專利名稱：無(wú)熟料水泥紅壤(粘土)磚及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種無(wú)熟料水泥紅壤(粘土)磚及其制作工藝。
我國(guó)紅壤資源十分豐富，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，紅壤占整個(gè)土地面積的38%，利用紅壤荒山坡土與膠凝材料蒸制建材產(chǎn)品，可節(jié)約能耗，避免毀田燒磚等。現(xiàn)在，用紅壤、水泥和石灰生產(chǎn)免燒磚已取得成功，但是這種磚容量大，強(qiáng)度低，不能用于高層建筑，而且生產(chǎn)時(shí)需較大堆場(chǎng)，周轉(zhuǎn)期也太長(zhǎng);采用石灰和紅壤制蒸養(yǎng)磚，其蒸養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，煤、電能耗高，這種磚吸水后，強(qiáng)度會(huì)明顯下降，實(shí)用性差;用85%的硅砂和15%石灰并加水經(jīng)混合攪拌→消化→攪拌→壓制成型→飽和蒸氣養(yǎng)護(hù)工藝制成的灰砂磚，雖然其強(qiáng)度較上述磚高，但強(qiáng)度仍然偏低，而且硅砂分布范圍較窄，采集與運(yùn)輸困難，生產(chǎn)成本偏高。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種強(qiáng)度高，容重小，生產(chǎn)成本低，而且取料廣泛的無(wú)熟料水泥紅壤(粘土)磚及其制作工藝。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的產(chǎn)品配方比是無(wú)熟料水泥為20-30%，紅壤為70-80%，兩組份重量和為100%;其中的無(wú)熟料水泥的配方比是煤矸石渣或粉煤灰、或高爐礦渣為52-72%、生石灰為24-42%，石膏為4-6%。
紅壤的SiO2含量大于60%，Al2O3含量大于12%，MgO含量小于5%;
煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大于60%，MgO含量小于5%;
生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
石膏的CaSO4·2H2O含量大于7%，含水量小于2.5%。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明產(chǎn)品的制作方法是采用改進(jìn)的制灰砂磚蒸養(yǎng)工藝，改進(jìn)的部分工藝是1、烘干紅壤，使之水份低于2%，研磨至粒度小于1毫米;
2、烘干煤矸石渣，使之水份低于2%;
3、按比例計(jì)量并混磨煤矸石、生石灰、石膏至細(xì)度4900孔/厘米2篩余15%以下制成水硬性無(wú)熟料水泥;
4、于一次攪拌中按混合料重量的13-18%一次加足水;
5、混料的消化時(shí)間長(zhǎng)于35分鐘，短于1小時(shí)(自停止配料開(kāi)始計(jì)算);
6、蒸養(yǎng)中，恒溫時(shí)間短于8小時(shí)，長(zhǎng)于6.5小時(shí)。放氣降溫時(shí)間短于3小時(shí)、長(zhǎng)于1.5小時(shí)。
本發(fā)明的產(chǎn)品較用紅壤、水泥和石灰生產(chǎn)的免燒磚容重小，生產(chǎn)周期短，強(qiáng)度高;較紅壤和石灰蒸養(yǎng)磚強(qiáng)度高，吸水后強(qiáng)度無(wú)明顯下降;較灰砂磚重量輕，取料廣泛，生產(chǎn)成本低;本發(fā)明可避免毀田制磚現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品抗折強(qiáng)度平均值為3.46兆帕，抗壓強(qiáng)度平均值為17.5兆帕，自然存放42個(gè)月其強(qiáng)度可增長(zhǎng)5%且無(wú)風(fēng)化現(xiàn)象，并具有較好的抗凍性;使用它，不需采用框架結(jié)構(gòu)可筑于6-7層建筑物中，從而可節(jié)省大量的水泥和鋼材等。
