[发明专利]一种锦江淤泥制备透水砖、透气砖的方法

摘要

本发明公开了一种锦江淤泥制备透水砖、透气砖的方法，以铜仁市的锦江淤泥为主要原材料，以细木屑粉、糠粉、有机质秸秆粉为造空剂和粘合剂；具体步骤为先准备仪器，然后取主要原材料：铜仁市的锦江淤泥，之后对淤泥干燥、陈化，然后将淤泥烘干，之后将烘干后的淤泥球磨，过筛，再添加细木屑粉、糠粉、有机质秸秆粉配料，之后搅拌、混合均匀，再对混合材料进行压料操作，然后烘干样品，再对样品的尺寸测量，之后对测量好的样品进行烧结，最后制成成品透水砖、透气砖，再对之进行性质进行分析；本发明具有极高的吸水率高、气孔率大、体积密度小、烧失率低、收缩率低、极优的轻质性、较强的抗弯曲能力、强度高、制作简单的优点。

主权项

1.一种锦江淤泥制备透水砖、透气砖的方法，其特征在于：以铜仁市的锦江淤泥为主要原材料，以细木屑粉、糠粉、有机质秸秆粉为造空剂和粘合剂；其制备方法如下：一、仪器准备：TXY数显式吸水率测定仪，快速球磨机， 202‑1型电热恒温干燥箱， TJF8型瓷瓶球磨机，大小各不相同的球磨球，四个等大的球磨罐，两个180目目筛，两个游标卡尺， 769YP‑24b型压片机，烧结炉， FA2004型电子天平，微机控制电子万能实验机、DX‑2700型X衍射仪；二、实验材料：以铜仁市的锦江淤泥为主要原材料，以细木屑粉、糠粉、有机质秸秆粉为造空剂和粘合剂；三、样品制备工艺：（1）淤泥烧结多孔砖以锦江淤泥为主要原材料，并适当添加木屑、糠粉和有机质秸秆粉以一定比例混合、搅拌、压样、干燥等工序制造淤泥烧结多孔砖，试样压坯样的成份配比为：A：淤泥100%，木屑0%，糠粉0%，秸秆0%，b：淤泥90%，木屑10%，糠粉0%，秸秆0%，C：淤泥90%，木屑0%，糠粉10%，秸秆0%，D：淤泥90%，木屑0%，糠粉0%，秸秆10%，E：淤泥80%，木屑20%，糠粉0%，秸秆0%，F：淤泥80%，木屑0%，糠粉20%，秸秆0%，G：淤泥80%，木屑0%，糠粉0%，秸秆20%，H：淤泥80%，木屑10%，糠粉10%，秸秆0%，I：淤泥80%，木屑0%，糠粉10%，秸秆10%，J：淤泥80%，木屑10%，糠粉0%，秸秆10%，K：淤泥70%，木屑20%，糠粉10%，秸秆0%，L：淤泥70%，木屑20%，糠粉0%，秸秆10%，M：淤泥70%，木屑10%，糠粉20%，秸秆0%，（2）通过添加不同比例的细木屑、糠粉、有机质秸秆粉到锦江淤泥中制备成砖进行烧结；（3）先确定一个预烧温度，再把不同比例的砖块用不同的温度里进行烧结；（不同温度烧出来的砖保温时间不一样）；（4）制作表格对每一次烧结的小粒各成分、温度、时间、密度逐一做统计；（5）采用压片机对过筛好的淤泥粉以及其他辅佐材料进行压圆饼状的块：其直径设为50mm，其厚度设为10mm（36g/个），并压制8个圆饼状样品，运用45Mpa的压强，并对圆饼状样品进行保压60s；压条：样品的长设为37mm, 样品的宽度设为7mm，样品的高设为8mm (4g/个），并压制12个条状样品，运用20 