[發明專利]減少表面孔隙的粉煤灰磚

有效

• 申請號: 201511015807.3
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105622062B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 唐偉
• 申請（專利權）人: 渦陽縣晟豐新型建材有限公司
• 主分類號: C04B33/135
• 分類號: C04B33/135;C04B38/00;C04B41/87
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 王宇

本發明提供基本上由粉煤灰形成的磚和形成這種制品的方法。所述磚由上層燒結的C級粉煤灰和下層燒結的F級粉煤灰燒結構成，所述磚具有比粘土燒結磚更高的強度，粉煤灰來源廣泛，進行簡單燒結即可，工藝簡單，能大量應用粉煤灰尤其是潛在應用小的F粉煤灰。并且，粉煤灰磚表面至少部分孔隙中具有燒結的陶瓷相如氧化鋁。

技術領域

本發明一般性地涉及由粉煤灰形成的成型制品如磚和形成這種制品的方法。但是，應理解本發明具有較寬的應用，并可能用于生產各種形狀的制品及減少表面孔隙的方法。

背景技術

粉煤灰是燃煤發電廠中煤燃燒的副產品。現有技術中已經考慮粉煤灰的各種用途以既有助于粉煤灰處理并獲得經濟收益。粉煤灰通常分為F級和C級，F級粉煤灰主要為硅質的，可利用性差。C級粉煤灰富含氧化鈣，具有較好火山灰反應性。

一種常見應用是制造包含粉煤灰的磚。這些磚通常粉煤灰與粘土混合進行燒結硬化，或粉煤灰與水泥等膠凝材料混合進行蒸壓加以硬化。雖然這些磚設法利用粉煤灰，但粉煤灰用量較少，并不能滿足大量粉煤灰廢物尤其是F級粉煤灰利用的需求。

此外，對于磚尤其是地面磚，對于磚表層及其他部分有著不同的強度要求，基于此，可通過設計磚的組成及結構以滿足不同的實際要求。

此外，對于磚尤其是地面磚，通常制備后表面有開孔，開孔表面也趨于吸附雜質或碎屑或表面趨于接收并聚集顆粒，這均會導致嚴重問題，如藏污納垢，不美觀等。

針對上述缺陷，現在急需一種能大量利用粉煤灰且能有效減少表面孔隙缺陷的方法。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種全粉煤灰磚及其制備方法及表面減少孔隙的方法。

本發明提供制備全粉煤灰磚，所述磚基本上由燒結的粉煤灰構成，特征在于所述磚由上層燒結的C級粉煤灰和下層燒結的F級粉煤灰燒結構成。表面孔隙用選自鋁、硅、鋯及鎂的氧化物、其組合進行填充。

所述方法包括步驟：

分別將C級粉煤灰、F級粉煤灰和水及高效減水劑共混，控制水的含量，以便混合物中至少包含部分游離水，形成C級粉煤灰混合物和F級粉煤灰混合物；

先由F級粉煤灰混合物壓制成下層，然后在下層上再由C粉煤灰混合物壓制形成上層，并陳腐及老化一段時間，之后從所述成型體中除去至少一部分游離水；和選用適合的溶液或懸濁液浸漬所述磚表面，適合的溶液包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅烷、醋酸鋯或包括所需金屬原子的螯合物等，適合的金屬無機化合物包括硝酸鹽、氯化物、氯氧化物等。

或者，以懸浮液形式引入，即將適合粒徑的材料顆粒如平均粒徑小于100nm懸浮在適合的液體載體如水或醇中。適合的材料例如是硅、鋁、鎂的金屬顆粒或它們的氧化物顆粒等。

隨后將成型體進行燒制，以便通過粉煤灰的硬化以最終成型制品所述磚，所述粉煤灰磚表面至少部分孔隙中具有燒結的陶瓷相。

與常規粉煤灰磚組成不同，由于本發明中的粉煤灰磚中并無粘土或水泥等其他粘結物，粉煤灰作為僅有的膠結材料，僅通過粉煤灰的固化提供初步的強度，進而通過燒結使得粉煤灰最終得以硬化。粉煤灰中特別是C級粉煤灰中含有一定量的氧化鈣。水和氧化鈣之間的反應導致氫氧化鈣的形成，其為磚提供最初的固化。粉煤灰具有潛在的火山灰活性，在堿性激發劑激發下，粉煤灰中所含活性二氧化硅、氧化鋁等與水、氫氧化鈣等反應生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣或水化硫鋁酸鈣等膠凝水化產物，為磚提供強度更大的膠結，從而使得在燒結前，磚制品能夠保持一定的形狀和強度。

因此在成型前及成型后適量時間的陳腐老化顯得尤為重要。成型前陳腐老化時間可適量縮短，成型后陳腐老化通常大于1天，也可在加熱到一定溫度下進行陳腐老化如大于30℃. 。

此外，由于C級粉煤灰中含有更多量的氧化鈣及其他活性氧化物，因此通過固化及最終的燒結，具有比F級粉煤灰更高的強度。