一、概述
工業(yè)廢渣免燒免蒸磚(以下簡稱免燒磚)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)護而成的。近年來,工業(yè)廢渣免燒磚在我國發(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、環(huán)境效益突出;棱角整齊,尺寸準(zhǔn)確,抗壓強度高于7.5MPa;密實度在,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,對各種土均有非常好的普適性,從國外的施工經(jīng)驗來看,對于含砂量達到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程中,同時配合煤矸石、陶粒、磚粉顆粒、沙子、礦渣、石粉、建渣等骨料,通過優(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)廢棄物排放量過大且得不到有效回收利用的問題,同時,通過采用合理的生產(chǎn)工藝,在確保磚體強度符合標(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
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、作用機理
土壤固化的工作原理是使得土壤膠團表面電流降能,將土壤中大量的自由水以結(jié)晶水的形式固定下來,土壤固化劑與土壤混合后通過一系列物理化學(xué)反應(yīng)來改變土壤的工程性質(zhì),顆粒趨于凝聚,電解質(zhì)濃度增強,體積膨脹而進一步填充土壤孔隙,在壓實作用下從而形成整體結(jié)構(gòu),使固化土易于壓實和穩(wěn)定,達到常規(guī)所不能達到的壓密度,提高其強度、密實度、剪切強度等性能,以此滿足路用技術(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%;
需要過篩的固相物料提前過篩——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。
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,而使磚具有較高聽強度,所以選用山砂較好。不過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級或者425級普通硅酸鹽水泥,能提高磚的強度和耐水性能,浸水后不開裂。否則,一般磚會出現(xiàn)開裂現(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)強度、抗折抗彎強度和防水抗?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),磚的強度就高,壓實前一般混合料中總含水量15%左右。成型水分少,磚的強度則差,物料在模內(nèi)阻力大,單面加壓,磚底面不密實;成型水分多,底面潮濕,出模時容易碰壞。當(dāng)砂土含水率為3—5%,成型時的用水量以10%為宜。若原料細砂過多,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、頁巖磚(粉碎后):頁巖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(生產(chǎn)不同級配的物料)→上料機 →攪拌機→皮帶輸送機→壓磚機 → 磚坯→收磚機→ 碼垛機→養(yǎng)護→ 成品→出廠
②免燒磚工藝流程
配料→ 混制 →輸送 →喂料→成型 →運送 →堆放 →養(yǎng)護→成品→出廠
土、煤矸石、建筑垃圾等不同材質(zhì)待處理土料——配比計量——加入水,水泥,土壤固化劑,第1次攪拌——加入土壤固化劑,進行第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——封層固化。
③ 具體工藝操作說明
1、 混料時間:混料時間長就能混均勻。干混料20分鐘比10分鐘的強度提高15—23%;濕混料時間以物料不結(jié)塊為宜?;旌虾玫牧洗娣艜r間以2小時左右為宜,時間太長或太短,都會降低磚的抗壓強度。
2、 成型壓力:粘土水泥磚成型時的壓力,以每平方厘米500公斤較好。在此壓力下,其制品抗壓強度高,耐水性能好。壓力太低,不易壓實。
3、 養(yǎng)護條件:自然養(yǎng)護7天齡期的強度,相當(dāng)于28天齡期強度的67—90%;28天齡期強度為一個季度齡期強度的80—95%。故如養(yǎng)護場地小,粘土水泥磚自然養(yǎng)護7天后就可出廠。
4、 封層固化:養(yǎng)護結(jié)束后,為了進一步提高密實性防水性等指標(biāo),可以在表面均勻噴灑SV-LFC固化劑進行封層(兌水稀釋2—3倍)。
五、經(jīng)濟和社會效益
比起這么多建筑垃圾用來掩埋,或堆放,和用建筑垃圾制做再生磚,也就是免燒磚相比。優(yōu)勢是顯而易見的。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24萬立方米,消納建筑垃圾40多萬噸,節(jié)約土地340畝。
免燒磚的成型原理是依靠機械作用后膠凝材料或粘結(jié)材料的化學(xué)作用制成的。免燒磚是以強度和耐久性著稱的,免燒磚在成型機的壓力,振動力、真空成型時的真空作用力澆注成型時的澆注作用下,強度得到進一步的提高,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)砭薮蟮慕?jīng)濟效益。如果按照按照到2020年我國新產(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)造的價值可達1萬億元。目前這個市場尚有很大的發(fā)展空間。請大家一定要把握著機會,用心用行動為國家為自己創(chuàng)造效益。