專利名稱：電石膏蒸壓磚的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，特別是一種電石膏制成的電石膏蒸壓磚。
背景技術：
隨著經濟發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的提高，建筑業(yè)業(yè)已成為各地經濟發(fā)展的重要支柱。作為墻體建筑材料的磚，市場需求愈來愈大，用粘土燒制的紅磚，由于能耗大、破壞大量耕地，國家早已明令限制生產，規(guī)定2005年底前，所有省會城市禁止使用。各種粘土磚的替代品，如礦渣磚、粉煤灰渣磚、石灰渣磚、建筑渣磚相繼問世。
電石膏是電石法生產聚氯乙烯(PVC)所產生的化工廢料，每1噸電石經反應產生1.2噸電石膏，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。而電石膏可循環(huán)利用的空間較小，這不僅給企業(yè)造成巨大的環(huán)保壓力并且限制了企業(yè)擴大生產。如何利用電石膏，變廢為寶，是長期擺在電石法生產PVC的企業(yè)面前的重要課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對目前電石法生產聚氯乙烯所存在的大量電石膏廢料問題，而提供一種用電石膏為主要原料所制成的電石膏蒸壓磚。
本發(fā)明的電石膏蒸壓磚的技術方案如下一種電石膏蒸壓磚，包括主料、骨料和添加劑，其特征在于所述的主料為電石膏和粉煤灰，所述的骨料為石屑，電石膏、粉煤灰和骨料的重量比分別為10～30％、39～59％、30～40％；所述的添加劑為石膏，加入量為1～3％。
所述的電石膏蒸壓磚，其特征在于所述的骨料為石屑或爐渣。
所述的電石膏蒸壓磚，其特征在于所述的電石膏、粉煤灰和骨料的最佳重量比分別為15～20％、44～49％、35～40％；添加劑為石膏的最佳加入量為1～2％。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由電石膏制成的電石膏蒸壓磚是理想的實心粘土磚的替代產品，具有高利廢率、高性能等特性、保護耕地、節(jié)約能源、、治理環(huán)境污染、改善建筑功能等重大社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。
為對本發(fā)明的電石膏蒸壓磚的組成、特點、功效有進一步了解，茲列舉具體實施例并結合附圖詳細說明如下


