專利名稱：用于制作建筑砌塊的組合物及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制作建筑砌塊的組合物，以及利用該組合物制作建筑砌塊的方法。
背景技術：
利用粉煤灰、煤矸石、礦渣等廢棄物制作免燒的建筑砌塊，即可以節(jié)省能源，又可以解決環(huán)保問題。如中國專利1355147號公告的“免燒空心磚”給出的就是利用上述廢棄物制作建筑砌塊的一個例子。該專利所提出的空心磚是采用生石灰、煤矸石、礦渣和水泥熟料等材料并通過免燒結方法制成的。雖然該種空心磚可以解決節(jié)能及環(huán)保等問題，但，由于構成該種空心磚的主體材料如煤矸石和礦渣等是呈塊狀或具有相對較大的顆粒，在制作砌塊時，需要用機械的方式破碎，同時還添加有水泥，致使該種空心磚具有相對較高的制作成本；另外，由于其采用的廢棄物本身不具有保溫性能，即使其組合后能夠產生孔洞，其保溫效果也不會非常理想。
另外，中國專利1371789號還公告了一種名稱為“無水泥鋼渣磚與砌塊的制造方法”的技術。該項專利是以煉鋼廢渣為主要原料，并加入石灰、高爐礦渣和水，通過在常溫常壓下攪拌、成型和養(yǎng)護工序制成磚或者砌塊。其意是想通利用廢棄的鋼渣制成無水泥磚，以降低磚的制造成本。但，由于鋼渣質硬，并且體積較大，即便采用機械破碎也很困難，其破碎的成本也相對較高；另外，鋼渣本身是一種實心的固體，且其化學成份接近水泥的化學成份，質量較大，所以，用鋼渣制作的磚或砌塊具有較大的質量，并且不具有保溫性能。
而水渣是在高爐煉鐵時所產生細小均勻的空心顆粒，其主要成份是氧化硅，氧化鈣和氧化鎂，其空心內或是真空或是含有惰性氣體，具有質輕、耐磨損和堅硬等特性，是一種天然的建筑保溫材料。但在現(xiàn)有技術中，因為水渣中硅和鈣含量較高，在石灰石和陶土質原料較為匱乏的地區(qū)，通常利用水渣直接生產水泥。雖然利用水渣生產的水泥質量較好，但必須要通過研磨的方式將水渣破碎后方能生產出水泥，而一旦水渣被破碎后便失去了保溫和質輕等方面的性能，這就無疑是對水渣天然的保溫性能的一種破壞；另一個方面，水渣如果得不到有效利用，不僅占用很大空間，而且還會對周邊的環(huán)境造成污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是提供一種利用煉鐵的過程中所產生的具有天然保溫性能的廢棄物制作建筑砌塊以解決砌塊保溫和質輕問題的組合物。
本發(fā)明的另一個任務是提供一種利用上述組合物制作建筑砌塊的方法。
本發(fā)明所提出的用于制作建筑砌塊的組合物包括重量份額分別為5％--12％的生石灰和80％--90％的水渣，以及5％--10％的水，其中，生石灰中的氧化鈣含量在60％以上。由于水渣是相對細小且均勻的中空顆粒，且外殼的主要成份是二氧化硅，接近水泥的化學成份，活性比較穩(wěn)定，具有抗磨、水化、吸水性能好的特性，最主要的是保溫；而生石灰的主要成份是氧化鈣，將其摻入水渣后調成砂漿，經過特定程序使其吸收二氧化碳，便生成堅硬的碳酸鈣。
所述水渣中含有34％--38％的二氧化硅和水，8％--9％的氧化鈣和10％--12％的氧化鎂，水渣的比重為1000--1100Kg/m3，粒徑在0.5--15毫米之間。
利用上述組合物制作砌塊的方法，包括以下步驟首先將水渣和生石灰，以及水按照比例配制好并攪拌均勻后，將其碾壓至小于5毫米的顆粒再裝入模具內將其壓制成型，然后從模具內取出成型的砌塊放入容器內蒸養(yǎng)，其蒸養(yǎng)溫度在45--120℃，時間為8到12小時。
在攪拌均勻后還包括堆積沉化8--16小時的步驟，而在壓制成型步驟中，對模具內組合物施加140--180噸的工程壓力。經實驗表明，在壓制成型步驟中，如果所施加的壓力小于140噸，砌塊達不到預定的性能，而壓力超過180噸，會造成能源的浪費。
所述蒸養(yǎng)步驟中，分為預熱蒸養(yǎng)步驟和加溫蒸養(yǎng)步驟，在預熱蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度在45--50℃之間，時間在1--2小時；而在加溫蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度80--120℃之間，時間在6--10小時。
用本發(fā)明所提出的組合物所制作的砌塊，經過檢測，其抗壓強度大于或等于17.6兆帕；抗折強度大于或等于3.7兆帕；凍融抗壓強度大于或等于14.7兆帕；干質損失率小于0.8％；吸水率8.15。
