专利名称：一种粉煤灰砖、砂浆及其生产方法 到目前为止，现有的用粉煤灰制成的建筑用砖，要么工艺较复杂，制作成本高，无法进行推广应用，要么砖的强度不高，无法用于高层建筑的承重墙。中国89109385.0号发明专利曾公开一种《免烧免蒸粉煤灰砖及其制作方法》。据发明人透露，该发明具有选料要求低，原料来源广泛，制作简便，能耗少，成本低的特性。但该发明的原料配比中，粉煤灰只占原料总重量的55％-65％，即粉煤灰用量达不到原料总重量的70％，因而不能称为粉煤灰砖。而且其原料中还需使用14％-20％的石灰和4％-7％的水泥或1％-5％的石膏，我们知道，石灰、水泥和石膏的价格要比粉煤灰的价格高得多，在其“粉煤灰砖”的原料中需用这么大比例的石灰、水泥或石膏，必然会使所生产的“粉煤灰砖”的价格偏高。另外，该发明中对原料之一的煤渣的使用条件也比较严格，要求其粒径须小于6mm，否则须经破碎(实际上，煤渣的粒径往往要大于6mm，从而使破碎成为该发明中必不可少的工序)。即使是这样，该发明所制成的“粉煤灰砖”的强度也只能达到75号至100号砖的有限标准，而无法达到我国部颁标准JC239-2001《粉煤灰砖》中规定的Mu15级的要求，因而它不能用于八层以上高层楼房的承重墙。这也是这种砖至今未获得真正的推广应用的原因之一。中国89102223.6号专利申请公开的《自然养护粉煤灰砖》，97109228.1号专利申请公开的《一种高强粉煤灰砖的生产工艺》和01138341.0号专利申请公开的《常温压缩粉煤灰砖及其制法》都需使用重量百分比不少于6％的水泥，因而其生产成本低不了。其中，89102223.6号《自然养护粉煤灰砖》的粉煤灰的用量太少，达不到《粉煤灰砖》的要求；01138341.0号《常温压缩粉煤灰砖及其制法》还需使用声波、超声波、微波或各种射线之类的外场力才能使砖成型，然后还要将干燥好的砖浸泡在硅酸盐水溶液中进行防水处理，这种复杂的工艺，必将大大提高砖的生产成本，不利于粉煤灰砖的推广应用。中国90109978.3号专利申请公开的《一种粉煤灰砖及其制备方法》使用的水泥虽然只有3％-12％，但它需在搅拌过程中将物料陈化2-4小时，这就大大地降低了生产效率，从而使砖的生产成本提高。中国01103113.1号专利申请公开的《一种粉煤灰砖及其制造方法》、02133006.9号专利申请公开的《用于寒冷地区高掺量蒸压粉煤灰砖》和00126147.9号专利申请公开的《高强蒸压粉煤灰砖成型工艺》是三种可以不用水泥作原料的粉煤灰砖或生产工艺，其原料成本可降低，但01103113.1号《一种粉煤灰砖及其制造方法》需经三次回料的塑炼过程或经研磨、焙烧之类的活化处理；02133006.9号《用于寒冷地区高掺量蒸压粉煤灰砖》的混合料需放入消化仓内消化4小时之久；00126147.9号《高强蒸压粉煤灰砖成型工艺》则需经预压、成型、保持的三段不同时间和不同速度的压制过程，这些方法都是工艺复杂、成本较高、不利于砖的生产和推广应用的，甚至是无法大量实施、无法应用于工业化生产、没有生命力的。
本发明的任务是要克服上述粉煤灰砖及其生产方法的不足之处，提供一种少用或不用水泥，工艺简单，生产成本低，产品强度高，适合大规模流水线工业化生产的粉煤灰砖、粉煤灰砂浆和它们的生产方法。本发明的粉煤灰砖由如下的方案完成它包括粉煤灰、石灰、石膏、水泥和骨料，其原料配比(按重量％比计)为粉煤灰70-80，石灰7-13，石膏0-1.3，水泥0-5，骨料余量，所述粉煤灰是用沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，该粉煤灰统灰中的二氧化硅和三氧化二铁的含量之和在35％以上，所述石灰包含生石灰和熟石灰，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰和石膏的粒度在200目以上，骨料为二区级配的中粗砂或石粉。在上述配方中，石膏的用量约为石灰用量的十分之一，其主要作用是吸收反应中生成的水，当石灰中生石灰的量足够时，可不用加石膏，当石灰中全部为熟石灰时，需加入石灰用量十分之一的石膏。本发明的粉煤灰砂浆由如下的方案实现它包括粉煤灰、石灰、水泥和骨料，其原料配比(按重量％比计)为粉煤灰70-80，石灰7-13，水泥0-5，骨料余量，石灰和石膏的粒度在200目以上。电厂沸腾炉排出的粉煤灰有统灰、一级粉煤灰和二级粉煤灰三种级别。统灰就是由电厂沸腾炉排出的粒度有大有小的原始灰，其质量在三种级别的粉煤灰中是最低的。