你知道吗?粉煤灰和脱硫石膏能制成免烧砖
引言
你可曾想过,那些在工业生产中被视作废弃物的粉煤灰和脱硫石膏,竟然能“摇身一变”,成为免烧砖的主要原料?这听起来似乎有些不可思议,但事实上,它们确实蕴藏着制作免烧砖的巨大潜力。接下来,就让我们一起走进粉煤灰和脱硫石膏的世界,揭开它们变废为宝的神秘面纱吧!
一、粉煤灰和脱硫石膏的基本信息
1.1 来源与处理现状
粉煤灰:它是燃煤电厂在燃烧煤炭时,从烟气中收集到的细小灰粉。我国是煤炭资源大国,燃煤电厂众多,每年产生的粉煤灰数量惊人。据相关数据显示,2020年我国粉煤灰的产生量高达6.8亿吨。以往,这些粉煤灰大多被直接堆存或填埋,不仅占用大量土地资源,还可能对周边环境造成污染。
脱硫石膏:它是在燃煤电厂采用湿法脱硫工艺时,通过化学反应生成的副产品。随着环保要求的提高,越来越多的燃煤电厂采用脱硫技术,脱硫石膏的产量也在逐年增加。2020年,我国脱硫石膏的产生量约为7500万吨。目前,脱硫石膏的利用率相对较低,大量脱硫石膏被闲置或简单处理,未能充分发挥其价值。
1.2 环境问题
粉煤灰:在露天堆存或填埋过程中,粉煤灰中的重金属、放射性物质等有害成分可能随雨水渗入土壤和地下水,造成环境污染。此外,粉煤灰的细颗粒在风力作用下容易扬尘,对空气质量和人体健康产生不利影响。
脱硫石膏:如果脱硫石膏处理不当,其含有的亚硫酸盐、重金属等物质也可能对环境造成污染。同时,脱硫石膏的堆放还会占用土地资源,影响土地的利用效率。
二、免烧砖的制作工艺
2.1 原料筛选
粉煤灰:需要选择颗粒细小、均匀,含碳量低的粉煤灰。含碳量过高会影响免烧砖的强度和稳定性。可以通过水洗、风选等方法对粉煤灰进行预处理,去除其中的杂质和粗颗粒。
脱硫石膏:应选择纯度较高、含杂质少的脱硫石膏。杂质过多会影响免烧砖的性能。可以通过破碎、筛分等工序,将脱硫石膏加工成适合制砖的粒度。
2.2 配比确定
粉煤灰和脱硫石膏的配比是影响免烧砖性能的关键因素之一。一般来说,粉煤灰的掺量在50%~70%之间,脱硫石膏的掺量在30%~50%之间。具体的配比需要根据原料的性质和免烧砖的性能要求进行调整。例如,如果需要提高免烧砖的强度,可以适当增加粉煤灰的掺量;如果需要提高免烧砖的耐水性,可以适当增加脱硫石膏的掺量。
除了粉煤灰和脱硫石膏,还需要添加适量的水泥、石灰等胶凝材料,以及少量的外加剂(如减水剂、增塑剂等),以改善免烧砖的性能。水泥和石灰的掺量通常在10%~20%之间,外加剂的掺量则根据实际需要确定。
2.3 搅拌
将筛选好的粉煤灰、脱硫石膏、水泥、石灰等原料按照确定的配比放入搅拌机中进行搅拌。搅拌时要充分均匀,以确保各组分充分混合,形成均匀的浆料。搅拌时间一般为3~5分钟,具体时间要根据搅拌机的性能和原料的性质进行调整。
在搅拌过程中,可以适当加水,以调整浆料的稠度。加水量要控制在合适的范围内,过多或过少都会影响免烧砖的成型和性能。
2.4 成型
将搅拌好的浆料倒入模具中进行成型。成型时要施加一定的压力,以使浆料充分填充模具的各个角落,并形成具有一定形状和尺寸的砖坯。成型压力一般在5~10 MPa之间,具体压力要根据免烧砖的性能要求和模具的结构进行调整。
成型后的砖坯需要进行脱模处理,以方便后续的养护工序。脱模时要小心谨慎,避免对砖坯造成损伤。
2.5 养护
免烧砖的养护是确保其性能稳定的重要环节。养护方法主要有自然养护和蒸汽养护两种。
