、氧化鋁纖維8%;其中,高爐渣的粒徑為20μm;赤泥的粒徑為30μm;菱鎂礦的粒徑為3μm;白云石的粒徑為3μm;氧化鋁纖維的長度為5mm;氧化鋁纖維的直徑為7μm。

      實施例3

      一種免燒輕質(zhì)磚,制備免燒輕質(zhì)磚的原料及其質(zhì)量百分數(shù)為:高爐渣60%、赤泥20%、菱鎂礦10%、白云石7%、氧化鋁纖維3%;其中,高爐渣的粒徑為18μm;赤泥的粒徑為25μm;菱鎂礦的粒徑為2μm;白云石的粒徑為2μm;氧化鋁纖維的長度為4mm;氧化鋁纖維的直徑為6μm。

      實施例4

      一種免燒輕質(zhì)磚的制備方法,包括以下步驟:

      步驟S1,赤泥預(yù)處理:先在所述質(zhì)量百分數(shù)的赤泥中加入其質(zhì)量百分比為40%的稀鹽酸,靜置陳化8h,然后將赤泥下層沉淀和上層溶液分離,將下層沉淀烘干備用;其中,稀鹽酸的濃度為4mol/L;

      步驟S2,菱鎂礦和白云石預(yù)燒:將所述質(zhì)量百分數(shù)的菱鎂礦和白云石混合預(yù)燒,預(yù)燒制度為:從室溫升溫至600℃,保溫90min后隨爐冷卻,得到混合預(yù)燒料,將混合預(yù)燒料磨細備用;其中,升溫的速率為:5℃;混合預(yù)燒料磨細后的粒徑為1μm;

      步驟S3,混料:將經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的赤泥、步驟S2得到的磨細的混合預(yù)燒料和所述質(zhì)量百分數(shù)的高爐渣、氧化鋁纖維混合,得到混合原料,在混合原料中加入其質(zhì)量百分比為6%~8%的水,攪拌后得到免燒輕質(zhì)磚的備用料;其中,攪拌的時間為30min;

      步驟S4,壓制成型:將步驟S3得到的備用料轉(zhuǎn)移至制磚模具中,在40MPa壓力下壓制8min至成型,得到成形磚;

      步驟S5,養(yǎng)護:在步驟S4得到的成形磚表面噴灑鹽水,然后將其在60℃溫度下干燥120min,繼續(xù)在120℃溫度下干燥30min,得到一次養(yǎng)護磚,將一次養(yǎng)護磚在水中浸泡60min后,轉(zhuǎn)移至自然條件下存放,即得免燒輕質(zhì)磚;其中,鹽水的濃度為:20g/L;噴灑鹽水為持續(xù)噴灑鹽水15h。

      實施例5

      一種免燒輕質(zhì)磚的制備方法,包括以下步驟:

      步驟S1,赤泥預(yù)處理:先在所述質(zhì)量百分數(shù)的赤泥中加入其質(zhì)量百分比為60%的稀鹽酸,靜置陳化6h,然后將赤泥下層沉淀和上層溶液分離,將下層沉淀烘干備用;其中,稀鹽酸的濃度為2mol/L;

      步驟S2,菱鎂礦和白云石預(yù)燒:將所述質(zhì)量百分數(shù)的菱鎂礦和白云石混合預(yù)燒,預(yù)燒制度為:從室溫升溫至700℃,保溫60min后隨爐冷卻,得到混合預(yù)燒料,將混合預(yù)燒料磨細備用;其中,升溫的速率為:8℃;混合預(yù)燒料磨細后的粒徑為3μm;

      步驟S3,混料:將經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的赤泥、步驟S2得到的磨細的混合預(yù)燒料和所述質(zhì)量百分數(shù)的高爐渣、氧化鋁纖維混合,得到混合原料,在混合原料中加入其質(zhì)量百分比為8%的水,攪拌后得到免燒輕質(zhì)磚的備用料;其中,攪拌的時間為50min;

