專利名稱：工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型建筑材料，具體涉及一種綜合利用工業(yè)廢渣副石膏制造高強抗水防火免燒磚技術(shù)。
背景技術(shù)：
石膏應(yīng)用基本技術(shù)是采用熱處理制成熟石膏粉如建筑石膏、高強石膏、粉刷石膏、地板石膏、防火砂漿等。
工業(yè)副石膏指化工、冶煉、煙氣脫硫處理等排放的以CaSO4或CaSO4·2H2O為主體的廢渣。目前，國內(nèi)外工業(yè)副石膏的應(yīng)用技術(shù)可概括為①部分取代天然石膏作水泥調(diào)凝劑；②經(jīng)提純后熱處理或直接熱處理制成熟石膏粉；③制造硫酸副產(chǎn)水泥；④少量作鹽堿地土壤改良劑或低效肥料；⑤少量作砼膨脹劑。
由于工業(yè)副石膏含有部分雜質(zhì)，應(yīng)用受到一定的限制，加之其應(yīng)用產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟性等問題，導(dǎo)致我國現(xiàn)階段現(xiàn)有技術(shù)途徑難以大量利用。國外專利技術(shù)(前蘇聯(lián)和法國專利技術(shù))中有將磷石膏高壓成型固化的報道，但因抗水性差、強度偏低、未能有效推廣。
長期以來，國內(nèi)每年數(shù)千萬噸的工業(yè)廢石膏排放于山溝、河流，造成了較嚴重的土壤(板結(jié)貧乏耕地)及水源污染。
另一方面，基本建設(shè)所需大量的墻體材料正大量消耗掉有限的粘土及燃煤資源，并污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種不經(jīng)提純、不經(jīng)熱處理直接低能耗大量利用、由無強度無粘性散料產(chǎn)生高強度、抗水、防火、體積穩(wěn)定、生產(chǎn)工藝相對簡單、投資較少、便于推廣應(yīng)用的綜合利用工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚由下述組份制造而成按重量百分比工業(yè)副石膏20～92％、改性粘結(jié)劑2～70％、骨料2～70％、水0～25％。
制造工藝將上述工業(yè)副石膏與改性粘結(jié)劑、骨料、水混合均勻后，用多孔壓磚機壓制成實心磚或多孔磚，自然養(yǎng)護或蒸養(yǎng)，而成。
上述組份中的工業(yè)副石膏指磷石膏、煙氣脫硫石膏、氟石膏、檸檬石膏及其它工業(yè)廢石膏渣，要求放射性核素限量符合GB6566-2001標準要求或調(diào)整配料后符合GB6566-2001標準要求。
上述組份中的改性粘結(jié)劑指粉煤灰、爐渣含煤渣及渣粉、磚渣及磚渣粉、礦渣及礦渣粉、鋼渣及鋼渣粉、磷渣及磷渣粉、錳渣及錳渣粉、鉛鋅渣及粉、燒頁巖及粉、燒粘土及粘土熟料粉、燒礬土及礬土熟料粉、燒矸石及粉、各類水泥、石灰含電石渣、石灰渣、熟石膏粉、水溶性樹脂及淀粉膠粘劑、乳化膠粘劑、硬脂酸及鹽類、乳化石蠟類及水溶性石膏重結(jié)晶促進劑中的二種或二種以上；改性粘結(jié)劑還指水玻璃、氟硅酸鹽、硫酸鋁膠粘劑、磷酸及磷酸鹽膠粘劑、明礬。
上述組份中的骨料指粒徑在0～35mm的爐渣含煤渣、礦渣、鋼渣、磷渣、錳渣、鉛鋅渣、磚渣、卵石及各類石渣和其它人造骨料、天然礦石、塊粒狀冶金廢渣中的一種或幾種。
本發(fā)明的技術(shù)原理是①以石膏晶粒及晶粒團為微骨架和活化劑。改性粘結(jié)組份基本上均勻分布在石膏晶粒及晶粒團的周圍，在毛細水作用下，石膏與無機改性組份中的活性鋁、鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽、硅鋁酸鹽及石灰等反應(yīng)生成鈣礬石，進而促進硅酸鹽礦物的水化反應(yīng)，形成的膠凝礦物包裹住石膏晶粒及晶粒團，加之生成的鈣礬石體積膨脹，從而產(chǎn)生很高的致密性和高的強度。
②加入的少量石膏重結(jié)晶促進劑在初期即快速促進各種晶形的石膏晶粒重新結(jié)晶為更粗大的晶體相互搭接(產(chǎn)生強度)，或促進無水石膏(對氟石膏而言)快速水化并結(jié)晶為粗大晶體(產(chǎn)生強度)。
③由于產(chǎn)生了足夠的膠凝礦物包裹住石膏晶粒及晶粒團，加之生成鈣礬石的膨脹效應(yīng)阻斷了毛細水通道，從而有效地阻止了石膏晶體間的水溶解滑動效應(yīng)，從而產(chǎn)生高的抗水性。
④石膏受熱會釋放出大量的結(jié)晶水而用作防火砂漿，本發(fā)明技術(shù)由于控制了石膏釋放水蒸汽時的脹縮及保證了在較高溫度下的強度，從而使免燒石膏磚在一定荷載下有很好的防火性能。
⑤本技術(shù)通過依各組份實際化學(xué)分析來控制各組份比例，從而有效地控制石膏免燒磚僅保持微膨脹，阻止墻體干縮開裂，獲得優(yōu)良的體積穩(wěn)定性。
