一种污泥页岩砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种污泥页岩砖的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明专利技术防冻填料中增韧纤维与硅醇脱水偶联后，使纤维强度提高，改善了页岩砖砂浆与纤维之间的界面粘结，提高了页岩砖的断裂韧性，提高了抗压强度，本发明专利技术煅烧过程中300℃进行煅烧时，随着温度的升高，部分矿物发生分解、重结晶，形成新相，赋予砖体强度；本发明专利技术填料中赤泥含有氧化铝、氧化钙等金属氧化物，氧化铝在污泥中以结晶纤维存在，结晶纤维在页岩砖中纵向取向，与页岩砖中岩棉纤维交叉缠绕，形成编织网，同时增韧纤维与硅醇脱水偶联后，会产生疏水性硅氧烷，提高页岩砖防渗水性能，引入的微小气泡可减缓冻融所产生的破坏作用，松香使页岩砖的毛细孔壁憎水化，提高抗冻性。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥页岩砖的制备方法
本专利技术公开了一种污泥页岩砖的制备方法，属于建筑材料制备

技术介绍
利用页岩和煤矸石为原料进行高温烧制的砖块。强度级别标准要求的强度等级为mu30、mu25、mu20、mu15、mu10。当砖用做建筑主体材料时，其放射性核素限量应符合GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》的规定。当建筑主体材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.0时，其产销与使用范围不受限制。对空心率大于25%的建筑主体材料，其天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3时，其产销与使用范围不受限制。有烧结页岩多孔砖、页岩空心砖、页岩砖、高保温模数砖、清水墙砖等类别。具有强度高、隔热、隔音等特点，在以页岩砖作为主要建材的砖混建筑施工中，页岩砖最大的优势就是与传统的黏土砖施工方法完全一样，无须附加任何特殊施工设施、专用工具，是传统粘土实心砖的最佳替代品。在建筑领域，页岩多孔砖是最常用到的一种基本建筑材料，它具有诸多的优势：页岩多孔砖在建筑工程使用中不受热胀冷缩变化的影响。用它砌筑的墙体，不需要采用任何防裂、加固措施，可直接抹灰，且墙皮不起鼓、不裂缝，可降低工程成本，是框架结构工程首选的建筑材料。有较好的隔音、保温效果，是国家当前大力推广的绿色建材之一。但是目前页岩砖一般为多孔砖体，抗压强度不佳，普通砖厂烧制的页岩砖孔洞大并有贯穿空洞，保温性能和抗冻性有待提高。随着城市经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，能源的消耗也是与日剧增。在能源消耗的众多形式中，建筑能耗在总能源消耗中所占比例逐年上升，所以已经开始实施节能50％的标准。污泥页岩砖与其他传统的实心粘土砖相比不仅具有很好的隔热保温性能，而且在保证其抗压强度、吸水率、烧成收缩率、放射性、重金属等指标符合要求的前提下，污泥页岩砖在烧制时还大大节约了燃煤和矿物资源。但是目前传统的污泥页岩砖还存在着抗压强度不佳的问题，力学性能还可进一步加强，因此，还需对污泥页岩砖进行研究。中国专利申请号CN201611209281.7公开了利用糠醛制作拜尔法赤泥页岩砖的方法，包括如下步骤：取配方量的拜尔法赤泥、页岩、煤矸石混合并研磨至500～1000目；再加入配方量的糠醛并搅拌均匀；向上述混合物内加入所述混合物总质量1/50～1/20的水，并搅拌均匀成泥；使用液压装置将上述泥进行压缩定型，形成砖坯；将压缩定型后的所述砖坯置于120～200℃条件下灼烧1～3h，灼烧过程中不断通风，导出的热风经干燥后循环回用。由于煤矸石自身可塑性差，使得混合料的塑性指数大幅降低，导致制得的页岩砖强度降低、抗冻性能变差。因此，专利技术一种抗压强度高、保温性好、抗冻性好的页岩砖对建筑材料制备
