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浅析烧结砖如何更低碳更绿色

浅析烧结砖如何更低碳更绿色

发布日期:2018-01-17 作者: 点击:

    贵州烧结砖

   浅析烧结砖如何更“低碳”更“绿色”    

   结砖:凡以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料,经 成型和高温焙烧而制得的用于砌筑承重和非承重墙体的砖统称为烧结砖。根据原料不同分为烧结粘土砖、烧结粉煤灰砖、烧结页岩砖等。烧结普通砖对孔洞率小于15%的烧结砖,称为烧结普通砖。普通粘土砖的生产和使用,在我国已有3000多年历史。现今,建设工程中使用的墙体材料中,普通粘土砖仍占主导地位。虽然普通粘土砖存在诸多不足,但由于价格低廉、工艺简单、设计和施工技术成熟以及人们的使用惯性等原因,普通粘土砖在今后相当长的时间内,特别是在农村,仍然是主要的墙体材料之一。但是大量的使用普通烧结砖已使我国粘土资源匮竭,大量土地流失,焙烧也大量浪费燃料。所以怎样使烧结砖更“低碳”更“绿色”成为时代的课题。  

   现在已经出现很多利用废弃材料或者新型材料代替或部分代替粘土制烧结砖了,而且广泛采用多孔砖或者空心砖更“低碳”更“绿色”。  

   一.河道淤泥生产烧结砖的基础研究  

   甬江、奉化江、余姚江三江自身的自然淤积和大量的城市建设废弃泥浆违法偷排,致使河道阻塞、河流污染,防洪安全受到威胁,三江景观受到破坏。随着认识的不断深入,淤泥已经成为一种资源,但是淤泥成分复杂,且存在地域性差异,据各地区淤泥的性质特点,目前已经形成有多种的淤泥处理方式。  淤泥烧结砖制备的主要工艺流程为:淤泥一预处理一成型_干燥一焙烧-+冷却一性能测试。  

   以河道淤泥为原材料,取回后进行除杂、陈化等处理。由于该淤泥具有良好的塑性,成型时不需添加任何辅助粘结剂。用40 minx40 mmxl(m舢三联模具手工压制成型,在室温下晾置,脱模后放入恒温干燥箱,在110℃下干燥24 h,再放入箱式电阻炉中焙烧,在最高烧成温度分别取700、800、900、950、1000、1050、1100、1150℃,最高烧成温度下保温4 h,随炉冷却至室温,制备了8组烧结砖试样;并参照GB厂I’2542—2003《砌墙砖试验方法》对烧结砖试样的抗压强度、密度、石灰爆裂、泛霜、吸水率和饱和系数共6项内容进行测试。  

   普通黏土砖吸水率为18%一20%,密度约为1800 kg/mx7而以宁波市三江河道淤泥为原材料在700、800、900、950、1000、1050 oC下烧制的砖吸水率在15%。19%,密度不大于1750 kg/m,,强度等级最高达到MU25,可以完全替代黏土作为原材料制备烧结砖。结合成本方面的考虑,这种不掺其它原料的低成本砖,最佳烧结温度为800℃,强度等级达至UMU20。

   二.利用城市污泥和电厂灰渣制备生态透水 烧结砖的研究  

   以城市污泥和电厂灰渣为主要原料,少量助熔成孔剂为辅助料,制各力学性能和透水性能良好的生态透水烧结砖。通过对不同配比制品的性能研究,确定了原料的最佳配比及合理的工艺方法。试验结果表明,城市污泥30%左右,电厂灰渣53%-54%,助熔成孔剂(C)16%一17%,在1050—1080℃焙烧,可制得抗压强度大于30 MPa、透水系数大于0.01 cuds的生态透水烧结砖,可广泛用于人行道、广场、停车场、公园、住宅区等。  

