燒結(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)與檢測方法研究

劉紅偉

摘 要：傳統(tǒng)的黏土燒結(jié)制磚技術(shù)因為能耗高、污染大和破壞耕地的缺點，2005年國務(wù)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(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行革新不但提高了燒結(jié)磚的品質(zhì)而且降低了環(huán)境污染。本文對常見燒結(jié)磚的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并依據(jù)GB5101-2003《燒結(jié)普通磚》國家標(biāo)準(zhǔn)對燒結(jié)磚的檢測方法進(jìn)行了分析和闡述。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)磚；生產(chǎn)技術(shù)；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(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)能耗高、污染大且嚴(yán)重的破壞了耕地良田，在國家政策的指導(dǎo)下逐漸被新型生產(chǎn)技術(shù)所取代，目前應(yīng)用量最大的生產(chǎn)技術(shù)是煤矸石生產(chǎn)技術(shù)和粉煤灰生產(chǎn)技術(shù)。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(yán)重的破壞了生態(tài)環(huán)境，利用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚技術(shù)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(jìn)行制磚也是變廢為寶的途徑之一。

新型的燒結(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的燒結(jié)磚各項指標(biāo)均能達(dá)到和超越傳統(tǒng)的燒結(jié)磚質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)

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(jìn)行破碎和過篩，篩上的繼續(xù)進(jìn)行破碎，篩下的原料送入攪拌機加水后進(jìn)行攪拌。2）陳化處理。攪拌后的原料要送入陳化庫進(jìn)行3天的陳化，陳化后的原料應(yīng)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(jìn)入真空擠出機進(jìn)行成型。然后磚坯由切條機和切坯機進(jìn)行切割，最后通過自動碼坯機碼放到窯車之上，送進(jìn)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(zhǔn)確和干烘的溫度、濕度和速度等因素，通過對以上關(guān)鍵點進(jìn)行控制可以有效解決上述問題。

2 粉煤灰燒結(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)

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(jìn)行充分的攪拌。3）陳化。然后將攪拌好的原料送入陳化庫進(jìn)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(jìn)行擠壓成型和切坯。5）干燥。將磚坯送入干燥室進(jìn)行干燥，進(jìn)口溫度設(shè)置為120℃～140℃，出口溫度設(shè)置為40℃，送風(fēng)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(fēng)應(yīng)控制均勻，以免因收縮不均產(chǎn)生開裂。

3 燒結(jié)磚質(zhì)量檢測方法

依據(jù)GB5101-2003《燒結(jié)普通磚》國家產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燒結(jié)磚包含：粘土轉(zhuǎn)、頁巖磚、煤矸石磚和粉煤灰磚質(zhì)量應(yīng)滿足一定的尺寸偏差、五個等級的抗壓強度、抗風(fēng)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(jìn)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(jìn)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(yīng)滿足GB5101-2003《燒結(jié)普通磚》規(guī)定的尺寸允許偏差。3）抗壓強度檢查。抗壓強度的檢查有回彈法、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(jìn)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(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行超聲波速度測定，然后使用標(biāo)準(zhǔn)換算公式計算抗壓抗折強度。4）抗風(fēng)化性是依據(jù)砌墻磚抗風(fēng)化試驗檢測細(xì)則測量磚的煮沸吸水率、飽和系數(shù)和凍融試驗，要滿足標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(jié)語

煤矸石和粉煤灰燒結(jié)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(hù)環(huán)境和節(jié)約耕地的作用，因此對煤矸石和粉煤灰燒結(jié)磚生產(chǎn)技術(shù)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(jié)磚的生產(chǎn)工藝及其檢測方法進(jìn)行了總結(jié)與闡述，以期對相關(guān)的從業(yè)人員有所幫助。

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