是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前页岩砖一般为多孔砖体，抗压强度不佳，普通砖厂烧制的页岩砖孔洞大并有贯穿空洞，保温性能和抗冻性有待提高的缺陷，提供了一种污泥页岩砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种污泥页岩砖的制备方法为：（1）将生料球、引气添加料、防冻填料，搅拌4～6min，注入砖模中压制成型后，先升温至280～300℃，保温煅烧2～3h，再程序升温至850～900℃，保温处理4～5h，继续升温至1100～1150℃，保温1～2h，得到烧制完成的砖模；（2）将上述烧制完成的砖模置于水热反应釜中，加热升温至80～100℃，静停养护2～3h后，脱模，得到砖坯，将所得砖坯切割成所需形状和大小，随后继续置于水热反应釜中，先升温至120～130℃，保温蒸汽养护1～2h，再升温至200～220℃，继续保温蒸汽养护9～10h，自然降温至室温，得到污泥页岩砖；所述的生料球具体制备步骤为：（1）取污泥用铁网过滤弃去大块杂质后进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100～110℃，干燥3～4h后，将滤饼研磨粉碎后，过200目筛得到预处理污泥；（2）将页岩石、预处理污泥和高岭土混合，置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛得到混合原料，按质量比为1︰3，将所得混合原料中加入去离子水中，搅拌混合3～4h，继续陈腐20～24h，过滤去除滤液，分离得到滤渣并造粒制备生料球；所述的引气添加料具体制备步骤为：按重量份数计，取70～80份秸秆，粉碎过200目筛，倒入反应釜中，加入200～300份无水乙醇，7～10份生石膏，6～8份松香粉，密闭反应2～3h，得到乳液，压缩至原体积的1/10，烘干后粉碎过400筛，得到引气添加料；所述的防冻填料具体制备步骤为：将石蜡油、赤泥、增韧纤维和硅醇混合置于搅拌釜中，以800～1000r/min的转速，搅拌分散15～20min，得到防冻填料。所述的引气添加料具体制备步骤（1）中各原料，按重量份数计，包括40～50份生料球、8～10份引气添加料、10～12份防冻填料。所述的引气添加料具体制备步骤（1）中程序升温速率控制为10～15℃/min。所述的生料球具体制备步骤（1）中所述的污泥采集于航道、沟渠、港口、船坞等疏浚时产生的底泥。所述的生料球具体制备步骤（2）中页岩石、预处理污泥和高岭土按质量比为4︰1︰1。所述的生料球具体制备步骤（2）中所制备的生料球粒径优选为1～2mm。所述的引气添加料具体制备步骤中密闭反应条件控制温度80～120℃、压力1.8～2.0MPa。所述的防冻填料具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括4～5份石蜡油、7～8份赤泥、40～45份增韧纤维和8～10份硅醇。所述的防冻填料具体制备步骤中硅醇优选为三甲基硅醇、三乙基硅醇、三苯基硅醇，增韧纤维为岩棉纤维、玻璃纤维的一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以污泥为原料，经过洗涤、抽滤、干燥、研磨得到预处理污泥，与页岩、高岭土混合制备生料球，最后将生料球、引气添加料、防冻填料装模，烧结、脱模、切割、养护后制备得到污泥页岩砖，本专利技术防冻填料中增韧纤维与硅醇脱水偶联后，使纤维强度提高，改善了页岩砖砂浆与纤维之间的界面粘结，使纤维与砂浆的结合力增强，对外力的抵抗作用增加，经养护完成后，纤维贯穿页岩砖的孔隙将砖体各部位联结，在页岩砖受到拉伸作用时，纤维拉丝会有藕断丝连的效果，提高了页岩砖的断裂韧性，在页岩砖受到冲击作用时，纤维具有很好的弹性，冲击应力被纤维的纵向弯曲承受，提高了抗压强度，本专利技术煅烧过程中300℃进行煅烧时，随着温度的升高，部分矿物发生分解、重结晶，形成新相，在850～900℃的中温进行煅烧时，新生成的矿相构成了烧结砖的骨架，赋予砖体强度，并产生低共熔物形成液相，将孔隙充塞，最后高温烧结，使得坯体中微孔减少、密度增大、强度提高，从而使页岩砖抗压强度得到增强；（2）本专利技术填料中赤泥含有氧化铝、氧化钙等金属