具體實施例方式實施例1預制取100Kg的混合物，取水渣80Kg，含量在60％至80％之間的生石灰10Kg，水10Kg，將水渣和生石灰混合并攪拌均勻，加水制成砂漿后堆積沉化8至12小時，由于堆積沉化后的砂漿易出現(xiàn)團聚，故在進行下一工序時，先將團聚的砂漿碾壓成0.5至5毫米之間的顆粒以后再將其放入模具內，通過每平方160噸工程壓力的壓磚機將其壓制成砌塊，最后再將壓制成型的砌塊放入窯中進行蒸養(yǎng)，其蒸養(yǎng)可分為預熱蒸養(yǎng)和加溫蒸養(yǎng)兩個步驟，在預熱蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度為50℃，時間在1.5小時；而在加溫蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度在80℃，時間在10小時，待蒸養(yǎng)步驟完成后，從窯中取出砌塊并待其冷卻后即為成品。
實施例2預制取100Kg的混合物，取水渣90Kg，含量在65％至80％之間的生石灰5Kg，水5Kg，將水渣和生石灰攪拌均勻以后按照實施例1的方法制成成品。但其堆積沉化為8小時，預熱溫度為45℃，時間為2小時；而加溫溫度為120℃，時間在6小時。
實施例3預制取100Kg的混合物，取水渣83Kg，含量為70％的生石灰12Kg，水5Kg，將水渣和生石灰攪拌均勻以后按照實施例1的方法制成成品。但其堆積沉化為12小時，預熱溫度為50℃，時間為1小時；而加溫溫度為120℃，時間在10小時。
實施例4預制取100Kg的混合物，取水渣85Kg，含量為75％的生石灰10Kg，水5Kg，將水渣和生石灰攪拌均勻以后按照實施例1的方法制成成品。但其堆積沉化為10小時，預熱溫度為47℃，時間為1.6小時；而加溫溫度為110℃，時間在9小時。
實施例3預制取100Kg的混合物，取水渣87Kg，含量為80％的生石灰8Kg，水5Kg，將水渣和生石灰攪拌均勻以后按照實施例1的方法制成成品。但其堆積沉化為15小時，預熱溫度為46℃，時間為1.7小時；而加溫溫度為100℃，時間在8小時。
權利要求
1.一種用于制作建筑砌塊的組合物，其特征在于該組合物包括重量份額分別為5％--12％的生石灰和80％--90％的水渣，以及5％--10％的水，其中，生石灰中的氧化鈣含量在60％以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于所述水渣中含有34％--38％的二氧化硅，8％--9％的氧化鈣和10％--12％的氧化鎂。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述水渣的比重為1000-1100Kg/m3，粒徑在0.5-15毫米之間。
4.利用權利要求1或2所述組合物制作砌塊的方法，其特征在于包括以下步驟首先將水渣和生石灰，以及水按照比例配制好并攪拌均勻后，將其碾壓至小于5毫米的顆粒再裝入模具內將其壓制成型，然后從模具內取出成型的砌塊放入容器內蒸養(yǎng)，其蒸養(yǎng)溫度在45-120℃，時間為8到12小時。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于在攪拌均勻后還包括堆積沉化8-16小時的步驟。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于在壓制成型步驟中，對模具內組合物施加140-180噸的工程壓力。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于所述蒸養(yǎng)步驟中，分為預熱蒸養(yǎng)步驟和加溫蒸養(yǎng)步驟，在預熱蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度在45-50℃之間，時間在1-2小時；而在加溫蒸養(yǎng)步驟中，蒸養(yǎng)溫度80-120℃之間，時間在6-10小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制作建筑砌塊的組合物及其制作方法，組合物選用生石灰和水渣，以及水按照比例配制好并攪拌均勻后，將其碾壓至小于5毫米的顆粒再裝入模具內將其壓制成型，然后從模具內取出成型的砌塊放入容器內蒸養(yǎng)制成砌塊。用該組合物所制作的砌塊，其抗壓和抗折強度、凍融抗壓強度和吸水率8.15均高于國家標準。
文檔編號B28B11/00GK1844015SQ20061004645
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權日2006年4月29日
發(fā)明者劉萬友, 崔文章 申請人:劉萬友, 崔文章