本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度環(huán)保磚的制備方法，屬于環(huán)保磚技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)在房地產(chǎn)的開發(fā)和新農(nóng)村建設(shè)的持續(xù)進(jìn)行，對(duì)磚的消耗量也逐漸增大，傳統(tǒng)磚都是用粘土燒結(jié)，需要消耗耕地和大量的能源，目前正在逐步被淘汰，代之以環(huán)保磚。環(huán)保磚是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾礦渣、化工渣、礦砂等（以上原料的一種或數(shù)種）作為主要原料，不經(jīng)高溫煅燒而制造的一種新型墻體材料稱之為環(huán)保磚。環(huán)保磚符合我國(guó)“保護(hù)農(nóng)田、節(jié)約能源、因地制宜、就地取材”的發(fā)展建材總方針，環(huán)保磚是屬于全免增值稅的建材制品，由于該種材料強(qiáng)度高、耐久性好、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、外形完整、色澤均一，具有古樸自然的外觀，可做清水墻也可以做任何外裝飾。

目前的建筑用環(huán)保磚多為粘土磚為主，但是由于就地取材，大量的生產(chǎn)，不僅大面積的耕地被破壞，也導(dǎo)致土層地下水的流失，加重了土質(zhì)的沙化，嚴(yán)重破壞了環(huán)境，同時(shí)工業(yè)上產(chǎn)生的大量的工業(yè)廢料高爐渣、煤粉、煤渣和建筑垃圾廢磚瓦、廢混凝土塊等對(duì)環(huán)境造成了第二次污染。目前，傳統(tǒng)市售的環(huán)保磚，表面粗糙，抗壓強(qiáng)度低，易破損，色澤不長(zhǎng)久的缺陷，因此，對(duì)于環(huán)保磚的研究，顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)傳統(tǒng)市售的環(huán)保磚，抗壓強(qiáng)度低，易破損的缺陷，提供了一種高強(qiáng)度環(huán)保磚的制備方法，本發(fā)明通過雙氧水對(duì)植物進(jìn)行氧化，再與沼液及風(fēng)化煤進(jìn)行混合發(fā)酵，去除其中膠質(zhì)類等雜質(zhì)，將發(fā)酵后的物質(zhì)進(jìn)行碳化，形成緊密結(jié)構(gòu)的碳化物，隨后收集高爐渣中的硅酸鹽類物質(zhì)，將收集的物質(zhì)與碳化物、尾礦砂等物質(zhì)進(jìn)行混合，擠壓后在高溫下煅燒，在煅燒過程中，鋰離子與硅酸類物質(zhì)反應(yīng)生成硅酸鋰后，再與生石灰釋放的鈣離子進(jìn)行縮合反應(yīng)，同時(shí)碳化物吸附鈣離子，從而加強(qiáng)了混合物的交聯(lián)度，增加了所燒制磚坯的強(qiáng)度，從而制得高強(qiáng)度環(huán)保磚。本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)環(huán)保磚抗壓強(qiáng)度低，易破損的缺陷，取得了環(huán)保磚高強(qiáng)度，成本低，減少環(huán)境污染的效果。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)，取40～45份苧麻、30～35份竹纖維、20～23份1.3mol/L雙氧水、17～19份沼液、11～13份蟹殼及17～19份風(fēng)化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機(jī)中，以200r/min碾磨40～50min，收集碾磨混合物；

（2）將上述碾磨混合物與上述重量份數(shù)中的沼液、風(fēng)化煤放入粉碎機(jī)中，以300r/min攪拌1～2h，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％乳酸溶液調(diào)節(jié)攪拌混合物pH至4.0～4.5，得發(fā)酵基料，隨后將發(fā)酵基料放入發(fā)酵池內(nèi)，使用稻草覆蓋發(fā)酵基料表面，覆蓋厚度為4～7cm，發(fā)酵6～8天；

（3）在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵混合物進(jìn)行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機(jī)中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設(shè)定溫度為380～430℃，碳化3～5h，將碳化物取出，放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強(qiáng)度環(huán)保磚基料，備用；

（4）按質(zhì)量比1:3，取高爐渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40～50min，再進(jìn)行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:2放入反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度為160～180℃，以130r/min攪拌6～9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40～50min，去除上層清液，收集剩余物；