Mpa的压强，与圆饼状样品一样，条状样品进行60s的保压；（6）将压制成型的样品处理放在烘干箱中烘干8‑10小时后，取出并测量并记录其尺寸大小和质量，样品主要呈泥灰色，且具有较好的压制成型能力；（7）将压制成型的锦江淤泥样品放在烧结炉里进行烧结，并采用5℃/min升温速率，当样品达到最高的烧成温度时需要对其保温120分钟作为本次实验的烧成制度，本次实验的采用分段烧结的方法，具体分段烧结制度如下：20℃—100℃（16min）—100℃保温30min—300℃(40min) —300℃保温30min—500℃(40min) —500℃保温30min—700℃(40min) —700℃保温60min—900℃(40min) —900℃保温60min—1000℃(20min) —1000℃保温60min—设置烧结温度保温烧结120min—烧结炉冷却，最后，取出冷却的样品进行相关性能的测试；四、结果分析（1）样品的烧失率和直径收缩率、厚度收缩率：根据不同组成的锦江淤泥混合压坯块在1080℃—1140℃烧结温度范围内的外观形貌特征可以得出：随烧结温度的升高，所有烧成样品由1080℃时的砖红色逐渐变成了1140℃时红棕色，甚至棕褐色，同时，样品的变形更为明显，高温烧结下的样品收缩变形要远大于低温烧结下的样品，另外，无论在何种烧结温度下，造孔剂的种类与含量对烧成样品的颜色影响并不明显，在高温灼烧的过程中，淤泥中的硫化物、水分、碳酸盐、二氧化硅化合物等成分的烧失和起到造孔的低燃点的木屑、糠粉、有机质秸秆粉的燃烧，会导致压坯块在烧结过程中的质量烧损，也会造成烧成样品的收缩变形；（2）样品的吸水率、气孔率和体积密度：根据阿基米德原理，用液体静力称重法来进行密度测定，测定了四组圆饼状样品的吸水率、气孔率和密度，测试步骤如下：a.将烧成后的样品放在干燥处，冷却12小时后测定样品的干重；b.将样品放入湘潭湘仪仪器有限公司生产的TXY数显式吸水率测定仪内，抽取真空，抽真空时间为30min，保真空时间3min；c.在真空处理后，打开水阀，放水至样品全部被水浸没，样品在水中的浸泡时间在30min左右；d.采用日本岛津AUY120型电子天平测试烧结饼状样品的悬浮水重（即悬重）和湿重（饱和水时的质量，即饱和水重）；（3）条状样品抗折强度：使用测试仪器为RGM‑4100型微机控制电子万能试验机，并依次测试了四组条状烧结样品的抗折强度，测试速度为5mm/min，影响条状烧成样品抗折强度的主要因素有：a.样品的组成原料，本实验采用的淤泥、木屑、糠粉、秸秆，在含量的差别中造成在压制成型后样品的外形长宽大小的细微异同，因而引起的各样品的抗折强度的不同；b.成型压力和保压时间；结论（1）锦江淤泥中添加10‑20%的造孔剂混合压制成坯块，在1080℃‑1140℃温度下通过固相烧结而制备多孔砖，随着温度升高，烧成样品的烧失率、厚度与直径收缩率明显增大，在1140℃温度下烧成的样品出现了明显的收缩变形现象，表明了样品处于“过烧结”阶段；（2） 在1080℃‑1140℃温度范围内，随烧结温度增加，样品的吸水率、气孔率急剧下降，而体积密度却持续增大，在1080℃‑1120℃烧结温度范围内具有较高吸水率的样品主要有E、K、L、M，具有较高气孔率的样品主要有E、F、K、L、M，具有较低致密度的轻质烧成样品主要为E、F、K、L、M样品，其中M样品具有最高的吸水率(25.8‑33.99%)、高最的气孔率(29.78‑46.25%)和最轻的体积密度(1.36‑1.84 g/cm3)；（3） 在1080℃‑1140℃温度范围内，随烧结温度增加，样品的抗折强度均增大，当淤泥含量为80%、70%时，在1080℃‑1120℃温度的烧成样品均具有一定的抗折强度，表明烧成样品具有一定的抗弯曲能力，其中M样品具有最低的强度(10.86‑18.43 MPa)、G样品具有最高的强度(24.75‑42.37 MPa)，其强度均符合建筑用透水砖、透气砖、多孔砖的要求。