      步驟S4,壓制成型:將步驟S3得到的備用料轉(zhuǎn)移至制磚模具中,在60MPa壓力下壓制5min至成型,得到成形磚;

      步驟S5,養(yǎng)護:在步驟S4得到的成形磚表面噴灑鹽水,然后將其在80℃溫度下干燥90min,繼續(xù)在120℃溫度下干燥30min,得到一次養(yǎng)護磚,將一次養(yǎng)護磚在水中浸泡90min后,轉(zhuǎn)移至自然條件下存放,即得免燒輕質(zhì)磚;其中,鹽水的濃度為:30g/L;噴灑鹽水為持續(xù)噴灑鹽水10h。

      實施例6

      一種免燒輕質(zhì)磚的制備方法,包括以下步驟:

      步驟S1,赤泥預(yù)處理:先在所述質(zhì)量百分數(shù)的赤泥中加入其質(zhì)量百分比為50%的稀鹽酸,靜置陳化7h,然后將赤泥下層沉淀和上層溶液分離,將下層沉淀烘干備用;其中,稀鹽酸的濃度為3mol/L;

      步驟S2,菱鎂礦和白云石預(yù)燒:將所述質(zhì)量百分數(shù)的菱鎂礦和白云石混合預(yù)燒,預(yù)燒制度為:從室溫升溫至650℃,保溫80min后隨爐冷卻,得到混合預(yù)燒料,將混合預(yù)燒料磨細備用;其中,升溫的速率為:6℃;混合預(yù)燒料磨細后的粒徑為2μm;

      步驟S3,混料:將經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的赤泥、步驟S2得到的磨細的混合預(yù)燒料和所述質(zhì)量百分數(shù)的高爐渣、氧化鋁纖維混合,得到混合原料,在混合原料中加入其質(zhì)量百分比為7%的水,攪拌后得到免燒輕質(zhì)磚的備用料;其中,攪拌的時間為40min;

      步驟S4,壓制成型:將步驟S3得到的備用料轉(zhuǎn)移至制磚模具中,在50MPa壓力下壓制6min至成型,得到成形磚;

      步驟S5,養(yǎng)護:在步驟S4得到的成形磚表面噴灑鹽水,然后將其在70℃溫度下干燥100min,繼續(xù)在110℃溫度下干燥45min,得到一次養(yǎng)護磚,將一次養(yǎng)護磚在水中浸泡75min后,轉(zhuǎn)移至自然條件下存放,即得免燒輕質(zhì)磚;其中,鹽水的濃度為:25g/L;噴灑鹽水為持續(xù)噴灑鹽水12h。

      實驗例1

      對實施例1~6制備的免燒輕質(zhì)磚進行抗壓強度和體積密度測試,測試結(jié)果如表1所示。

      抗壓強度:市場上普通粘土燒結(jié)磚作為對照組,實施例1~6制備的免燒輕質(zhì)磚作為實驗組,采用GB5101-2003標準測試對照組和實驗組的抗壓強度。

      體積密度:將普通粘土燒結(jié)磚和實施例1~6制備的免燒輕質(zhì)磚烘干,分別測試其質(zhì)量為M,體積為宏觀體積V,則體積密度為:ρ=M/V。

      表1實施例1~6制備的免燒輕質(zhì)磚性能測試數(shù)據(jù)

      結(jié)果:實施例1~6制備的免燒輕質(zhì)磚的抗壓強度為16.8MPa~17.9MPa,略低于燒結(jié)粘土磚抗壓強度,但是高于GB5101-2003標準值的MU15;體積密度為965kg/m3~982kg/m3,遠低于燒結(jié)粘土磚的體積密度。

      結(jié)論:本發(fā)明制備的免燒輕質(zhì)磚質(zhì)量輕、強度高、耐高溫。

      以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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