[发明专利]基于脱硫石膏和建筑垃圾的免烧砖及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，公开了一种基于脱硫石膏和建筑垃圾的免烧砖，按重量份计，所述免烧砖的原料包括脱水脱硫石膏70～90份、建筑垃圾5～25份、改性玄武岩纤维2～5份、有机硅防水剂0.1～0.5份和水15～25份；本发明还公开了该免烧砖的制备方法，包括以下步骤：S1.按配比称取上述材料；S2.将脱水脱硫石膏、建筑垃圾、改性玄武岩纤维与有机硅防水剂混合均匀，得到混合干料；S3.将所述混合干料与水混合均匀，得到混合浆料；S4.将所述混合浆料压制成型，得到坯体；S5.所述坯体经养护处理，即得；本发明的免烧砖无需额外添加水泥，能够大量消纳脱硫石膏和建筑垃圾，强度高，具有良好的抗裂性能和耐水性能；此外，该免烧砖的制备工艺简单、成本低，适合工业生产。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体是基于脱硫石膏和建筑垃圾的免烧砖及其制备方法。

背景技术

脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫技术排放的工业固体废弃物，其主要成分为CaSO₄·2H₂O。脱硫石膏具有与天然石膏相似的物理和化学特性，可以作为胶凝材料用于建筑和建材等工业领域。建筑垃圾是城市建设过程中产生的渣土、废旧混凝土和废旧砖石等废弃物。建筑垃圾中较为坚硬的无机组分再生利用时，可以替代天然砂石作为地砖、墙砖、混凝土、砂浆等建材制品的骨料。脱硫石膏和建筑垃圾等大宗工业固体废弃物的资源化、规模化综合利用，是“十四五”期间的重要任务之一。免烧砖是一种利用各类尾矿和工业废渣等生产的新型墙体材料，其应用广泛，属于全免增值税的建材制品。利用脱硫石膏和建筑垃圾等大宗工业固体废弃物制备免烧砖，不仅可以大规模消耗废弃资源，而且可以实现免烧砖的低成本制备，同时会产生可观的社会、经济和环境效益。

对此，中国专利文献CN202011106098.0，申请日20201016，名称为：一种高强度复合免烧砖的制备方法，公开了将脱硫石膏制备为石膏晶须作为补强材料(约占固体原材料的4％)，将水泥作为胶凝材料(约占固体原材料的40％)，采用黄沙天然骨料，添加玄武岩纤维提高韧性和抗疲劳性能，最后将原材料在高压(25～27MPa)下压制成型所得到的免烧砖。

中国专利文献CN201810116946.2，申请日20180713，名称为：一种用建筑垃圾微粉-再生砂制备的环保砖及其制备方法，公开了添加建筑垃圾微粉和建筑垃圾再生砂以消纳建筑垃圾，同时添加水泥(约占固体原材料的10％)与少量脱硫石膏(约占固体原材料的10％)作为胶凝材料，最后将原材料在高压(15～20MPa)下压制成型后，进行蒸压养护(在160～190℃、0.5～1.2MPa的条件下蒸养12～18h)所得到的免烧砖。

然而，上述专利文献所公开的免烧砖仍然存在以下缺点：

1.脱硫石膏的利用率较低，需要额外添加水泥等辅助胶凝材料；

2.成型压力偏大，对设备要求较高，低生产能耗与高产品性能难以同时得到保证；

3.由于脱硫石膏的吸湿性较强，导致以脱硫石膏为主要原材料的建材制品耐水性较差，长期应用于潮湿环境容易导致强度下降；

4.虽然添加玄武岩纤维可以提高免烧砖的抗裂性能，但由于玄武岩纤维表面光滑，与其它原材料的粘合性较弱，从而削弱了其在免烧砖中的增强效果。

因此，我们亟需一种无需额外添加水泥，能够大量消纳脱硫石膏和建筑垃圾，并且强度高、抗裂性能和耐水性能良好、制备工艺简单以及成本低的免烧砖。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种基于脱硫石膏和建筑垃圾的免烧砖，达到了使其在无需额外添加水泥的条件下，不仅能够大量消纳脱硫石膏和建筑垃圾，而且能够提高抗裂性能和耐水性能，并且强度高的效果。