烧结砖生产技术与检测方法研究

刘红伟

摘 要：傳统的黏土烧结制砖技术因为能耗高、污染大和破坏耕地的缺点，2005年国务院颁布了“城市限粘、县城禁实”墙体材料革新文件，目前制砖材料多采用粉煤灰、炉渣、煤矸石、矿渣、污泥甚至生活垃圾等多种材料，通过对烧结砖生产技术进行革新不但提高了烧结砖的品质而且降低了环境污染。本文对常见烧结砖的生产技术进行了总结，并依据GB5101-2003《烧结普通砖》国家标准对烧结砖的检测方法进行了分析和阐述。

关键词：烧结砖；生产技术；检测方法；研究

统计数据表明我国每年新增30亿平方米住宅中砖混占到建筑总量的85%，砖材占到建筑墙材的40%，因此每年建筑行业消耗大量的砖材。但是传统的黏土烧结砖生产技术能耗高、污染大且严重的破坏了耕地良田，在国家政策的指导下逐渐被新型生产技术所取代，目前应用量最大的生产技术是煤矸石生产技术和粉煤灰生产技术。先前山西省每年排放2500万吨的煤矸石无法处置，主要采取露天堆放的形式，不但占用了大量空地而且严重的破坏了生态环境，利用煤矸石生产烧结砖技术成功的变废为宝。

粉煤灰是火电厂燃煤后排放的固体废物，在我国的工业废渣排放总量所占比重较大，且粉煤灰随意排放会造成扬尘、大气污染和水污染，因此将粉煤灰收集后进行制砖也是变废为宝的途径之一。

新型的烧结砖生产技术生产的烧结砖各项指标均能达到和超越传统的烧结砖质量标准，且符合国家颁布的墙体材料要符合节能、环保、利废、节土、大块、空心、轻质的发展方针。

1 煤矸石烧结砖生产技术

1.1 工艺流程

1）原料制备。煤矸石和页岩的原料配比为90∶10，首先把煤矸石与页岩加入颚式破碎机进行破碎和过筛，筛上的继续进行破碎，筛下的原料送入搅拌机加水后进行搅拌。2）陈化处理。搅拌后的原料要送入陈化库进行3天的陈化，陈化后的原料应具有容易疏解、颗粒均匀和水分均匀的特征。3）成型和切码。陈化后的原料送入搅拌挤出机，加入适量水分进入真空挤出机进行成型。然后砖坯由切条机和切坯机进行切割，最后通过自动码坯机码放到窑车之上，送进干燥室。4）焙烧。干燥室的热量可以使用隧道窑的余热，干燥好的砖坯送入隧道窑焙烧，制成成品。

1.2 工艺要点

煤矸石制砖容易出现的问题有∶坯体密度不足、强度低、易变性、成品强度低和切割尺寸不稳等问题。因此，需要控制好原料的颗粒粒度、含水率、挤压强度、切割刀调教准确和干烘的温度、湿度和速度等因素，通过对以上关键点进行控制可以有效解决上述问题。

2 粉煤灰烧结砖生产技术

2.1 工艺流程

1）原料制备。粉煤灰中需掺入适量的黏土作为粘合剂，掺和比例需要经过实验检测，一般粉煤灰与黏土的比例为60∶40左右。2）混合搅拌。将按照比例掺和好的原料加入实验测得的水量的进行充分的搅拌。3）陈化。然后将搅拌好的原料送入陈化库进行3天的陈化，陈化的目的是使混合料充分的吸水，提高原料的和易性，便于挤出成型。4）成型。高掺量粉煤灰可选用ZK70/60-38型多孔砖挤压机进行挤压成型和切坯。5）干燥。将砖坯送入干燥室进行干燥，进口温度设置为120℃～140℃，出口温度设置为40℃，送风以低送为主侧送为辅。6）焙烧。焙烧与普通黏土砖基本一致，需要实时观察火情和检查焙烧温度。

2.2 工艺要点

因为粉煤灰物理性质松散、堆积密度小和没有塑性，如果黏土掺和量不足和挤压成型机的压力不够容易出现砖坯强度不够和分层的问题。原料掺和的水量要根据实验测得，太多和太少均影响成品质量。砖坯干燥和焙烧的温度和通风应控制均匀，以免因收缩不均产生开裂。

3 烧结砖质量检测方法

依据GB5101-2003《烧结普通砖》国家产品质量标准规定了烧结砖包含：粘土转、页岩砖、煤矸石砖和粉煤灰砖质量应满足一定的尺寸偏差、五个等级的抗压强度、抗风化性能、泛霜和石灰爆裂等要求。1）常规检查。检查砖的外表是否平整、有杂质、是否弯曲、是否存在裂纹和颜色是否均匀；摔断查看截面颜色、强度和是否烧透；然后进行跌落试验，选择离水泥地面1米左右的高度将砖直接丢下，查看是否容易摔碎，不容易摔碎者强度较好；拿两块砖进行敲打碰撞，声音清脆者强度高，声音沉闷者强度低。2）尺寸检查。用尺子测量砖的外观尺寸，应满足GB5101-2003《烧结普通砖》规定的尺寸允许偏差。3）抗压强度检查。抗压强度的检查有回弹法、冲击法和超声脉冲法：回弹法使用冲击能量0.735焦耳的回弹仪进行测量，粘土转、页岩砖、煤矸石砖和粉煤灰砖回弹值要等于或大于规定指标值；冲击法是首先将加工成直径为10mm圆形颗粒，然后取200g试样至于50℃～60℃烘烤箱中焙烧2h，接着冷却后分为50g±0.01g的三份置于冲击筒进行冲击试验，最后根据抗压强度与单位功表面积增量公式进行抗压强度计算；超声脉冲法是使用非金属超声波检测仪置于砖长度方向两端进行超声波速度测定，然后使用标准换算公式计算抗压抗折强度。4）抗风化性是依据砌墙砖抗风化试验检测细则测量砖的煮沸吸水率、饱和系数和冻融试验，要满足标准规定要求。5）泛霜。泛霜检测方法为将砖放入泛霜箱内7天，室温控制在16℃～32℃，湿度控制在（30～70%，然后放入恒温110℃～115℃烘箱干燥24h，冷却取出检查砖的表面是否出现白色结晶或膨胀使得砂浆抹面剥离。6）石灰爆裂。将试样平行侧立在蒸煮箱篦子板上，试样距离间隔保持50mm以上，水面距篦子40mm左右，蒸6h后取出检查是否存在石灰爆裂现象。

4 结语

煤矸石和粉煤灰烧结砖具有强度高、承载抗震效果好和隔热效果好的优点，并且具有保护环境和节约耕地的作用，因此对煤矸石和粉煤灰烧结砖生产技术的研究具有非常重大的现实意义。本文对煤矸石和粉煤灰烧结砖的生产工艺及其检测方法进行了总结与阐述，以期对相关的从业人员有所帮助。

参考文献：

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