以下結(jié)合本發(fā)明的幾種實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1取SiO2含量大于60%、Al2O3含量大于12%、MgO含量小于5%、燒失量小于1%的紅壤，并將其烘干至水份含量小于2%和于輪輾機(jī)中輾至粒度小于1毫米;分別取SiO2和Al2O3含量大于60%、MgO含量小于5%、粒度小于30毫米、烘干至水份含量低于2%的煤矸石渣，CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下，粒度小于30毫米的生石灰和CaSO4·2H2O的含量在70%以上，粒度小于30毫米、含水量小于2.5%的石膏。
按下列重量配比煤矸石渣60%，生石灰35%，石膏5%，各組份總和為100%，將其混磨并制備成出磨細(xì)度為4900目篩余量為15%以下的水硬性膠凝無(wú)熟料水泥。
再將上述紅壤和無(wú)熟料水泥按下列重量配比紅壤75%，無(wú)熟料水泥25%，將此配料按一次攪拌→消化→二次攪拌→成型→蒸養(yǎng)制成本發(fā)明產(chǎn)品。
本實(shí)施例發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)工藝全流程如

圖1所示將備用的紅壤、煤矸石渣分別烘干，并將紅壤置于輪輾機(jī)中輾至所要求的粒度，再將備用的生石灰、石膏分別破碎，計(jì)量并置于球磨機(jī)中磨碎至所要求的粒度。將上述加工后的配料按配比混合，加入適量水進(jìn)行一次攪拌，攪拌后消化，再進(jìn)一次攪拌后按單塊磚的一般規(guī)格成型后蒸養(yǎng)，蒸養(yǎng)一定時(shí)間后即將磚制成，最后經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)將符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品出廠。
其中烘干紅壤，使含水份量低于2%，研磨粒度小于1毫米，烘干煤矸石渣使之水份低于2%，按比例計(jì)量并混磨煤矸石、生石灰、石膏至細(xì)度4900目篩余15%以下，制成無(wú)熟料水泥按比例與紅壤配料，在一次攪拌中按混合料重量的18%一次加水;消化60分鐘再進(jìn)行一次攪拌;按單塊240×115×53成型后蒸養(yǎng)，升溫2小時(shí)，在8個(gè)大氣壓和174.5℃中恒溫7小時(shí)后放氣降溫2小時(shí)。
本實(shí)施例產(chǎn)品標(biāo)號(hào)可達(dá)100號(hào)以上。其檢測(cè)結(jié)果如下①外觀顏色灰褐色;
②外觀質(zhì)量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤單塊質(zhì)量1800g;
⑥抗折強(qiáng)度平均值3.0兆帕，單塊最低2.1兆帕。
⑦抗壓強(qiáng)度平均值1.6兆帕，單塊最低11.4兆帕。
⑧抗凍性15次循環(huán)合格。
⑨耐久性自然存放叁年六個(gè)月，強(qiáng)度增長(zhǎng)5%，無(wú)風(fēng)化現(xiàn)象。
本實(shí)施例1的產(chǎn)品性能較佳。
實(shí)施例2本實(shí)施例的工藝流程與實(shí)施例1完全相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣72%，生石灰24%，石膏4%，各組份總和為100%，將其混磨制成無(wú)熟料水泥。再將紅壤和上述無(wú)熟料水泥按下列重量配比紅壤80%，
無(wú)熟料水泥20%，各組份總和為100%。
工藝流程中，在一次攪拌中按混合料重量的13%加水，消化35分鐘再進(jìn)行一次攪拌，升溫6.5小時(shí)，在8個(gè)大氣壓和174.5℃中恒溫6.5小時(shí)后放氣降溫1.5小時(shí)。其它工藝完全與實(shí)施例1相同并蒸制成本發(fā)明產(chǎn)品。
本實(shí)施例產(chǎn)品的抗折，抗壓強(qiáng)度較實(shí)施例1均低，其它性能也稍差。
實(shí)施例3本實(shí)施例的工藝流程與實(shí)施例1相同，不同的是按下列重量配比煤矸石渣52%，生石灰42%，石膏6%，各組份總和為100%，將其混磨制成無(wú)熟料水泥。再將紅壤和上述無(wú)熟料水泥按下列重量配比紅壤70%，無(wú)熟料水泥30%，各組份總和為100%。
