一種利用疏浚底泥骨料制備免燒磚的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于疏浚行業(yè)和建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用疏浚底泥骨料制備免燒磚的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]疏浚底泥是水體底泥通過(guò)疏浚工程進(jìn)行處理而產(chǎn)生的。近年來(lái)，由于我國(guó)疏浚業(yè)快速發(fā)展，每年產(chǎn)生大量疏浚底泥。而疏浚底泥由于性能劣化，其資源化利用受到制約。目前，國(guó)內(nèi)外疏浚底泥資源化利用多采用燒結(jié)法。而利用燒結(jié)法制磚是將疏浚底泥先進(jìn)行脫砂處理，然后陳化均勻，再與其他原料直接混合，經(jīng)過(guò)燒結(jié)制得燒結(jié)磚。燒結(jié)法所制備的燒結(jié)磚雖然結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度較高，但燒制需要大量的能源，每年消耗大量煤資源，對(duì)于成本的控制不利，且燒結(jié)過(guò)程產(chǎn)生大量CO2，影響環(huán)境。
[0003]免燒法是將疏浚底泥進(jìn)行預(yù)處理，然后與膠凝材料混合，加壓或振動(dòng)成型，通過(guò)物料之間的水化反應(yīng)，產(chǎn)生膠結(jié)力，使整個(gè)體系致密且不坍塌。制備免燒磚時(shí)不采用直接摻加疏浚底泥的方式，因?yàn)橹苯訐郊邮杩５啄鄷r(shí)，整個(gè)磚體系連續(xù)相是疏浚底泥，這種情況下，制備的磚強(qiáng)度低且易水化。而根據(jù)膠體界面化學(xué)理論，通過(guò)改變疏浚底泥免燒磚結(jié)構(gòu)中連續(xù)相成分，使膠凝材料充當(dāng)連續(xù)相將疏浚底泥包裹起來(lái)，能夠增加免燒磚強(qiáng)度且防水性優(yōu)異。因此本專利申請(qǐng)公開了一種利用疏浚底泥骨料制備免燒磚的方法，先將疏浚底泥陶粒進(jìn)行篩分或者可以先利用疏浚底泥制備成陶粒再進(jìn)行篩分，得疏浚底泥骨料，然后以骨料形式與膠凝材料混合，通過(guò)壓制得到免燒磚，所制備的免燒磚強(qiáng)度高、性能優(yōu)異，達(dá)到疏浚底泥資源化利用的目的。
[0004]通過(guò)檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明專利申請(qǐng)相關(guān)的專利公開文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種節(jié)能利廢、生產(chǎn)能耗低、不經(jīng)過(guò)燒結(jié)的摻加大量疏浚底泥制備免燒磚的方法，該方法制得的免燒磚強(qiáng)度高、性能優(yōu)異、質(zhì)量合格。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種利用疏浚底泥骨料制備免燒磚的方法，包括如下步驟:
[0008]⑴疏浚底泥骨料篩分:取疏浚底泥陶粒，利用篩分機(jī)對(duì)疏浚底泥陶粒進(jìn)行篩分，篩選粒徑分布為0.5?20mm的陶粒作為疏浚底泥骨料；
[0009]⑵原料的預(yù)處理:將水泥、生石灰、石膏和粉煤灰通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；
[0010]⑶配料:將粉碎后的水泥、生石灰、石膏和粉煤灰混合攪拌，制得干混合料，稱取疏浚底泥骨料，所述干混合料與疏浚底泥骨料的質(zhì)量份數(shù)為:水泥5?20份、生石灰3?13份、石膏I?10份、粉煤灰15?30份、疏浚底泥骨料45?70份；
[0011]⑷加水?dāng)嚢?將疏浚底泥骨料與干混合料置于攪拌機(jī)中攪拌，攪拌過(guò)程中加入疏浚底泥骨料與干混合料總質(zhì)量20%?50%的水，攪拌時(shí)間為10?60min ;
[0012](5)混合料陳化:將攪拌得到的物料進(jìn)行陳化，陳化溫度為10°C?45°C，陳化壓力為80kPa?105kPa，陳化時(shí)間為5?60min ；
[0013](6)壓磚機(jī)壓制成型:將陳化得到的物料填放入壓磚機(jī)的磚坯模具中，啟動(dòng)壓磚機(jī)將物料壓制成免燒磚磚坯，壓制時(shí)間為0.2?5min，壓力為10?200KN，得免燒磚磚坯；
[0014](7)制品養(yǎng)護(hù):制備出的免燒磚磚坯表面覆蓋保鮮膜，進(jìn)行灑水自然養(yǎng)護(hù)3?28天，得到成品疏浚底泥免燒磚。
[0015]而且，所述步驟⑴中疏浚底泥骨料的筒壓強(qiáng)度為I?6.5MPa，疏浚底泥骨料的吸水率為5%?15% ;或者，所述步驟⑴中疏浚底泥陶粒為疏浚底泥免燒陶粒。
[0016]而且，所述步驟⑵中粉碎后的各原料含水率低于或等于10% ;或者，所述步驟⑵中粉碎后的各原料粒度為60-300目。
[0017]而且，所述步驟⑴或⑶中疏浚底泥骨料為疏浚底泥免燒陶粒或疏浚底泥免燒裹殼陶粒；
[0018]其中，所述疏浚底泥免燒陶粒的組成成分及質(zhì)量份數(shù)為:疏浚底泥60?80份、水泥I?6份、生石灰I?6份、石膏I?6份、粉煤灰3?15份、水玻璃3?15份，疏浚底泥、水泥、生石灰、石膏和粉煤灰組成免燒陶粒干混合料，將水玻璃與水混合均勻，制成混合液，水的加入量為免燒陶粒干混合料和水玻璃的總質(zhì)量的40 %?60 %，得水玻璃與水的混合液，采用圓盤造粒法造粒，每加入I份免燒陶粒干混合料，噴灑0.1?I份水玻璃與水的混合液，即得疏浚底泥免燒陶粒；
