本發(fā)明涉及空心磚領域，尤其是涉及一種高強度輕質空心磚及其制備工藝。
背景技術：
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，對能源的消耗也越來越大，能源短缺問題日益突出，因此，節(jié)能環(huán)保型的建筑材料逐漸被人們所重視，空心磚作為新型建筑材料中的一種，應用廣泛，通常下空心磚是以粘土、頁巖等為主要原料，經(jīng)過原料處理、成型、燒結制成。空心磚的孔洞總面積占其所在磚面積的百分率，稱為空心磚的孔洞率，一般應在40%以上?？招拇u和實心磚相比，可節(jié)省大量的土地用土和燒磚燃料，減輕運輸重量，減輕制磚和砌筑時的勞動強度，加快施工進度，減輕建筑物自重，加高建筑層數(shù)，降低造價。但是目前現(xiàn)有的空心磚存在抗壓強度低的不足，以至于用空心磚制成的建筑體抗震性差，存在一定的倒塌隱患，另外，現(xiàn)有的空心磚生產(chǎn)過程繁雜，能耗高，導致生產(chǎn)成本增加。因此，研制出一種能夠解決上述性能問題的空心磚及其制備工藝非常有必要。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的問題，提供一種高強度輕質空心磚及其制備工藝，該種空心磚抗壓強度低高、制成的建筑體抗震性優(yōu)良，制備簡單，能耗低。
為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)的：
一種高強度輕質空心磚，按照重量份數(shù)計包括以下原料：脫水河泥70-130份、高爐礦渣50-110份、高嶺土30-70份、膨脹珍珠巖10-30份、?；⒅?-25份、紫砂頁巖5-25份、陶瓷纖維5-15份、殼炭粉5-15份、甲酸鈣4-12份、羥乙基甲基纖維素4-8份、甲基丙烯酸甲酯3-7份、水泥基滲透結晶型防水劑5-15份。
進一步地，上述空心磚按照重量份數(shù)計包括以下原料：脫水河泥80-120份、高爐礦渣60-100份、高嶺土40-60份、膨脹珍珠巖15-25份、?；⒅?0-20份、紫砂頁巖10-20份、陶瓷纖維8-12份、殼炭粉8-12份、甲酸鈣6-10份、羥乙基甲基纖維素5-7份、甲基丙烯酸甲酯4-6份、水泥基滲透結晶型防水劑8-12份。
再進一步地，上述空心磚按照重量份數(shù)計包括以下原料：脫水河泥100份、高爐礦渣80份、高嶺土50份、膨脹珍珠巖20份、?；⒅?5份、紫砂頁巖15份、陶瓷纖維10份、殼炭粉10份、甲酸鈣8份、羥乙基甲基纖維素6份、甲基丙烯酸甲酯5份、水泥基滲透結晶型防水劑10份。
進一步地，所述脫水河泥的含水量在15-25%。
進一步地，將所述高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm。
優(yōu)選地，所述殼炭粉為椰殼炭、稻殼粉或秸稈粉中的一種或者多種。
進一步地，所述空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速70-80r/min，攪拌時間為50-60min，并控制物料的含水量在7-9wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)2-4天進行陳化處理；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
進一步地，所述陳化室的陳化溫度設置為22-26℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在60-80%，陳化時間為16-22h。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的有益效果：本發(fā)明采用脫水河泥、高爐礦渣以、高嶺土以及殼炭粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水泥及沙石作為空心磚磚體主料，簡化了傳統(tǒng)空心磚制備工藝，改用日曬養(yǎng)護代替焙燒，節(jié)省了能耗，不僅降低了生產(chǎn)成本，還具有明顯的社會、經(jīng)濟和環(huán)保效益，節(jié)能環(huán)保。通過實施例制得與檢測，本發(fā)明的空心磚抗壓強度性能及密度均優(yōu)于國家標準《燒結空心磚和空心砌塊》（gb/t13545-2014）的要求，具體表現(xiàn)在以下方面：
（1）抗壓強度：本發(fā)明的空心磚抗壓強度平均值≥13.8mpa，單塊最小值為9.8；
（2）密度：本發(fā)明的空心磚五塊體積密度平均值≤680kg/m3。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例１
一種高強度輕質空心磚，包括以下原料：脫水河泥70kg、高爐礦渣50kg、高嶺土30kg、膨脹珍珠巖10kg、?；⒅?kg、紫砂頁巖5kg、陶瓷纖維5kg、殼炭粉5kg、甲酸鈣4kg、羥乙基甲基纖維素4kg、甲基丙烯酸甲酯3kg和水泥基滲透結晶型防水劑5kg。
其中，控制脫水河泥的含水量在15%，通過顎式破碎機將高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm，殼炭粉只采用椰殼炭，并且設定空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速70r/min，攪拌時間為60min，并控制物料的含水量在7wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)2天進行陳化處理，其中陳化室的陳化溫度設置為22℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在60%，陳化時間為22h；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