（5）按重量份數(shù)計(jì)，取40～45份尾礦砂、30～35份步驟（3）備用高強(qiáng)度環(huán)保磚基料、20～25份上述剩余物、16～19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9～13份生石灰放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機(jī)中，設(shè)定溫度70～80℃，以壓力2～3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設(shè)定溫度700～900℃，保溫11～15h，自然冷卻至室溫，得高強(qiáng)度環(huán)保磚。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：將本發(fā)明制備的高強(qiáng)度環(huán)保磚進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)細(xì)石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設(shè)計(jì)要求高0.5～1cm，在細(xì)石混凝土攤鋪后，環(huán)保磚底部蘸水灰比為0.4～0.5的水泥漿，在透水磚的兩側(cè)縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環(huán)保磚，使其兩角與磚縫對(duì)其，面層與掛線平，成活24h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)2～3天即可。經(jīng)檢測(cè)，鋪設(shè)完成后，抗壓強(qiáng)度為45～55mPa，抗折強(qiáng)度為5～6mPa，2～3年無(wú)明顯凹陷產(chǎn)生，且外觀質(zhì)量無(wú)缺損。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明提供的高強(qiáng)度環(huán)保磚抗壓強(qiáng)、抗折性好、外形美觀，且工藝簡(jiǎn)單，綜合利用了廢棄物資源，改善了原料級(jí)配，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；

（2）本發(fā)明制備的高強(qiáng)度環(huán)保磚強(qiáng)度高，成本低，效益好，符合國(guó)家節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)要求。

具體實(shí)施方式

按重量份數(shù)計(jì)，取40～45份苧麻、30～35份竹纖維、20～23份1.3mol/L雙氧水、17～19份沼液、11～13份蟹殼及17～19份風(fēng)化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機(jī)中，以200r/min碾磨40～50min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數(shù)中的沼液、風(fēng)化煤放入粉碎機(jī)中，以300r/min攪拌1～2h，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％乳酸溶液調(diào)節(jié)攪拌混合物pH至4.0～4.5，得發(fā)酵基料，隨后將發(fā)酵基料放入發(fā)酵池內(nèi)，使用稻草覆蓋發(fā)酵基料表面，覆蓋厚度為4～7cm，發(fā)酵6～8天；在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵混合物進(jìn)行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機(jī)中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設(shè)定溫度為380～430℃，碳化3～5h，將碳化物取出，放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強(qiáng)度環(huán)保磚基料，按質(zhì)量比1:3，取高爐渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40～50min，再進(jìn)行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:2放入反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度為160～180℃，以130r/min攪拌6～9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40～50min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數(shù)計(jì)，取40～45份尾礦砂、30～35份高強(qiáng)度環(huán)保磚基料、20～25份上述剩余物、16～19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9～13份生石灰放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機(jī)中，設(shè)定溫度70～80℃，以壓力2～3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設(shè)定溫度700～900℃，保溫11～15h，自然冷卻至室溫，得高強(qiáng)度環(huán)保磚。

實(shí)例1

按重量份數(shù)計(jì)，取40份苧麻、30份竹纖維、20份1.3mol/L雙氧水、17份沼液、11份蟹殼及17份風(fēng)化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機(jī)中，以200r/min碾磨40min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數(shù)中的沼液、風(fēng)化煤放入粉碎機(jī)中，以300r/min攪拌1h，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％乳酸溶液調(diào)節(jié)攪拌混合物pH至4.0，得發(fā)酵基料，隨后將發(fā)酵基料放入發(fā)酵池內(nèi)，使用稻草覆蓋發(fā)酵基料表面，覆蓋厚度為4cm，發(fā)酵6天；在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵混合物進(jìn)行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機(jī)中，以15mPa擠壓15min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設(shè)定溫度為380℃，碳化3h，將碳化物取出，放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強(qiáng)度環(huán)保磚基料，按質(zhì)量比1:3，取高爐渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌40min，再進(jìn)行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:2放入反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度為160℃，以130r/min攪拌6h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置40min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數(shù)計(jì)，取40份尾礦砂、30份高強(qiáng)度環(huán)保磚基料、20份上述剩余物、16份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及9份生石灰放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機(jī)中，設(shè)定溫度70℃，以壓力2mPa擠壓1h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設(shè)定溫度700℃，保溫11h，自然冷卻至室溫，得高強(qiáng)度環(huán)保磚。

將本發(fā)明制備的高強(qiáng)度環(huán)保磚進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)細(xì)石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設(shè)計(jì)要求高0.5cm，在細(xì)石混凝土攤鋪后，環(huán)保磚底部蘸水灰比為0.4的水泥漿，在透水磚的兩側(cè)縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環(huán)保磚，使其兩角與磚縫對(duì)其，面層與掛線平，成活24h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)2天即可。經(jīng)檢測(cè)，鋪設(shè)完成后，抗壓強(qiáng)度為45mPa，抗折強(qiáng)度為5mPa，2年無(wú)明顯凹陷產(chǎn)生，且外觀質(zhì)量無(wú)缺損。

