一種無粘土燒結砌塊及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于燒結多孔磚和多孔砌塊技術領域，具體涉及一種無粘土燒結砌塊及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 粘土磚或砌塊，俗名紅磚，是以粘土為主要原料經過成型、燒結而成，具有透氣、保 濕、保溫等效果，作為一種優良的傳統墻體建材，每年我國有幾十億塊的產量，但是為保護 耕地，國家已經命令禁止使用粘土磚或砌塊。
[0003] 目前市場上常見的建筑用磚或砌塊主要有水泥混凝土砌塊、頁巖磚、粉煤灰加氣 磚或砌塊等。
[0004] 水泥混凝土砌塊是以普通水泥為粘結劑，石子(或建筑陶粒）、細砂等為骨料，經壓 制成型、蒸養而成，具有厚壁大孔結構(如"日"字型），其強度高，內部可填充保溫材料。但是 水泥混凝土砌塊重量大，工人施工難度增加，外觀差，不能直接作為建筑墻面。
[0005] 頁巖磚是以頁巖為主要原料，替代粘土制備成的磚，強度、外觀等基本性能與粘土 磚基本一致。例如申請號為201310681617. X的中國專利公開了一種多孔頁巖磚的制備方 法；申請號為201010100016.1的中國專利公開了一種拜耳法赤泥頁巖磚及其生產方法；申 請號為201410070670.0的中國專利公開了一種利用鑄造用粘土砂濕法再生污泥制備頁巖 磚的方法。但是，上述方法制備得到的頁巖磚都以頁巖為主要原料，而頁巖作為一種礦物分 布具有區域局限性。并且，生產過程包括配料、破碎、過篩、攪拌、輪碾、成型干燥和焙燒等， 過程復雜，同時存在能耗較高和粉塵污染的問題。
[0006] 粉煤灰加氣磚或砌塊是以粉煤灰（重量占60~70%)、水泥（重量占20~30%)、石 灰(重量占10~20%)、鋁粉(適量)等為原料，經澆注成型、發泡、高溫蒸養(溫度80度左右， 濕度90%以上）而成，具有輕質（密度小于1)、保溫的特點。因此，粉煤灰加氣磚或砌塊可以 作為一種優良的墻體建材。但是，目前粉煤灰加氣磚或砌塊在生產過程需要經過多次配料、 粉磨、發泡等復雜過程，設備投入較高，并且制備得到的粉煤灰加氣磚或砌塊強度低，外觀 差，不能直接作為建筑墻面，從而限制了其應用。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種無粘土燒結砌塊及其制備方 法，本發明提供的無粘土燒結砌塊制備方法簡單，并且制備得到的產品具有良好的力學強 度和外觀。
[0008] 本發明提供了一種無粘土燒結砌塊，由以下成分制備而成：
[0009] 100質量份的粉煤灰；
[0010] 10~30質量份的液體原料；
[0011] 所述液體原料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水。
[0012] 優選的，所述液體原料中水玻璃、堿金屬氫氧化物和水的質量比為100: (5~40): (1 ~10)〇
[0013] 優選的，所述堿金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰中的一種或多種。
[0014] 優選的，所述水玻璃為鋰水玻璃、鈉水玻璃和鉀水玻璃中的一種或多種。
[0015]本發明還提供了一種無粘土燒結砌塊的制備方法，包括以下步驟：
[0016] 將100質量份的粉煤灰和10~30質量份的液體原料混合得到混合料，所述液體原 料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水；
[0017] 將所述混合料依次經過成型、固化、烘干和燒制，得到無粘土燒結砌塊。
[0018] 優選的，所述固化的溫度為15~100°C，所述固化的濕度為70%~90%，所述固化 的時間為4~24h。
[0019] 優選的，所述烘干的溫度為105~120°C。
[0020] 優選的，所述燒制的溫度為400~1000°C，所述燒制的時間為50~90min。
[0021]優選的，所述液體原料按照如下方法進行制備：
[0022] 將堿金屬氫氧化物溶于水玻璃中，再加入水，得到混合溶液；
[0023] 將所述混合溶液冷卻，得到液體原料。
[0024]優選的，所述液體原料中水玻璃、堿金屬氫氧化物和水的質量比為100: (5~40): (1 ~10)〇
[0025]與現有技術相比，本發明提供了一種無粘土燒結砌塊，由以下成分制備而成：100 質量份的粉煤灰；10~30質量份的液體原料;所述液體原料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和 水。本發明以粉煤灰為原料，無需粘土、水泥等，更環保，同時配以以堿金屬氫氧化物、水玻 璃和水為混合物的液體原料，得到的無粘土燒結砌塊力學強度高，外觀好，可直接用于墻 面。并且，本發明提供的無粘土燒結砌塊的制備工藝流程簡單，原料無需粉磨、篩分等過程， 設備投入減少。
[0026]結果表明，本發明提供的無粘土燒結砌塊的抗壓強度為8~35MPa，吸水率為18% ~30%〇
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明提供的制備無粘土燒結砌塊的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0028]本發明提供了一種無粘土燒結砌塊，其特征在于，由以下成分制備而成：
[0029] 100質量份的粉煤灰；
[0030] 10~30質量份的液體原料；
[0031 ]所述液體原料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水。
[0032]本發明以粉煤灰為主要原料制備無粘土燒結砌塊，避免使用粘土、水泥等材料，更 加環保。本發明對所述粉煤灰的來源并沒有特殊限制，優選采用廣東粵電集團云浮電廠提 供的粉煤灰，其中，所述粉煤灰中包括以下主要成分:41.7wt %的Si02，33.374wt %的Al2〇3， 4 · 691wt % 的CaO，3 · 692wt % 的Fe2〇3，0 · 534wt % 的K20，0 · 275wt % 的Na20。所述粉煤灰的燒 失量為1.02。
[0033]在本發明中，所述無粘土燒結砌塊的制備原料還包括液體原料，所述液體原料包 括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水。以100質量份的粉煤灰為基準，所述液體原料的添加量優 選為10~30質量份，更優選為15~25質量份。其中，所述液體原料中水玻璃、堿金屬氫氧化 物和水的質量比優選為100: (5~40): (1~10)，更優選為100: (10~35): (2~8)。
[0034]其中，所述液體原料中，所述堿金屬氫氧化物優選為氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化 鋰中的一種或多種，更優選為氫氧化鈉;所述水玻璃優選為鋰水玻璃、鈉水玻璃和鉀水玻璃 中的一種或多種，更優選為鈉水玻璃。
[0035]本發明還提供了一種上述無粘土燒結砌塊的制備方法，包括以下步驟：
[0036]將100質量份的粉煤灰和10~30質量份的液體原料混合得到混合料，所述液體原 料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水；
[0037]將所述混合料依次經過成型、固化、烘干和燒制，得到無粘土燒結砌塊。
[0038] 本發明首先粉煤灰和液體原料混合得到混合料。本發明以粉煤灰與液體原料為原 料制備粉煤灰，其中，所述液體原料包括堿金屬氫氧化物、水玻璃和水。所述液體原料中水 玻璃、堿金屬氫氧化物和水的質量比優選為1〇〇: (5