實施例2
一種高強度輕質空心磚，包括以下原料：脫水河泥80kg、高爐礦渣60kg、高嶺土40kg、膨脹珍珠巖15kg、玻化微珠10kg、紫砂頁巖10kg、陶瓷纖維8kg、殼炭粉8kg、甲酸鈣6kg、羥乙基甲基纖維素5kg、甲基丙烯酸甲酯4kg、水泥基滲透結晶型防水劑8kg。
其中，控制脫水河泥的含水量在18%，通過顎式破碎機將高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm，殼炭粉采用稻殼粉和秸稈粉兩者等量的混合物，并且設定空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速72r/min，攪拌時間為58min，并控制物料的含水量在7wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)2.5天進行陳化處理，其中陳化室的陳化溫度設置為23℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在65%，陳化時間為20h；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
實施例3
一種高強度輕質空心磚，包括以下原料：脫水河泥100kg、高爐礦渣80kg、高嶺土50kg、膨脹珍珠巖20kg、玻化微珠15kg、紫砂頁巖15kg、陶瓷纖維10kg、殼炭粉10kg、甲酸鈣8kg、羥乙基甲基纖維素6kg、甲基丙烯酸甲酯5kg、水泥基滲透結晶型防水劑10kg。
其中，控制脫水河泥的含水量在15%，通過顎式破碎機將高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm，殼炭粉采用椰殼炭、稻殼粉和秸稈粉三者均量的混合物，并且設定空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速75r/min，攪拌時間為55min，并控制物料的含水量在8wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)3天進行陳化處理，其中陳化室的陳化溫度設置為24℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在70%，陳化時間為19h；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
實施例4
一種高強度輕質空心磚，包括以下原料：脫水河泥120kg、高爐礦渣100kg、高嶺土60kg、膨脹珍珠巖25kg、?；⒅?0kg、紫砂頁巖20kg、陶瓷纖維12kg、殼炭粉12kg、甲酸鈣10kg、羥乙基甲基纖維素7kg、甲基丙烯酸甲酯6kg、水泥基滲透結晶型防水劑2kg。
其中，控制脫水河泥的含水量在15%，通過顎式破碎機將高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm，殼炭粉只采用稻殼炭，并且設定空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速78r/min，攪拌時間為52min，并控制物料的含水量在9wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)3.5天進行陳化處理，其中陳化室的陳化溫度設置為25℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在75%，陳化時間為18h；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
實施例5
一種高強度輕質空心磚，包括以下原料：脫水河泥130kg、高爐礦渣110kg、高嶺土70kg、膨脹珍珠巖30kg、?；⒅?5kg、紫砂頁巖25kg、陶瓷纖維15kg、殼炭粉15kg、甲酸鈣12kg、羥乙基甲基纖維素8kg、甲基丙烯酸甲酯7kg、水泥基滲透結晶型防水劑15kg。
其中，控制脫水河泥的含水量在15%，通過顎式破碎機將高爐礦渣、膨脹珍珠巖和紫砂頁巖粉碎至粒度1-2mm，殼炭粉采用椰殼炭和秸稈粉兩者等量混合物，并且設定空心磚的孔洞率為40%，孔型為矩形孔。
上述高強度輕質空心磚的制備工藝，按照以下步驟進行：
1）按照配比稱重上述原料，將所有原料共同輸送至攪拌機中混合攪拌均勻，設定攪拌轉速80r/min，攪拌時間為50min，并控制物料的含水量在9wt％；
2）將所得物料輸送至陳化室內(nèi)4天進行陳化處理，其中陳化室的陳化溫度設置為26℃，室內(nèi)相對空氣濕度保持在80%，陳化時間為16h；
3）之后將陳化后的物料擠出注入模具中成型，然后經(jīng)切條機切成磚坯；
4）最后將磚坯通過烘干以及日曬養(yǎng)護即可。
性能檢測
將實施例1-5制得空心磚進行性能檢測與國家標準《燒結空心磚和空心砌塊》（gb/t13545-2014）的要求進行對比，檢測數(shù)據(jù)見下表1：
表1
其中，抗壓強度等級大小排序：mu10.0（≥10.0mpa）＞mu7.5（≥7.5mpa）＞mu5.0（≥5.0mpa）＞mu3.5（≥3.5mpa），等級越高，抗壓強度越大；
密度等級：800（≤800kg/m3）＜900（801-900kg/m3），等級越高，密度越大。
由上表1可知，本發(fā)明的空心磚相比國家標準《燒結空心磚和空心砌塊》（gb/t13545-2014）在抗壓強度平均值上提高了2.5-5.8mpa（相對最高抗壓強度等級mu10.0），密度降低了98-135kg/m3（相對最低密度等級800）。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。