自然养护:将成型后的砖坯放置在通风良好的环境中,让其自然干燥。自然养护的时间一般为7~14天,具体时间要根据天气条件和砖坯的干燥情况而定。在自然养护过程中,要定期对砖坯进行洒水保湿,以防止其表面开裂。
蒸汽养护:将成型后的砖坯放入蒸汽养护室中,通过加热蒸汽对砖坯进行养护。蒸汽养护的时间一般为612小时,温度控制在6090℃之间。蒸汽养护可以加快免烧砖的硬化速度,提高其早期强度。
三、免烧砖与传统烧结砖的对比
3.1 性能对比
强度:免烧砖的强度通常在1530 MPa之间,而传统烧结砖的强度一般在2030 MPa之间。虽然免烧砖的强度略低于传统烧结砖,但通过优化原料配比和生产工艺,可以提高免烧砖的强度,使其满足大多数建筑场景的要求。
耐久性:免烧砖具有较好的耐水性和抗冻性,其耐久性与传统烧结砖相当。免烧砖在长期使用过程中,不容易出现开裂、脱落等问题。
保温隔热性能:免烧砖的保温隔热性能优于传统烧结砖。由于粉煤灰和脱硫石膏中含有大量的微孔和气孔,这些孔隙能够有效地阻止热量的传递,从而提高免烧砖的保温隔热性能。
3.2 成本对比
生产成本:免烧砖的生产成本相对较低。首先,粉煤灰和脱硫石膏作为工业废弃物,其价格低廉,甚至有些企业愿意免费提供。其次,免烧砖的生产工艺相对简单,不需要高温烧结,节省了大量的能源消耗。此外,免烧砖的生产设备投资也相对较少,生产效率较高。
运输成本:由于免烧砖的重量较轻,其运输成本也相对较低。这使得免烧砖在长距离运输时更具优势,能够降低建筑项目的整体成本。
3.3 环保对比
资源利用:免烧砖的生产充分利用了粉煤灰和脱硫石膏这两种工业废弃物,实现了资源的循环利用,减少了对天然资源的开采和消耗。而传统烧结砖的生产需要大量的黏土等自然资源,对环境造成了一定的破坏。
能源消耗:免烧砖的生产过程中不需要高温烧结,能源消耗较低。相比之下,传统烧结砖的生产需要经过高温焙烧,能源消耗较大,对环境造成了较大的压力。
污染排放:免烧砖的生产过程中产生的污染较少,主要是一些粉尘和少量的废水。而传统烧结砖的生产过程中,会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体,对大气环境造成污染。
四、实例展示
建筑墙体:在一些住宅建筑和商业建筑中,免烧砖被广泛应用于墙体的砌筑。例如,在某住宅小区的建设中,使用免烧砖作为外墙材料,不仅提高了墙体的保温隔热性能,还降低了建筑的能耗,为居民创造了舒适的居住环境。
市政工程:在市政道路、桥梁等工程中,免烧砖也被用作铺路砖或护坡砖。例如,在某城市的道路改造工程中,使用免烧砖铺设人行道,既美观又环保,还提高了道路的使用寿命。
园林景观:在园林景观建设中,免烧砖被用来制作各种景观砖和装饰砖。例如,在某公园的建设中,使用免烧砖制作花坛、座椅等景观设施,既体现了环保理念,又增添了公园的美感。
结语
粉煤灰和脱硫石膏制作免烧砖,不仅为工业废弃物的处理提供了一条新的途径,还为建筑行业带来了一种环保、节能的新型建材。作为读者的你,不妨在日常生活中多关注环保建材,了解免烧砖等绿色建材的优势和应用情况。让我们携手共进,共同为推动环保事业的发展贡献一份力量,让我们的家园变得更加美好!
来源:灰站
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