一种粉煤灰垃圾砖配方 【技术领域】
本发明涉及一种粉煤灰垃圾砖烧结方法，具体涉及一种适用于电厂粉煤灰、岩土工程(如勘察钻孔、灌注桩与锚固工程、非开挖施工等)中产生的废泥浆压榨后的泥饼、建筑垃圾制作烧结砖配方，属于土木建筑材料技术领域。
背景技术
实心粘土砖是传统的墙体材料，尤其在中国，实心粘土砖的使用占墙体材料总量的70％以上。然而，大量生产实心粘土砖要挖土毁田，消耗宝贵的国土资源，严重破坏生态平衡。多年来，国家有关部委多次下达在全国部分城市禁止生产和使用实心粘土砖的命令。
我国是以燃煤发电为主的国家，每年由于燃煤发电会排放大量粉煤灰，这些粉煤灰的贮存不仅侵占大量农田土地，还会对地下水资源，对周边生态环境构成严重污染和危害。
为了减少制砖行业的粘土用量，加快粉煤灰的资源化利用，同时还要满足建筑业的需要，近30年来很多制砖企业开始利用粉煤灰烧结砖来取代实心粘土砖，对于降低粘土的使用具有一定的效果，但是在实际的工业化生产中，受到技术等因素的限制，粘土的用量仍高达60～70％，无法彻底根除烧结砖行业对耕地的破坏。
岩土工程施工中产生的大量废泥浆，主要是由粘土、污水、钻屑和泥浆处理剂等组成。以往废泥浆的乱排放造成了大量城市河流的污染，河道淤堵。近年来，通过各地政府部门的严格管理，这种情况有所缓解，也促进了泥浆固化技术发展，然而受运输成本的影响，泥浆固化成本一直高居不下，给施工企业造成了巨大经济负担。目前，泥浆压榨后所形成的泥饼主要处置方法有：一是就近肥田；二是外运回填低洼田；三是制砖。从产业链的角度分析，利用压榨后的泥浆制砖既可以解决泥浆所造成环境污染问题，降低运输成本，又能解决制砖企业生产与保护耕地的矛盾，是一项一举多得的有效措施。
另一方面，随着中国经济迅猛发展，城市、农村的基建项目日益增多，在这些项目施工中留下大量的建筑垃圾。建筑垃圾的填埋处理占用了大量土地和资金。因此，开展建筑垃圾的资源化综合利用，具有重大的经济、社会效益。
本发明将粉碎后的建筑垃圾、泥浆压榨后的泥饼与发电厂粉煤灰作为骨料，加入一定比例的外加剂进行烧结，得到了一种新型粉煤灰垃圾砖。与普通粘土烧结砖相比，在满足抗压强度的要求同时，降低了生产成本，并具有轻质保温性能。该新型粉煤灰垃圾砖配方，所有原料均来源于建筑与工业废料，解决了建筑废泥浆与建筑垃圾的处理难题，解决了粉煤灰等固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用并满足了建筑节能的需要。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能应用于实际生产的高性能、价格低廉的粉煤灰垃圾烧结砖配方。这种烧结砖配方以废泥浆、建筑垃圾、粉煤灰等固体废弃物为原料，解决固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用。
本发明所述的粉煤灰垃圾烧结砖配方，其中建筑垃圾质量比为29.1％，泥饼质量比29.1％，粉煤灰质量比38.8％，外加剂质量比2.9％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的泥饼主要来源于钻孔灌注桩泥浆压榨后的泥饼，主要由粘土、砂、石等成份组成，其中粘土成份占固体成份的70％以上。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的泥饼主要来源于钻孔灌注桩施工中产生的泥浆，其中泥浆采用絮凝联合机械压榨法成型，压榨前先除去砂、石等大颗粒成份，压榨后的泥饼含水量控制在35％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的建筑垃圾主要由废混凝土、碎砖渣、砂浆组成，其中碎砖渣的含最占建筑垃圾的20％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的建筑垃圾为经过球磨机碾磨的直径小于2mm地粉末。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的粉煤灰为发电厂干排粉煤灰，SiO2，CaO的质量份数分别为65.2，4.0％。
本发明所述的烧结砖配方，所采用的外加剂，包含增强剂和粘结剂两种。其中增强剂为Fe2O3粉，粘结剂为密度1.3～1.4kg/m3的水玻璃溶液。增强剂与粘结剂的质量比为1∶1。
本发明的有益效果：这种粉煤灰垃圾烧结砖，制作简便，仅需要事先按比例将泥浆压榨后的泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰、外加剂搅拌均匀即可。烧结砖的重量、保温性能、强度可以通过调节粉煤灰和外加剂的掺入量及烧结温度实现。该烧结砖配方以建筑、工业普遍存在的固体废弃物为原料，与普通粘土烧结砖相比，降低了生产成本，并具有轻质保温的特点。解决了建筑废泥浆、建筑垃圾及粉煤灰的处理难题，解决固体废弃物所造成环境污染问题，保护了耕地资源，实现了固体废弃物的循环利用，并满足了建筑节能的需要。
【具体实施方式】
实施例1
将经过设计计量的泥饼、建筑垃圾粉末、粉煤灰及外加剂经强制搅拌均匀后，陈化48小时，备用。陈化后的物料制成砖坯，湿砖坯外形尺寸：长250mm，宽120mm，高94mm。经过干燥后(利用焙烧窑烟道释放的热量)，干坯砖外形尺寸：长242mm，宽118mm，高91mm，含水量小于7％。送入轮窑焙烧，控制焙烧温度800℃～1100℃，可制成粉煤灰垃圾烧结砖。
制成后的砖进行导热系数和抗压强度试验，试验结果如表1～4所示。
表1粉煤灰垃圾烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂0kg)
表2粉煤灰垃圾烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂1kg)
表3粉煤灰垃圾烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂2kg)
表4粉煤灰垃圾烧结砖试配过程各组分重量配比(外加剂3kg)
表5轻质保温烧结砖组分计量允许偏差
泥饼 建筑垃圾 粉煤灰 外加剂 ±2％ ±2％ ±1％ ±0.2％
由以上各实施例可见，随着粉煤灰掺入量的增加，烧结砖的强度降低，但烧结砖导热系数降低，保温性能增强。当粉煤灰含量达到50kg时，传导系数可以低至0.444W/m.k。随着外加剂的增加，烧结砖强度逐渐增加；此外试验结果也表明，外加剂的加入对烧结砖导热系数的影响不甚明显。
由以上试验结果可见，采用泥饼：30kg，建筑垃圾：30kg，粉煤灰：40kg，4外加剂：3kg，经烧结后的砖体强度可以达到13.55Mpa，高于普通烧结粘土砖Mu10强度，此时烧结后砖体的导热系数为0.456，取得了良好的保温效果，满足建筑节能要求。上述烧结砖的质量与普通粘土砖相比降低20％以上。