圖1是本發(fā)明電石膏蒸壓磚的制造流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所提供的電石膏蒸壓磚是由主料、骨料和添加劑混合蒸壓制成，其中，所述的主料為電石膏和粉煤灰，所述的骨料為石屑或爐渣。所述的電石膏是電石(CaC2)與水反應后所生成的氫氧化鈣(Ca(OH)2)廢棄物，氫氧化鈣(Ca(OH)2)與水混合而形成膏狀的電石膏。
本發(fā)明的電石膏蒸壓磚是將電石膏、粉煤灰和骨料的重量比分別為10～30％、39～59％、30～40％的原材料加入1～3％的添加劑石膏，經碾混、蒸壓而成。所述的電石膏、粉煤灰和骨料的最佳重量比為15～20％、44～49％、35～40％添加劑為石膏的最佳加入量為1～2％。
其制造工藝流程如下一、配料將電石膏、粉煤灰、骨料和添加劑石膏按一定配比稱量待用；二、輪碾混合將所稱量的電石膏、粉煤灰、骨料和添加劑石膏在輪碾攪拌機中進行輪碾混合、均化、增塑，加水產生半干狀水化產物；輪碾對拌合料起到壓實(容重提高20％～35％)、均化和增塑的作用，可提高磚坯的極限成型壓力；三、壓制成型用壓磚機半干法壓制成磚坯；四、蒸壓護養(yǎng)將磚坯放入蒸壓釜內養(yǎng)護形成電石膏蒸壓磚；蒸壓養(yǎng)護時間為10～12h，蒸汽壓力不小于0.8Mpa；五、成品堆放電石膏蒸壓磚出釜后在堆場停放時效穩(wěn)定成成品，停放時間1周，1周后磚的收縮基本穩(wěn)定，可投入使用。
電石膏制磚的基本原理如下電石膏是電石CaC2經過水解后生成的以Ca(OH)2(含量大于60％)為主要成分一種物料。電石膏中的Ca(OH)2在蒸壓工藝條件下與粉煤灰中的SiO2、Al2O3及添加劑石膏反應生成了強度較高、結晶較穩(wěn)定的水化硅酸鈣、水化硫鋁酸鈣，主要以托勃莫來石晶相存在，及少量的水石榴石，從而產生強度。電石膏蒸壓磚的抗壓強度可達到10MPa或15MPa，甚至可達到20MPa，其他性能要求也能達到甚至超過標準要求。
電石膏所制蒸壓粉煤灰磚強度形成機理可以從物理作用和化學作用兩個方面進行分析。
從物理作用角度看第一，在輪碾混合工藝及高壓成型條件下，原料高度分散性和高度密實性有利于鈣硅的水熱合成反應；第二，由于摻入添加劑，其部分組分對粉煤灰等低活性物質起活性激發(fā)的作用，激發(fā)了粉煤灰的活性與電石膏中的Ca(OH)2形成膠結料，并與骨料一起形成堅硬實體。第三，原料中配入一定量的骨料，骨料不僅有利于提高制品的耐久性，更重要的是加入骨料后調整了整個物料級配，使結構更加致密，有利于水熱合成反應的進行，使制品強度提高。
從化學作用角度看，電石膏蒸壓磚的強度主要來源于以下幾個方面其一，電石膏中Ca(OH)2產生膠凝性；其二，電石膏中的Ca(OH)2及加入的石膏和其他添加劑激發(fā)粉煤灰的活性產生膠凝性；其三，與鋁酸鹽反應生成水化硫鋁酸鈣。
在蒸壓初期，由于Ca/Si比較高，首先形成水化產物C2SH，隨著蒸壓過程的進行，玻璃相SiO2不斷溶解，加之激發(fā)劑的促進作用，集料中SiO2也開始不斷解離。溶液中Ca/Si比開始降低，一部分活性SiO2與Ca(OH)2或C2SH反應，形成更致密，強度更好的CSH晶體。隨著水化產物CSH和水化硫鋁酸鈣的數量也會逐步增加，從而使制品的宏觀強度明顯增加。
電石膏對強度的貢獻主要是Ca(OH)2，隨著Ca(OH)2用量的增加，溶液中的OH-濃度不斷增加，一方面可加速玻璃相SiO2的分解和解離，另一方面，可促進材料中SiO2解離，加速水化反應的進行，生成大量CSH相，從而使制品強度增大。同時Ca(OH)2還使坯體中長時間保持較高堿度，對粉煤灰的火山灰活性的進一步激發(fā)，使制品強度增加。
石膏緩慢溶出的SO42-形成的硫酸鹽也有一定的激發(fā)作用。隨著SO42-溶液中濃度的提高，形成的硫鋁酸鹽也越來越多，這些硫鋁酸鹽填充于形成的水化產物中，對水化產物的結構起密實作用，從而提高粉煤灰磚的抗壓強度等各項性能。如果是高溫鍛燒的石膏，CaO的活性更大，鍛燒后的結構更疏松，對粉煤灰的激發(fā)性能更強，所以反應速度更快，生成的反應產物也較多。
本發(fā)明制成的電石膏蒸壓磚經反復試驗后得到結論如下各表。
表1-1電石膏蒸壓磚電石膏試驗方案(w％)

表1-2電石膏蒸壓磚實驗結果

由表1-2實驗結果分析中可知，所研制的電石膏蒸壓磚在抗壓、抗折性、干燥收縮性能、抗碳化性能達到抗壓≥18.97MPa、抗折≥3.89MPa、干燥收縮值≤0.65mm/m、碳化系數Kc≥0.8。
電石膏蒸壓磚抗凍性能的研究對MU20、MU10強度等級的電石膏進行抗凍性實驗，其結果如表1-3所示。
表1-3電石膏蒸壓磚抗凍性實驗結果

由表1-3可看出，電石膏蒸壓磚的抗凍性能干質量損失≤2.0、抗壓≥17.89MPa、抗折≥1.5Mpa。
權利要求
1.一種電石膏蒸壓磚，包括主料、骨料和添加劑，其特征在于所述的主料為電石膏和粉煤灰，所述的骨料為石屑，電石膏、粉煤灰和骨料的重量比分別為10～30％、39～59％、30～40％；所述的添加劑為石膏，加入量為1～3％。
2.根據權利要求1所述的電石膏蒸壓磚，其特征在于所述的骨料為石屑或爐渣。
3.根據權利要求1獲2所述的電石膏蒸壓磚，所述的電石膏蒸壓磚，其特征在于所述的電石膏、粉煤灰和骨料的最佳重量比分別為15～20％、44～49％、35～40％；添加劑石膏的最佳加入量為1～2％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電石膏蒸壓磚，包括主料、骨料和添加劑，其特征在于所述的主料為電石膏和粉煤灰，所述的骨料為石屑，電石膏、粉煤灰和骨料的重量比分別為10～30％、39～59％、30～40％；所述的添加劑為石膏，加入量為1～3％。由電石膏制成的電石膏蒸壓磚是理想的實心粘土磚的替代產品，具有高利廢率、高性能等特性、保護耕地、節(jié)約能源、治理環(huán)境污染、改善建筑功能等重大社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號C04B14/02GK1931770SQ20051010313
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權日2005年9月16日
發(fā)明者陶立新, 軒書琴, 劉珍玉, 張清亮, 劉立成 申請人:青島海晶化工集團有限公司