實(shí)例2

按重量份數(shù)計(jì)，取45份苧麻、35份竹纖維、23份1.3mol/L雙氧水、19份沼液、13份蟹殼及19份風(fēng)化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機(jī)中，以200r/min碾磨50min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數(shù)中的沼液、風(fēng)化煤放入粉碎機(jī)中，以300r/min攪拌2h，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％乳酸溶液調(diào)節(jié)攪拌混合物pH至4.5，得發(fā)酵基料，隨后將發(fā)酵基料放入發(fā)酵池內(nèi)，使用稻草覆蓋發(fā)酵基料表面，覆蓋厚度為7cm，發(fā)酵8天；在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵混合物進(jìn)行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機(jī)中，以20mPa擠壓20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設(shè)定溫度為430℃，碳化5h，將碳化物取出，放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強(qiáng)度環(huán)保磚基料，按質(zhì)量比1:3，取高爐渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪拌50min，再進(jìn)行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:2放入反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度為180℃，以130r/min攪拌9h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置50min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數(shù)計(jì)，取45份尾礦砂、35份高強(qiáng)度環(huán)保磚基料、25份上述剩余物、19份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及13份生石灰放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機(jī)中，設(shè)定溫度80℃，以壓力3mPa擠壓1～2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設(shè)定溫度900℃，保溫15h，自然冷卻至室溫，得高強(qiáng)度環(huán)保磚。

將本發(fā)明制備的高強(qiáng)度環(huán)保磚進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)細(xì)石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設(shè)計(jì)要求高1cm，在細(xì)石混凝土攤鋪后，環(huán)保磚底部蘸水灰比為0.5的水泥漿，在透水磚的兩側(cè)縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環(huán)保磚，使其兩角與磚縫對(duì)其，面層與掛線平，成活24h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)3天即可。經(jīng)檢測(cè)，鋪設(shè)完成后，抗壓強(qiáng)度為55mPa，抗折強(qiáng)度為6mPa，3年無(wú)明顯凹陷產(chǎn)生，且外觀質(zhì)量無(wú)缺損。

實(shí)例3

按重量份數(shù)計(jì)，取43份苧麻、33份竹纖維、22份1.3mol/L雙氧水、18份沼液、12份蟹殼及18份風(fēng)化煤，首先將苧麻、竹纖維、1.3mol/L雙氧水及蟹殼放入碾磨機(jī)中，以200r/min碾磨45min，收集碾磨混合物；將上述碾磨混合物與上述重量份數(shù)中的沼液、風(fēng)化煤放入粉碎機(jī)中，以300r/min攪拌2h，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)45％乳酸溶液調(diào)節(jié)攪拌混合物pH至4.3，得發(fā)酵基料，隨后將發(fā)酵基料放入發(fā)酵池內(nèi)，使用稻草覆蓋發(fā)酵基料表面，覆蓋厚度為6cm，發(fā)酵7天；在上述發(fā)酵結(jié)束后，對(duì)發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵混合物進(jìn)行過濾，收集過濾物，將過濾物放入擠壓機(jī)中，以15～20mPa擠壓15～20min，將擠壓物放入管式炭化爐中，設(shè)定溫度為400℃，碳化4h，將碳化物取出，放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過200目篩，收集過篩顆粒，得高強(qiáng)度環(huán)保磚基料，按質(zhì)量比1:3，取高爐渣和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％鹽酸混合均勻，以120r/min攪45min，再進(jìn)行過濾，將濾渣與30％氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:2放入反應(yīng)釜中，設(shè)定溫度為170℃，以130r/min攪拌8h，自然冷卻至室溫后出料，收集出料物，放入容器中靜置45min，去除上層清液，收集剩余物；按重量份數(shù)計(jì)，取43份尾礦砂、33份高強(qiáng)度環(huán)保磚基料、23份上述剩余物、18份0.9mol/L氫氧化鋰溶液及11份生石灰放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，隨后將攪拌后的混合物放入模具中，將模具放入熱壓機(jī)中，設(shè)定溫度75℃，以壓力3mPa擠壓2h后脫模，得磚坯，再將磚坯放入煅燒爐中，設(shè)定溫度750℃，保溫13h，自然冷卻至室溫，得高強(qiáng)度環(huán)保磚。

將本發(fā)明制備的高強(qiáng)度環(huán)保磚進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)細(xì)石混凝土攤鋪的虛鋪厚度比設(shè)計(jì)要求高0.8cm，在細(xì)石混凝土攤鋪后，環(huán)保磚底部蘸水灰比為0.5的水泥漿，在透水磚的兩側(cè)縫位置，插上5mm的塑料恰，直接用橡皮錘輕輕錘擊環(huán)保磚，使其兩角與磚縫對(duì)其，面層與掛線平，成活24h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)3天即可。經(jīng)檢測(cè)，鋪設(shè)完成后，抗壓強(qiáng)度為55mPa，抗折強(qiáng)度為6mPa，3年無(wú)明顯凹陷產(chǎn)生，且外觀質(zhì)量無(wú)缺損。