燒結磚生產(chǎn)技術與檢測方法研究

劉紅偉

摘 要：傳統(tǒng)的黏土燒結制磚技術因為能耗高、污染大和破壞耕地的缺點，2005年國務院頒布了“城市限粘、縣城禁實”墻體材料革新文件，目前制磚材料多采用粉煤灰、爐渣、煤矸石、礦渣、污泥甚至生活垃圾等多種材料，通過對燒結磚生產(chǎn)技術進行革新不但提高了燒結磚的品質(zhì)而且降低了環(huán)境污染。本文對常見燒結磚的生產(chǎn)技術進行了總結，并依據(jù)GB5101-2003《燒結普通磚》國家標準對燒結磚的檢測方法進行了分析和闡述。

關鍵詞：燒結磚；生產(chǎn)技術；檢測方法；研究

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明我國每年新增30億平方米住宅中磚混占到建筑總量的85%，磚材占到建筑墻材的40%，因此每年建筑行業(yè)消耗大量的磚材。但是傳統(tǒng)的黏土燒結磚生產(chǎn)技術能耗高、污染大且嚴重的破壞了耕地良田，在國家政策的指導下逐漸被新型生產(chǎn)技術所取代，目前應用量最大的生產(chǎn)技術是煤矸石生產(chǎn)技術和粉煤灰生產(chǎn)技術。先前山西省每年排放2500萬噸的煤矸石無法處置，主要采取露天堆放的形式，不但占用了大量空地而且嚴重的破壞了生態(tài)環(huán)境，利用煤矸石生產(chǎn)燒結磚技術成功的變廢為寶。

粉煤灰是火電廠燃煤后排放的固體廢物，在我國的工業(yè)廢渣排放總量所占比重較大，且粉煤灰隨意排放會造成揚塵、大氣污染和水污染，因此將粉煤灰收集后進行制磚也是變廢為寶的途徑之一。

新型的燒結磚生產(chǎn)技術生產(chǎn)的燒結磚各項指標均能達到和超越傳統(tǒng)的燒結磚質(zhì)量標準，且符合國家頒布的墻體材料要符合節(jié)能、環(huán)保、利廢、節(jié)土、大塊、空心、輕質(zhì)的發(fā)展方針。

1 煤矸石燒結磚生產(chǎn)技術

1.1 工藝流程

1）原料制備。煤矸石和頁巖的原料配比為90∶10，首先把煤矸石與頁巖加入顎式破碎機進行破碎和過篩，篩上的繼續(xù)進行破碎，篩下的原料送入攪拌機加水后進行攪拌。2）陳化處理。攪拌后的原料要送入陳化庫進行3天的陳化，陳化后的原料應具有容易疏解、顆粒均勻和水分均勻的特征。3）成型和切碼。陳化后的原料送入攪拌擠出機，加入適量水分進入真空擠出機進行成型。然后磚坯由切條機和切坯機進行切割，最后通過自動碼坯機碼放到窯車之上，送進干燥室。4）焙燒。干燥室的熱量可以使用隧道窯的余熱，干燥好的磚坯送入隧道窯焙燒，制成成品。

1.2 工藝要點

煤矸石制磚容易出現(xiàn)的問題有∶坯體密度不足、強度低、易變性、成品強度低和切割尺寸不穩(wěn)等問題。因此，需要控制好原料的顆粒粒度、含水率、擠壓強度、切割刀調(diào)教準確和干烘的溫度、濕度和速度等因素，通過對以上關鍵點進行控制可以有效解決上述問題。

2 粉煤灰燒結磚生產(chǎn)技術

2.1 工藝流程

1）原料制備。粉煤灰中需摻入適量的黏土作為粘合劑，摻和比例需要經(jīng)過實驗檢測，一般粉煤灰與黏土的比例為60∶40左右。2）混合攪拌。將按照比例摻和好的原料加入實驗測得的水量的進行充分的攪拌。3）陳化。然后將攪拌好的原料送入陳化庫進行3天的陳化，陳化的目的是使混合料充分的吸水，提高原料的和易性，便于擠出成型。4）成型。高摻量粉煤灰可選用ZK70/60-38型多孔磚擠壓機進行擠壓成型和切坯。5）干燥。將磚坯送入干燥室進行干燥，進口溫度設置為120℃～140℃，出口溫度設置為40℃，送風以低送為主側(cè)送為輔。6）焙燒。焙燒與普通黏土磚基本一致，需要實時觀察火情和檢查焙燒溫度。