工藝流程中，在一次攪拌中按混合料重量的18%加水，消化40分鐘再進(jìn)行一次攪拌，升溫8小時(shí)后放氣降溫3小時(shí)。其它工藝與實(shí)施例1相同并蒸制成本發(fā)明產(chǎn)品。
本實(shí)施例產(chǎn)品標(biāo)號(hào)可達(dá)150號(hào)以上，其檢測(cè)結(jié)果如下①外觀顏色灰褐色;
②外觀質(zhì)量壹等;
③成品合格率98%;
④吸水率10%以下;
⑤單塊質(zhì)量1800g;
⑥抗折強(qiáng)度平均值3.46兆帕，單塊最低2.45兆帕。
⑦抗壓強(qiáng)度平均值17.5兆帕，單塊最低14.4兆帕。
⑧抗凍性15次循環(huán)合格。
⑨耐久性自然存放叁年六個(gè)月，強(qiáng)度增長(zhǎng)5%，無(wú)風(fēng)化現(xiàn)象。
本實(shí)施例產(chǎn)品性能最佳。
本發(fā)明的上述實(shí)施例中，還可選用相同化學(xué)成份的粘土取代紅壤，選用粉煤灰或者高爐礦渣取代煤矸石，采用同樣的蒸制工藝，所制成的產(chǎn)品有同樣的性能。
權(quán)利要求
1.一種由紅壤(粘土)制成的無(wú)熟料水泥紅壤(粘土)磚，其特征在于還有由煤矸石渣、或粉煤灰、或高爐爐渣、生石灰、石膏制成的無(wú)熟料水泥，其中無(wú)熟料水泥按煤矸石渣為52-72%、生石灰為24-42%、石膏為4-6%重量配比(各組份重量總和為100%)，紅壤與無(wú)熟料水泥按紅壤70-80%、無(wú)熟料水泥20-30%配比(各組份重量總和為100%)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅壤磚，其特征在于紅壤的SiO2含量大于60%，Al2O3含量大于12%，MgO含量小于5%;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅壤磚，其特征在于煤矸石渣的SiO2和Al2O3含量大于60%，MgO含量小于5%;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅壤磚，其特征在于生石灰的CaO含量在40%以上，MgO的含量在5%以下;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅壤磚，其特征在于石膏的CaSO4·2H2O含量大于70%，含水量小于2.5%;
6.一種包括配料→一次攪拌→消化→二次攪拌→成型→蒸養(yǎng)制作權(quán)利要求1所述無(wú)熟料水泥紅壤(粘土)磚的工藝，其特征在于還有下列步驟①烘干紅壤，使之水份低于2%，研磨至粒度小于1毫米;②烘干煤矸石渣，使之水份低于2%;③按比例計(jì)量并混磨煤矸石渣、生石灰、石膏至細(xì)度4900目篩余15%以下制成水硬性無(wú)熟料水泥;④于一次攪拌中按混合料重量的13-18%一次加水;⑤混料的消化時(shí)間長(zhǎng)于35分鐘，短于1小時(shí)(自停止配料開(kāi)始計(jì)算);⑥蒸養(yǎng)中，恒溫時(shí)間長(zhǎng)于6.5小時(shí)，短于8小時(shí);⑦恒溫后放氣降溫時(shí)間長(zhǎng)于1.5小時(shí)，短于3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)熟料水泥紅壤磚(粘土)及其制作工藝，它是按煤矸石渣52—72％、生石灰24—42％、石膏4—6％的重量配比制成水硬性膠凝無(wú)熟料水泥，再按紅壤為70—80％、無(wú)熟料水泥為20％配比蒸養(yǎng)制成。其蒸養(yǎng)工藝為一種改進(jìn)的灰砂磚蒸養(yǎng)工藝，改進(jìn)的工藝包括烘干紅壤和煤矸石渣，并研磨紅壤，于一次攪拌中加水，消化35分鐘至1小時(shí)，再蒸養(yǎng)6.5—8小時(shí)，放氣降溫1.5—3小時(shí)。本發(fā)明產(chǎn)品標(biāo)號(hào)達(dá)100號(hào)以上，適于高層建筑使用，而且生產(chǎn)成本較低。
文檔編號(hào)C04B28/18GK1082010SQ9310303
公開(kāi)日1994年2月16日 申請(qǐng)日期1993年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月16日
發(fā)明者董恩 申請(qǐng)人:董恩