[0019]所述疏浚底泥免燒裹殼陶粒的組成成分及質(zhì)量份數(shù)為:水泥10?20份、生石灰I?10份、玻璃纖維粉I?10份、粉煤灰I?10份、疏浚底泥免燒陶粒50?70份，水泥、生石灰、玻璃纖維粉和粉煤灰組成干混合殼料，然后取白乳膠與水混合均勻，制成混合液，白乳膠的加入量與水泥的質(zhì)量比為I?10:10?20，所述干混合殼料、疏浚底泥免燒陶粒和白乳膠占干混合殼料、疏浚底泥免燒陶粒和白乳膠的總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的總和為100%，白乳膠與水的質(zhì)量比為1:1?1:8。
[0020]而且，所述疏浚底泥為水體底泥通過(guò)疏浚工程進(jìn)行處理而產(chǎn)生的；所述粉煤灰為燃煤電廠產(chǎn)生的飛灰收集所得，性能符合GB1596-91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》技術(shù)要求；所述生石灰為普通建筑生石灰，性能符合JC/T621-2009《硅酸鹽建筑制品用生石灰》技術(shù)要求；所述水泥為42.5等級(jí)的普通硅酸鹽水泥；所述水玻璃為普通工業(yè)用水玻璃，性能符合GB4209-96《工業(yè)硅酸鈉》技術(shù)要求；所述玻璃纖維粉為普通市售玻璃纖維粉；所述白乳膠為普通市售白乳膠，性能符合白乳膠執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)HG/T2727-2010。
[0021]而且，所述步驟⑶中干混合料與疏浚底泥骨料的質(zhì)量份數(shù)為:水泥6?19份、生石灰4?12份、石膏I?9份、粉煤灰17?29份、疏浚底泥骨料47?69份。
[0022]而且，所述步驟⑷中疏浚底泥骨料與干混合料攪拌過(guò)程中加入水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為22?45% ;或者，疏浚底泥骨料與干混合料攪拌時(shí)間為15?55min。
[0023]而且，所述步驟(5)中陳化的陳化溫度為13°C?43°C ;或者，陳化壓力為83kPa?103kPa ;或者，陳化時(shí)間為10?60min。
[0024]而且，所述步驟(6)中壓磚機(jī)壓制成型時(shí)壓制時(shí)間為0.3?4.5min ;或者，所述步驟
(6)中壓磚機(jī)壓制成型時(shí)壓力為10?190KN。
[0025]而且，所述步驟(7)中灑水的時(shí)間間隔為8?14h ;或者，所述步驟(7)中自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3?14天。
[0026]本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0027]1、本方法干混合料添加了水泥、生石灰、石膏、粉煤灰，控制物料的配比，更好地發(fā)揮了各物料的作用，使生產(chǎn)得到的免燒磚質(zhì)量合格，由于各種原料的相互作用，結(jié)合該方法的工藝步驟和參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，使得該方法制備免燒磚的過(guò)程中不需要進(jìn)行焙燒，降低了生產(chǎn)能耗，直接制得免燒磚，所制得的免燒磚成本低廉且產(chǎn)品強(qiáng)度高，性能優(yōu)異；同時(shí)，該方法的養(yǎng)護(hù)步驟簡(jiǎn)便，降低了生產(chǎn)成本。
[0028]2、本方法對(duì)水泥、生石灰、石膏、粉煤灰等原料進(jìn)行預(yù)處理，可以使原料混合更均勻，反應(yīng)更充分；該方法中生石灰和石膏充當(dāng)了激發(fā)劑角色，促進(jìn)水泥中硅酸鈣的溶解與擴(kuò)散，粉煤灰中活性組分的水化，因而提高了免燒磚強(qiáng)度；該方法中水泥能夠調(diào)節(jié)免燒磚的凝結(jié)時(shí)間，水泥水化保證了免燒磚的早期強(qiáng)度，由于水泥生成氫氧化鈣，與疏浚底泥免燒陶粒表層激發(fā)出的S12和活性Al 203反應(yīng)生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，同時(shí)對(duì)粉煤灰也有很好的激發(fā)作用，加快玻璃體的分解與溶解，形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，進(jìn)而形成鈣礬石，另外水泥也是膠凝材料，能夠?qū)⒏髟夏z結(jié)在一起。
[0029]3、本方法疏浚底泥骨料制備免燒磚，是先將疏浚底泥制備成陶粒，然后將疏浚底泥陶粒以骨料的形式與膠凝材料混合制備免燒磚，作為骨料的疏浚底泥陶粒自身強(qiáng)度高，性能優(yōu)異，與膠凝材料混合制備免燒磚時(shí)，使整個(gè)免燒磚體系中膠凝材料成為連續(xù)相，保證整個(gè)體系膠連在一起，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，該方法能夠消耗大量疏浚底泥，達(dá)到資源化利用的目的，能夠拓寬疏浚底泥資源化利用的途徑，滿足了疏浚行業(yè)需求，并且生產(chǎn)能耗低、強(qiáng)度高，生產(chǎn)的免燒