一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法。該方法主要包括以下步驟：將活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥按質(zhì)量比1:2～2:1，置于攪拌器中攪拌均勻，制成氧化鎂水泥；將氧化鎂水泥、水、砂和碎石按質(zhì)量比3:2.7～3.3:16:11，在攪拌器中混合攪拌均勻，放入高100mm、內(nèi)直徑50mm的圓柱形模具中壓制成型后，將試塊脫離模具，試塊的高度控制在70～85mm；將試塊在碳化箱中進(jìn)行碳化，制成氧化鎂碳化砌塊。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，綠色環(huán)保，制備的活性氧化鎂碳化砌塊強(qiáng)度高，耐水性好，抗凍性好，減少了水泥的用量，降低了能耗，同時(shí)減輕了對(duì)環(huán)境的污染。
【專利說明】
一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]砌塊，俗稱“磚”，是我國目前主要的基建材料之一，包括燒結(jié)粘土磚、蒸壓硅酸鹽磚、混凝土小型空心砌塊等。由于粘土磚的產(chǎn)生破壞了大量的耕地資源，我國在十幾年前就提出了 “禁粘”。蒸壓硅酸鹽磚和混凝土空心砌塊相對(duì)來說對(duì)耕地資源破壞較小，但是其中的主要原料一一硅酸鹽水泥也存在嚴(yán)重的環(huán)境問題:(I)資源和能源消耗嚴(yán)重，我國水泥工業(yè)每生產(chǎn)I噸水泥熟料平均需要消耗0.95噸石灰石、0.13噸粘土和0.11噸標(biāo)準(zhǔn)煤，且是一個(gè)不可逆的過程，即不可持續(xù)；(2)二氧化碳排放和大氣污染嚴(yán)重。水泥生產(chǎn)過程中會(huì)釋放出大量的二氧化碳，生產(chǎn)I噸水泥需向大氣排放0.95噸左右的二氧化碳，水泥工業(yè)排放的二氧化碳占世界人為排放二氧化碳的10 %左右，我國1995年至2010年水泥工業(yè)累計(jì)排放二氧化碳75億噸，占全世界排放量的一半左右。
[0003]除了二氧化碳之外，在水泥的生產(chǎn)過程中，還有大量的粉塵、煙塵以及二氧化硫、氮氧化物、氟氣等有毒氣體排入大氣中，對(duì)環(huán)境造成很大的污染。另外，水泥制品需要一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，一般需要一個(gè)月以上才能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、承受荷載。
[0004]近幾年出現(xiàn)的活性氧化鎂砌塊技術(shù)日益受到重視，與目前常用的壓硅酸鹽磚和混凝土空心砌塊相比，具有資源耗費(fèi)少，二氧化碳排放較少等優(yōu)勢(shì)。但是，一般情況下，活性氧化鎂固化強(qiáng)度較低，在相同條件下比水泥的固化強(qiáng)度低，耐水性差。因此，如何發(fā)揮氧化鎂的優(yōu)勢(shì)，制備一種強(qiáng)度高、耐水性好的氧化鎂砌塊成為了亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種能耗低、環(huán)保的活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，制備過程中對(duì)壓制成型的氧化鎂試塊進(jìn)行碳化，不僅吸收了大量的二氧化碳，同時(shí)提高了氧化鎂砌塊的強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:主要包括以下步驟:
[0008](I)將活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥置于攪拌器中攪拌均勻，制成氧化鎂水泥；
[0009](2)將所述氧化鎂水泥、水、砂和碎石混合攪拌均勻，放入模具中壓制成型后得到試塊，將所述試塊脫離模具；
[0010](3)將所述試塊進(jìn)行碳化，制成氧化鎂碳化砌塊。
[0011 ]所述步驟(I)中活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥質(zhì)量比為1:2?2:1。
[0012]所述步驟(I)中活性氧化鎂為輕燒氧化鎂，制備溫度為700?800°C。
[0013]所述步驟(2)中氧化鎂水泥、水、砂和碎石的質(zhì)量比是3:2.7?3.3:16:11。
[0014]所述步驟(2)中模具為高100mm、內(nèi)直徑50mm的圓柱形模具。
[0015]所述步驟(2)中壓制成型后的試塊高度為70?85_。
[0016]所述步驟(3)中試塊的碳化環(huán)境為:50%?60%濕度、15?25°C溫度和10%?20%體積濃度的CO2。
[0017]本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)使用活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥混合制備砌塊，減少了水泥的用量，使得資源和能耗降低，環(huán)境友好，減少了在水泥的生產(chǎn)過程中二氧化碳、粉塵、煙塵以及二氧化硫、氮氧化物、氟氣等有毒氣體的排放。
[0019](2)在制備過程中，把壓制成型的氧化鎂試塊在碳化箱中進(jìn)行碳化，碳化過程中吸收了大量的二氧化碳，同時(shí)提高了砌塊的強(qiáng)度。
[°02°] (3)活性氧化鎂碳化砌塊所使用的活性氧化鎂是在700?800 0C的溫度下煅燒而成遠(yuǎn)低于水泥的煅燒生產(chǎn)的1450°C，故其生產(chǎn)的能耗遠(yuǎn)低于水泥，且可采用綠色能源煅燒而不一定必須消耗化石能源。
[0021](4)活性氧化鎂碳化砌塊經(jīng)過煅燒后可以重新生成氧化鎂，這意味著活性氧化鎂碳化砌塊可回收和循環(huán)利用。
[0022]綜上所述，活性氧化鎂碳化砌塊是一種綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的建筑材料，符合國家可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重大作用。
【附圖說明】