氧化物，氧化铝在污泥中以结晶纤维存在，经压制烧结后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥页岩砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：/n（1）将生料球、引气添加料、防冻填料，搅拌4～6min，注入砖模中压制成型后，先升温至280～300℃，保温煅烧2～3h，再程序升温至850～900℃，保温处理4～5h，继续升温至1100～1150℃，保温1～2h，得到烧制完成的砖模；/n（2）将上述烧制完成的砖模置于水热反应釜中，加热升温至80～100℃，静停养护2～3h后，脱模，得到砖坯，将所得砖坯切割成所需形状和大小，随后继续置于水热反应釜中，先升温至120～130℃，保温蒸汽养护1～2h，再升温至200～220℃，继续保温蒸汽养护9～10h，自然降温至室温，得到污泥页岩砖；/n所述的生料球具体制备步骤为：/n（1）取污泥用铁网过滤弃去大块杂质后进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100～110℃，干燥3～4h后，将滤饼研磨粉碎后，过200目筛得到预处理污泥；/n（2）将页岩石、预处理污泥和高岭土混合，置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛得到混合原料，按质量比为1︰3，将所得混合原料中加入去离子水中，搅拌混合3～4h，继续陈腐20～24h，过滤去除滤液，分离得到滤渣并造粒制备生料球；/n所述的引气添加料具体制备步骤为：/n按重量份数计，取70～80份秸秆，粉碎过200目筛，倒入反应釜中，加入200～300份无水乙醇，7～10份生石膏，6～8份松香粉，密闭反应2～3h，得到乳液，压缩至原体积的1/10，烘干后粉碎过400筛，得到引气添加料；/n所述的防冻填料具体制备步骤为：/n将石蜡油、赤泥、增韧纤维和硅醇混合置于搅拌釜中，以800～1000r/min的转速，搅拌分散15～20min，得到防冻填料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种污泥页岩砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将生料球、引气添加料、防冻填料，搅拌4～6min，注入砖模中压制成型后，先升温至280～300℃，保温煅烧2～3h，再程序升温至850～900℃，保温处理4～5h，继续升温至1100～1150℃，保温1～2h，得到烧制完成的砖模；
（2）将上述烧制完成的砖模置于水热反应釜中，加热升温至80～100℃，静停养护2～3h后，脱模，得到砖坯，将所得砖坯切割成所需形状和大小，随后继续置于水热反应釜中，先升温至120～130℃，保温蒸汽养护1～2h，再升温至200～220℃，继续保温蒸汽养护9～10h，自然降温至室温，得到污泥页岩砖；
所述的生料球具体制备步骤为：
（1）取污泥用铁网过滤弃去大块杂质后进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100～110℃，干燥3～4h后，将滤饼研磨粉碎后，过200目筛得到预处理污泥；
（2）将页岩石、预处理污泥和高岭土混合，置于球磨机中球磨3～4h，过200目筛得到混合原料，按质量比为1︰3，将所得混合原料中加入去离子水中，搅拌混合3～4h，继续陈腐20～24h，过滤去除滤液，分离得到滤渣并造粒制备生料球；
所述的引气添加料具体制备步骤为：
按重量份数计，取70～80份秸秆，粉碎过200目筛，倒入反应釜中，加入200～300份无水乙醇，7～10份生石膏，6～8份松香粉，密闭反应2～3h，得到乳液，压缩至原体积的1/10，烘干后粉碎过400筛，得到引气添加料；
所述的防冻填料具体制备步骤为：
将石蜡油、赤泥、增韧纤维和硅醇混合置于搅拌釜中，以800～1000r/min的转速，搅拌分散15～20min...

【专利技术属性】
技术研发人员：张细荔，
申请(专利权)人：张细荔，
类型：发明
国别省市：湖南;43