⑥摻入的骨料主要作用是確保在快速壓制成型時粉料能有效排除空氣，不產(chǎn)生反彈。
本發(fā)明的優(yōu)點和顯著效果1.摒棄了傳統(tǒng)的石膏熱處理技術(shù)路線，采用了石膏重結(jié)晶原理和石膏對工業(yè)廢渣等的活化原理。
2.工藝簡單且可調(diào)性好，依使用要求可生產(chǎn)滿足不同性能要求的產(chǎn)品。
3.極大地降低了石膏利用能耗，通常工業(yè)副石膏的加工能耗為天然石膏的2～5倍。
4.可大量利用各類工業(yè)廢石膏，解決長期以來大量工業(yè)副石膏棄置于山溝、河流的污染問題。
5.提供了一種新型墻體材料，可替代建筑上習慣使用的粘土燒結(jié)磚。
具體實施例方式
實施例1
按重量百分比，采用脫硫石膏73％、粉煤灰11.2％、爐渣13％、R1型重結(jié)晶劑0.8％、水溶性膠凝劑2％，用攪拌機拌勻，由壓磚機壓制成240×115×53mm標準磚，養(yǎng)護2周，抗壓強度11.5MPa、軟化系數(shù)0.67，一個月，抗壓強度21.7MPa、軟化系數(shù)0.91。
實施例2按重量百分比，采用磷石膏72.5％、礦渣粉13％、磷渣12.9％、R2型重結(jié)晶劑0.6％、乳化膠粘劑1％，用攪拌機拌勻，由壓磚機壓制成240×115×53mm多孔磚，養(yǎng)護2周，抗壓強度13.7MPa、軟化系數(shù)0.63，一個月抗壓強度27.3MPa、軟化系數(shù)0.93。
實施例3按重量百分比，采用氟石膏70％、礦渣粉12％、電石渣3％、卵石11％、R3型重結(jié)晶劑1.0％、乳化膠凝劑1％、水2％，用攪拌機拌勻，再用壓磚機壓制成240×115×53mm標準磚，養(yǎng)護2周，抗壓強度19.6MPa、軟化系數(shù)0.71，養(yǎng)護一月，抗壓強度48.6MPa、軟化系數(shù)0.96。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚，其特征在于由下述組份制造而成按重量百分比工業(yè)副石膏20～92％、改性粘結(jié)劑2～70％、骨料2～70％、水0～25％。
2.一種工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚的方法，其特征在于按重量百分比采用工業(yè)副石膏20～92％、改性粘結(jié)劑2～70％、骨料2～70％、水0～25％，混合均勻，再用多孔壓磚機壓制成實心磚或多孔磚，自然養(yǎng)護或蒸養(yǎng)，而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚，其特征在于所述組份中的工業(yè)副石膏指磷石膏、煙氣脫硫石膏、氟石膏、檸檬石膏及其它工業(yè)廢石膏渣，要求放射性核素限量符合GB6566-2001標準要求或調(diào)整配料后符合GB6566-2001標準要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚，其特征在于所述組份中的改性粘結(jié)劑指粉煤灰、爐渣含煤渣及渣粉、磚渣及磚渣粉、礦渣及礦渣粉、鋼渣及鋼渣粉、磷渣及磷渣粉、錳渣及錳渣粉、鉛鋅渣及粉、燒頁巖及粉、燒粘土及粘土熟料粉、燒礬土及礬土熟料粉、燒矸石及粉、各類水泥、石灰含電石渣、石灰渣、熟石膏粉、水溶性樹脂及淀粉膠粘劑、乳化膠粘劑、硬脂酸及鹽類、乳化石蠟類及水溶性石膏重結(jié)晶促進劑中的二種或二種以上；改性粘結(jié)劑還指水玻璃、氟硅酸鹽、硫酸鋁膠粘劑、磷酸及磷酸鹽膠粘劑、明礬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚，其特征在于所述組份中的骨料指粒徑在0～35mm的爐渣含煤渣、礦渣、鋼渣、磷渣、錳渣、鉛鋅渣、磚渣、卵石及各類石渣和其它人造骨料、天然礦石、塊粒狀冶金廢渣中的一種或幾種。
全文摘要
一種工業(yè)副石膏制造高強抗水防火免燒磚，按重量百分比取工業(yè)副石膏20～92％、改性粘結(jié)劑2～70％、骨料2～70％、水0～25％，混合均勻后用壓磚機壓制成磚，自然養(yǎng)護或蒸養(yǎng)而成。本發(fā)明采用新的技術(shù)原理，工藝簡單，可調(diào)性好，能耗低，大量綜合利用工業(yè)廢石膏，是一種高強、抗水、防火新型墻體材料，性能優(yōu)于普通粘土燒結(jié)磚，因而能節(jié)省優(yōu)質(zhì)粘土和標煤，減少CO
文檔編號C04B28/00GK1955141SQ20051003231
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者尹小林 申請人:尹小林