[0023]圖1為氧化鎂碳化砌塊制備工藝流程圖
[0024]圖2為氧化鎂水泥碳化砌塊及普通娃酸鹽水泥砌塊的強(qiáng)度[0025 ]圖3為不同水灰比氧化鎂水泥碳化砌塊的強(qiáng)度
[0026]圖4為不同氧化鎂摻量氧化鎂水泥碳化砌塊的強(qiáng)度
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，包括以下步驟:稱取氧化鎂150g、普通娃酸鹽水泥150g、水300g、砂1600g和碎石llOOg，將之混合攪拌均勾，用攪拌后的混合物注入規(guī)格為高100mm、內(nèi)直徑50mm的圓柱形模具中，進(jìn)行壓實(shí)，至70mm停止施壓，將試塊脫離模具，將試樣放入溫度為15°C，濕度為50 %，⑶2體積濃度為10 %的碳化箱中進(jìn)行碳化，當(dāng)碳化至3天、7天、14天和28天時(shí)，對(duì)砌塊進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，取其測(cè)試強(qiáng)度的平均值作為結(jié)果，同時(shí)對(duì)同條件下普通硅酸鹽水泥砌塊無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見圖2。
[0030]實(shí)施例2
[0031]本實(shí)施例中所需考慮的變量為水灰比，即所添加水的質(zhì)量。包括以下步驟:稱取氧化鎂150g、普通娃酸鹽水泥150g、270g水、砂1600g和碎石llOOg，將之混合攪拌均勾，用攪拌后的混合物注入規(guī)格為高100mm、內(nèi)直徑50mm的圓柱形模具中，進(jìn)行壓實(shí)，至80mm停止施壓，將試塊脫離模具，將試樣放入溫度為20 0C，濕度為60 %，⑶2體積濃度為20 %的碳化箱中進(jìn)行碳化，當(dāng)碳化至3天、7天、14天和28天時(shí)，對(duì)砌塊進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，取其測(cè)試強(qiáng)度的平均值作為結(jié)果，同上述試驗(yàn)步驟，分別摻加300g和330g水進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)砌塊進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，取其測(cè)試強(qiáng)度的平均值作為結(jié)果，這三組試驗(yàn)的水灰比分別為0.9、1.0和1.1，結(jié)果見圖3。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本實(shí)施例中所需考慮的變量為氧化鎂摻量。包括以下步驟:稱取氧化鎂100g、普通娃酸鹽水泥200g、300g水、砂1600g和碎石llOOg，將之混合攪拌均勾，用攪拌后的混合物注入規(guī)格為高100mm、內(nèi)直徑50mm的圓柱形模具中，進(jìn)行壓實(shí)，至85mm停止施壓，立即脫模，將試樣放入溫度為25 °C，濕度為60 %，⑶2體積濃度為20 %的碳化箱中進(jìn)行碳化，當(dāng)碳化至3天、7天、14天和28天時(shí)，對(duì)砌塊進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，取其測(cè)試強(qiáng)度的平均值作為結(jié)果，同上述試驗(yàn)步驟，分別摻加氧化鎂150g、普通硅酸鹽水泥150g和氧化鎂200g、普通硅酸鹽水泥10g進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)砌塊進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，取其測(cè)試強(qiáng)度的平均值作為結(jié)果，這三組試驗(yàn)氧化鎂與普通硅酸鹽水泥的比例為1: 2、1:1和2:1，結(jié)果見圖4。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:主要包括以下步驟: (1)將活性氧化鎂和普通硅酸鹽水泥置于攪拌器中攪拌均勻，制成氧化鎂水泥； (2)將所述氧化鎂水泥、水、砂和碎石混合攪拌均勻，放入模具中壓制成型后得到試塊，將所述試塊脫離模具； (3)將所述試塊進(jìn)行碳化，制成氧化鎂碳化砌塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中活性氧化鎂和普通娃酸鹽水泥質(zhì)量比為1:2?2:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中活性氧化鎂為輕燒氧化鎂，制備溫度為700?800°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中氧化鎂水泥、水、砂和碎石的質(zhì)量比是3:2.7?3.3:16:11。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中模具為高10mm、內(nèi)直徑50_的圓柱形模具。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中壓制成型后的試塊高度為70?85_。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性氧化鎂碳化砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中試塊的碳化環(huán)境為:50%?60 %濕度、15?25 °C溫度和10%?20%體積濃度的CO2。
【文檔編號(hào)】C04B28/10GK105837143SQ201610324352
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】張鶴年, 陳凱祥, 席培勝, 易耀林, 伍進(jìn)進(jìn)
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州邗江中科南工結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與控制研究中心