2.2 工藝要點

因為粉煤灰物理性質(zhì)松散、堆積密度小和沒有塑性，如果黏土摻和量不足和擠壓成型機的壓力不夠容易出現(xiàn)磚坯強度不夠和分層的問題。原料摻和的水量要根據(jù)實驗測得，太多和太少均影響成品質(zhì)量。磚坯干燥和焙燒的溫度和通風應控制均勻，以免因收縮不均產(chǎn)生開裂。

3 燒結磚質(zhì)量檢測方法

依據(jù)GB5101-2003《燒結普通磚》國家產(chǎn)品質(zhì)量標準規(guī)定了燒結磚包含：粘土轉(zhuǎn)、頁巖磚、煤矸石磚和粉煤灰磚質(zhì)量應滿足一定的尺寸偏差、五個等級的抗壓強度、抗風化性能、泛霜和石灰爆裂等要求。1）常規(guī)檢查。檢查磚的外表是否平整、有雜質(zhì)、是否彎曲、是否存在裂紋和顏色是否均勻；摔斷查看截面顏色、強度和是否燒透；然后進行跌落試驗，選擇離水泥地面1米左右的高度將磚直接丟下，查看是否容易摔碎，不容易摔碎者強度較好；拿兩塊磚進行敲打碰撞，聲音清脆者強度高，聲音沉悶者強度低。2）尺寸檢查。用尺子測量磚的外觀尺寸，應滿足GB5101-2003《燒結普通磚》規(guī)定的尺寸允許偏差。3）抗壓強度檢查?？箟簭姸鹊臋z查有回彈法、沖擊法和超聲脈沖法：回彈法使用沖擊能量0.735焦耳的回彈儀進行測量，粘土轉(zhuǎn)、頁巖磚、煤矸石磚和粉煤灰磚回彈值要等于或大于規(guī)定指標值；沖擊法是首先將加工成直徑為10mm圓形顆粒，然后取200g試樣至于50℃～60℃烘烤箱中焙燒2h，接著冷卻后分為50g±0.01g的三份置于沖擊筒進行沖擊試驗，最后根據(jù)抗壓強度與單位功表面積增量公式進行抗壓強度計算；超聲脈沖法是使用非金屬超聲波檢測儀置于磚長度方向兩端進行超聲波速度測定，然后使用標準換算公式計算抗壓抗折強度。4）抗風化性是依據(jù)砌墻磚抗風化試驗檢測細則測量磚的煮沸吸水率、飽和系數(shù)和凍融試驗，要滿足標準規(guī)定要求。5）泛霜。泛霜檢測方法為將磚放入泛霜箱內(nèi)7天，室溫控制在16℃～32℃，濕度控制在（30～70%，然后放入恒溫110℃～115℃烘箱干燥24h，冷卻取出檢查磚的表面是否出現(xiàn)白色結晶或膨脹使得砂漿抹面剝離。6）石灰爆裂。將試樣平行側(cè)立在蒸煮箱篦子板上，試樣距離間隔保持50mm以上，水面距篦子40mm左右，蒸6h后取出檢查是否存在石灰爆裂現(xiàn)象。

4 結語

煤矸石和粉煤灰燒結磚具有強度高、承載抗震效果好和隔熱效果好的優(yōu)點，并且具有保護環(huán)境和節(jié)約耕地的作用，因此對煤矸石和粉煤灰燒結磚生產(chǎn)技術的研究具有非常重大的現(xiàn)實意義。本文對煤矸石和粉煤灰燒結磚的生產(chǎn)工藝及其檢測方法進行了總結與闡述，以期對相關的從業(yè)人員有所幫助。

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