   城市污泥是城市污水处理的废弃物,其中含有约30%的 有机质,还有较多病源菌和寄生虫卵,有的污泥中还有较高含 量的重金属Ill。预计2010年,全国城市污水处理率将不低于 70%,干污泥的年产生量将达到2000万t,如果处理不当会对 环境造成严重的二次污染。目前,火力发电厂的I、Ⅱ级粉煤 灰已经得到广泛应用,但仍有大量品质较差的灰渣没有利用, 大量囤积不仅占用土地,干燥天气还会产生严重扬尘。所以, 它们是影响城市环境的两大污染源,利用它们生产生态环境 材料符合循环经济的发展方向。现有的不透水石材路面、混凝土路面、普通陶瓷砖路面、沥青路面和各种房屋及建筑物的拦截面雨水渗透性差,加之地下水的长期超量开发,使城市地下水资源逐年衰减,地下水位大幅度下降。因地下水位急剧下降形成漏斗区,引发地面不均匀下降,对建筑物的安全造成严重威胁。另外,不透水路面还加剧了城市热岛效应,对城市的生活环境造成不利影响。因此,研发新型透水砖对保护城市生态环境、提高城市居民生活质量的意义重大。利用城市污泥和电厂灰渣制备生态烧结透水砖,不仅可以充分利用城市污泥和电厂灰渣的主要铝硅酸盐成分,还可以利用城市污泥中30%左右的有机质和电厂灰渣中未燃尽的碳作为内燃组分,降低产品烧结所需的能耗;坯体经高温焙烧的同时,污泥中的病源菌和寄生虫卵被烧死,重金属被固结在铝硅酸盐矿物组成中,彻底避免了污泥的二次污染。这既能大大节约资源、能源,又能避免固体废弃物对环境的污染圆。这种烧结透水砖具有透水、透气、防滑、减噪等功能特性和环境协调城市生态人居环境和绿色建筑具有重大的社会经济效益。  

   其工艺流程为:城市污泥、电厂灰渣、助熔成孔剂一计量 及搅拌一成型一千燥一焙烧一成品。 

   (1)坯体成型  按试验设计的原材料配比,将城市污泥、电厂灰渣、助熔 成孔剂按比例配料,将混合物在砂浆搅拌机内干搅l rain,然 后把搅拌好的混合料填入模具内,再将模具先放在砂浆振动 台上振动,最后放到混凝土振动台上让混合料充分振动密实。 坯体尺寸分别为160 mmx40 minx40姗(用于测试强度),300minx300 mmx40 mm(用于测试透水系数)。 

   (2)坯体干燥  成型好的坯体若不充分干燥、含水率太大,焙烧时易引起 制品开裂。因此,本试验在自然干燥1 d后拆模,然后将试块 放在通风处自然干燥。当干燥后的坯体强度达到3.0 MPa、含 水率6%左右时,再进行焙烧。 

   (3)坯体焙烧  将干燥好的坯体放入SX2—30—14高温炉中焙烧,最高烧 成温度1080摄氏度。 

   (4)性能测试  对焙烧好的制品进行抗压强度、透水系数测试。抗压强CDT305电子压力试验机测试,透水系数按JC,I'945--2005《透水砖》自制试验设备测定。最后,取试验结果中抗压强度和透水系数均符合JC,I.945--2005的制品送专业检测机构进行重金属浸出量和放射性检测。重金属浸出量的测试方法是将烧结透水砖样品制成2mm以下粒度的试样,烘干后,用去离子水按固液比1:10浸渍试样,在室温下振荡浸取8h,静置16h,分别测试其浸渍液中的重金属含量。该检测可以验证经高温焙烧后,贵州烧结砖中的无机铝硅酸盐物对重金属的封固作用。放射性检测采用GB6566--2001《建筑材科放射性核素限量》标准。 利用30%左右城市污泥、53%。54%电厂灰渣和16%.即城市污泥30%、电厂灰渣53%.54%、助熔成孔剂A或展城市生态人居环境和绿色建筑具有重大的社会经济效益。   

   三 结语  

   相信随着科技的进步和人们对环境的重视我们会得到更多更好的“低碳”“绿色”的建筑材料。   

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