在上述方案中，用于制砖的粉煤灰是统灰，用于制作砌筑用砂浆的粉煤灰也是统灰，但用于制作粘贴瓷砖或马赛克等装饰用砂浆的粉煤灰，必须使用一级或二级粉煤灰。本发明中使用的石灰，既有熟石灰，也有生石灰，生石灰不必完全经过消解处理，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰中不能有夹生石灰。本发明中使用的石膏，在采用自然养护的制砖工艺中才必须使用，在采用蒸压养护的制砖工艺中可以使用，也可以不用。本发明中所述的水泥，无论是在制砖还是在制砂浆中，都可用或不用，而且对所用水泥的标号没有严格要求。本发明中使用的骨料，在制作承重砖时，须采用二区级配的中粗砂或石粉，在制作非承重的轻质砖或砂浆时，可以使用，也可以不用。
实现上述制砖方案的方法是将所述原料配比的粉煤灰、骨料送入碾轮式混砂搅拌机中搅拌(搅拌的全过程中均无需加水)、碾压2-3分钟，再将石灰，或者再和石膏，或者再和水泥加入搅拌机中搅拌、碾压5分钟左右，使物料混合均匀，将混合料送入砖机中用不小于1600千牛的压力压制成型，最后将砖坯进行自然养护或蒸汽养护一定时间，即得粉煤灰砖成品。
实现上述制砂浆方案的方法是将所述原料配比的粉煤灰和石灰，或者再和水泥，一起送入碾轮式混砂搅拌机中加水搅拌、碾压10分钟左右，加水量根据所需生产的砂浆的干湿度而定，即得粉煤灰砂浆成品。
由于本发明中用量最大的粉煤灰是沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，它不但价格低，而且它本身带有15％-18％的水分(通俗的鉴别方法是用手抓起一把统灰，紧握手中它可成团，松开手它可散开，即说明其含水量适合)，因而原料在搅拌的全过程无需加水。由于所用的石灰中有至少2％-5％的生石灰，而且所用粉煤灰与石灰配合的比例比较合理，压制成型的压力恰当，从而使原料通过搅拌、压力成型和养护过程，可充分完全地反应，生成硅酸盐产物。特别是其中的生石灰不但直接参加反应，而且可吸收反应中所生成的水，从而使反应的平衡向生成硅酸盐的方向移动，它可起到激化的作用，有利于反应的充分进行，于是在本发明粉煤灰砖的生产过程中，就不需增加其它的加工工序和处理了，因而本发明的粉煤灰砖的生产工艺特别简单，可当时配料，当时搅拌，当时压制成型，特别适合流水线大规模连续工业化生产，不但砖的生产成本低(本发明的粉煤灰砖的生产成本比粘上砖的生产成本还低)，而且砖的抗压、抗折强度高，可轻易地达到JC239-2001《粉煤灰砖》中规定的Mu10和Mu15级，并且由于砖的结构致密，因而砖的隔音、隔热、防渗效果好，不吸水，不反潮(因为不含水玻璃等会引起反潮的原料或介质)，砖的质量在大批量生产中也比较稳定。而本发明的粉煤灰砂浆则具有以下优点挂浆牢固、粘接力强、干后浆口不开裂，可用于砌砖、批灰等砌筑作业，也可用于粘贴瓷砖、马赛克等装饰作业，达到节约水泥，降低成本的目的。
图面说明

图1是本发明的粉煤灰砖的生产工艺流程图。

本发明的实施是在广西来宾市雄鹰建材厂的生产流水线上完成的。该厂的生产场地不足3000平方米，投资不足200万元，员工不足25人，采用本发明后，可年产3000余万块粉煤灰标准砖。实施的产品由广西墙改办的官员现场监督批量生产并抽样，然后分别送自治区质量技术监督局建材产品质量监督检验站检验和委托国家建筑材料工业墙体屋面材料质量监督检验测试中心检测，全部项目均符合JC239-2001《粉煤灰砖》标准MU15级合格品和一等品的要求砖的抗压强度平均值为15.7MPa，单块最小值为14.7Mpa；抗折强度平均值为4.6MPa，单块最小值为3.7Mpa；冻后抗压强度平均值为14.6Mpa，干质量损失单块值为0.2-0.5％；干燥收缩为0.72mm/m；碳化后强度为13.0Mpa，系数Kc为0.83。广西墙改办正要求尽快将本发明在全区和全国推广应用。
本发明实施的第一个例子为粉煤灰砖的原料配比(按重量％比计)为粉煤灰70％，石灰13％，骨料17％，所述粉煤灰是用沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，该粉煤灰统灰中的二氧化硅和三氧化二铁的含量之和在35％以上，所述石灰包含生石灰和熟石灰，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰的粒度在200目以上，骨料为二区级配的中粗砂。其生产方法为，将重量比70％的粉煤灰和17％的骨料送入碾轮式混砂搅拌机中搅拌、碾压2-3分钟，再将13％的石灰加入搅拌机中再搅拌、碾压5分钟左右，使物料混合均匀，将混合料送入YZP160-8A型盘转式八孔压砖机中用1600千牛的压力压制成规格为240×115×53mm的标准砖坯，最后将砖坯自然养护5-7天并静置23-21天(也可一起看成自然养护28天)，即得标准粉煤灰砖成品。
