[发明专利]粉煤灰免烧砖阶梯温度蒸压养护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰免烧砖的高效蒸压养护方法，具体地说涉及一种利用不同蒸压保温温度及养护时间组合成的阶梯温度蒸压养护方法，也适用于加工其它废渣免烧砖及加气混凝土等。属于建筑材料领域。

背景技术

粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排出的一种工业废渣，大量占用土地，严重污染环境，用其采用蒸压养护方法制备蒸压粉煤灰免烧砖具有比较广泛的应用前景。

蒸压粉煤灰免烧砖强度取决于生产过程中产生的水化产物的种类和数量，在配比相同的条件下，蒸压养护温度和养护时间是影响水化产物的种类和数量的关键因素，其中蒸压养护温度决定着水化速度和水化产物的种类、数量和性能。研究表明，水化产物除了有C-S-H凝胶外，还有结晶度良好的托勃莫来石、硬硅钙石、水石榴石以及水化硫铝酸钙等。

免烧砖砖坯为固液气三相体系，含有较多的空隙，高温高压水蒸气可以携带大量的热量通过毛细孔渗透到免烧砖内部，快速提高砖坯内部温度，促进内部活性成分水化硬化。为了使免烧砖中产生较多的水化产物和生成较多的比较致密的对抗冻性有利的晶体矿物，传统的蒸压养护方法都会在较高温度（180～200℃）下保温较长的时间（8～11h），使得结晶度较低的水化硅酸钙凝胶转化为结晶度较高的托勃莫来石、硬硅钙石等矿物。

但传统的蒸压粉煤灰免烧砖生产过程中经常出现外熟内生、开裂掉角等现象造成粉煤灰免烧砖强度低、抗冻性较差，另外蒸压养护时间和生产周期长（200℃保温养护8小时左右，加上升温1小时和降温2小时左右，生产周期大约为11小时），降低了生产效率、增加了生产成本，限制了粉煤灰免烧砖的推广。究其原因可能是传统生产工艺中粉煤灰免烧砖砖坯直接与高温高压饱和蒸气（180～200℃）接触，免烧砖砖坯表面快速形成了致密的水化产物，堵塞了水蒸气进入内部的毛细孔道，而多孔的粉煤灰免烧砖砖坯导热系数小，阻碍了外部热量向砖坯内部传递，砖坯内部升温慢、温度低，水化慢，水化产物少，致密性差，造成粉煤灰产品外熟内生现象；砖坯内外温差较大，在升温冷却过程中，体积变化不均匀，引起免烧砖局部开裂掉角，降低了粉煤灰免烧砖的强度和抗冻性。为了提高粉煤灰免烧砖的强度，常规的做法是提高蒸压养护温度和延长养护时间，提高蒸压养护温度会使粉煤灰免烧砖砖坯表面在较短的时间内变的更加致密，水蒸气通过砖坯孔隙进入砖坯内部更加困难，砖坯内外温差加大，这些都不利于粉煤灰免烧砖强度的提高；在一定情况下，延长蒸压时间可以提高免烧砖内部温度，小幅度提高粉煤灰免烧砖的强度，但大大降低了粉煤灰免烧砖的生产效率，增加了粉煤灰免烧砖的生产成本。实践证明，粉煤灰免烧砖的蒸压养护方法的调节是改善粉煤灰免烧砖强度、抗冻性以及能否降低粉煤灰免烧砖生产成本的关键，对粉煤灰免烧砖的推广应用具有重要意义。多年来人们一直在寻找解决粉煤灰免烧砖外熟内生、开裂掉角、强度低、抗冻性差等技术难题的综合利用途径，目前已有用改变粉煤灰物性、调整粉煤灰免烧砖配比、加入激发剂和提高养护温度、延长养护时间等方法的资料记载，但利用不同蒸压养护温度和养护时间组合成的阶梯温度蒸压养护方法尚未见任何报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有粉煤灰免烧砖蒸压养护方法存在蒸压养护温度过高、蒸压养护时间过长、能耗大，免烧砖外熟内生、开裂掉角、强度低、抗冻性差等问题，而提供一种粉煤灰免烧砖阶梯温度蒸压养护方法。本发明方法是一种由不同温度及时间组合成的新型阶梯温度蒸压养护方法，使用阶梯升温的方式，分阶段、分时段进行。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种粉煤灰免烧砖阶梯温度蒸压养护方法，在不改变粉煤灰免烧砖其它生产工艺的前提下（即通过现有公知常规技术来制备粉煤灰免烧砖，通过本发明的蒸压养护方法来养护粉煤灰免烧砖），具体养护方法是：将粉煤灰免烧砖置于蒸压釜中利用饱和蒸汽养护，按温度分成四个阶段进行：第一阶段保温温度为110～120℃，蒸压釜的表压为0.15～0.2MPa，保温时间为0.5～2h；第二阶段保温温度为130～140℃、蒸压釜的表压为0.27～0.36MPa，保温时间为0.5～2h；第三阶段保温温度为150～160℃，蒸压釜的表压为0.48～0.62MPa，保温时间为0.5～2h；第四阶段保温温度为180～200℃，蒸压釜的表压为1～1.55MPa，保温时间为2～6h。

本发明提高粉煤灰免烧砖强度、降低能耗的机理：