实施的第二个例子为粉煤灰砖的原料配比为粉煤灰80％，石灰7％，骨料13％，所述粉煤灰是用沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，该粉煤灰统灰中的二氧化硅和三氧化二铁的含量之和在35％以上，所述石灰包含生石灰和熟石灰，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰的粒度在200目以上，骨料为二区级配的石粉。其生产方法为，将重量比80％的粉煤灰和13％的骨料送入碾轮式混砂搅拌机中搅拌、碾压2-3分钟，再将7％的石灰加入搅拌机中再搅拌、碾压5分钟左右，使物料混合均匀，将混合料送入YZP160-8A型盘转式八孔压砖机中用1600千牛的压力压制成规格为240×115×53mm的标准砖坯，最后将砖坯送入养护窑中用常压蒸汽养护24小时，即得粉煤灰砖成品。
实施的第三个例子为粉煤灰砖的原料配比为粉煤灰80％，石灰10％，石膏1％，骨料9％，所述粉煤灰是用沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，该粉煤灰统灰中的二氧化硅和三氧化二铁的含量之和在35％以上，所述石灰包含生石灰和熟石灰，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰和石膏的粒度在200目以上，骨料为二区级配的石粉。其生产方法为，将重量比80％的粉煤灰和9％的骨料送入碾轮式混砂搅拌机中搅拌2-3分钟，再将10％的石灰和1％的石膏加入搅拌机中再搅拌5分钟左右，使物料混合均匀，将混合料送入YZP160-8A型盘转式八孔压砖机中用1600千牛的压力压制成规格为240×115×53mm的标准砖坯，最后将砖坯送入送入养护窑中，在1-1.3MPa压力和170-200℃温度下蒸汽养护6-8小时，即得粉煤灰砖成品。
实施的第四个例子为粉煤灰砖的原料配比为粉煤灰80％，石灰7％，石膏1％，水泥3％，骨料9％，所述粉煤灰是用沸腾炉烧出自然堆放于料场的粉煤灰统灰，该粉煤灰统灰中的二氧化硅和三氧化二铁的含量之和在35％以上，所述石灰包含生石灰和熟石灰，生石灰的数量不少于石灰总量的2％-5％，石灰和石膏的粒度在200目以上，骨料为二区级配的中粗砂。其生产方法为，将重量比80％的粉煤灰和9％的骨料送入碾轮式混砂搅拌机中搅拌2-3分钟，再将10％的石灰、1％的石膏和3％的水泥加入搅拌机中再搅拌5分钟左右，使物料混合均匀，将混合料送入YZP160-8A型盘转式八孔压砖机中用1600千牛的压力压制成规格为240×115×53mm的标准砖坯，最后将砖坯送入送入养护窑中，在1-1.3MPa压力和170-200℃温度下蒸汽养护6-8小时，即得粉煤灰砖成品。
实施的第五个例子为粉煤灰砂浆的原料配比为粉煤灰70％，石灰13％，骨料17％，石灰的粒度在200目以上。其生产方法为，将上述原料一起送入碾轮式混砂搅拌机中加水(加水量根据所需砂浆的干湿度而定)搅拌10分钟左右，使物料混合均匀，即得粉煤灰砂浆成品。
实施的第六个例子为粉煤灰砂浆的原料配比为粉煤灰80％，石灰7％，水泥5％，骨料18％，石灰的粒度在200目以上。其生产方法为，将上述原料一起送入碾轮式混砂搅拌机中加水(加水量根据所需砂浆的干湿度而定)搅拌10分钟左右，使物料混合均匀，即得粉煤灰砂浆成品。


本发明属用粉煤灰制成的建筑用砖、砂浆及其生产方法。砖的原料％比为粉煤灰70－80，石灰7－13，石膏0－1.3，水泥0－5，骨料余量。将粉煤灰、骨料送入搅拌机中搅拌2－3分钟，再将石灰等加入机中搅拌5分钟左右使物料混合均匀，将混合料送入砖机中用不小于1600千牛的压力压制成型，将砖坯进行自然养护或蒸汽养护一定时间，即得粉煤灰砖成品。砂浆的原料％比为粉煤灰70－80，石灰7－13，水泥0－5，骨料余量。将原料一起送入搅拌机中加水搅拌10分钟左右，即得粉煤灰砂浆成品。本发明的工艺简单，成本低，适合流水线工业化生产；砖的强度高，隔音、隔热、防渗效果好；砂浆挂浆牢固、粘接力强、不开裂。