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摘要:从淤泥质建筑弃土的陈化、混合科的配合比、生产工艺等方面探讨了建筑淤泥质弃土烧结保温多孔砖的关键生产技术。指出完全可以用福州市大量的建筑物地下室开挖的淤泥质建筑弃土替代黏土生产烧结保温多孔砖。产品各项性能指标除符合《烧结空心砖和空心砌块》（GB-）外，还满足夏热冬暖地区建筑节能设计标准的要求。
关键词:淤泥质建筑弃土；原料制备；成型；干燥；烧结保温多孔砖
1前言建筑淤泥质弃土是建筑物地下室开挖的淤泥质弃土垃圾，是一种城市固体废弃物。福州市每年有大量的建筑物地下室开挖的淤泥质建筑弃土，其大部分是被运输至郊区填埋。采用淤泥质弃土垃圾生产新型保温墙体材料，不仅可以节省大量的土地资源，而且避免了城市的二次污染，具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。
2建筑淤泥质弃土及保温掺合料性能2.1淤泥质建筑弃土化学成分和物理性能测试结果表明建筑淤泥质弃土主要是以SiO2、Al2O为主的粘土质材料。其有机质含量较大，烧失量较高，化学成分见表1。淤泥的粒度比较细，其粒度分布接近于对称正态分布，比表面积大于一般粘土和耕质土，属于干燥敏感性高的粘土，如用作原料制砖，则成品率低，砖质量差。淤泥的塑性指数大于制砖对物料塑性指数的要求，用其制砖时必须掺入其他低塑性料才能满足成型、干燥、焙烧的要求。建筑淤泥质弃土的物理性能测试结果见表2。2.2掺合料2.2.1硅藻土硅藻土是一种硅质岩石，其土具有细腻、松散、质轻、多孔等特点，并有特殊的结构构造，使得它具有较大的孔隙度、较强的吸附性、质轻、隔音、耐磨、隔热、耐热等特性，是利用建筑淤泥质弃土生产保温隔热墙体材料时的良好掺合料，可有效提高建筑淤泥质弃土中SiO2的含量，使烧结保温多孔砖具有保温隔热性能。硅藻土主要化学成分、物理性能指标见表。2.2.2木屑、谷壳木屑（锯末）为木材加工厂的废弃物。谷壳为大米加工厂的废弃物。木屑和谷壳作为无塑性的气孔生成内燃料，其最大颗粒不能超过1.5mm。按一定比例将木屑和谷壳掺入建筑淤泥质弃土中制成砖坯，可使砖坯培烧时热源均匀，节省外投燃料。当砖坯在窑内被烧到一定温度后，坯体内的木屑、谷壳燃烧而形成分布均匀的密闭状微孔，可使砖表观密度小，强度高，具有良好的保温隔热性能。2.2.粉煤灰粉煤灰为华能福州电厂排放的干灰。粉煤灰在建筑淤泥质弃土烧结保温多孔砖中的主要作用是作为瘠化原料的外掺剂，可减少干缩收缩率和降低干燥敏感系数。另外，利用粉煤灰中残余碳还可节省外投燃料。粉煤灰化学成分见表4。淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖生产技术.1淤泥质建筑弃土风化及陈化处理工艺按颗粒粗细、含水量大小将淤泥弃土分类堆放，在堆场经过10d~20d的堆积陈化，借助毛细管的作用使水分分布均匀，淤泥质建筑弃土经堆放陈化后会变得更细、更松软，减少了土中生硬泥块的含量，泥料干湿均匀，从而提高了弃土的成型性能。我们在原来只有一级对辊机破碎弃土的基础上，又增加了第二级细碎对辊机破碎，提高了原料的细化程度，从而提高成型坯体的质量以及干燥合格率。.2原料的瘠化处理工艺砖坯裂纹严重、成品率不高、砖强度低的另一个原因是福州的淤泥质建筑弃土中SiO2的含量仅为54%，与正常SiO2含量57%～70%差距大。因此，掺入高含量SiO2的硅藻土、粉煤灰，能有效提高淤泥质建筑弃土中SiO2的含量。.原料中掺入硅藻土、粉煤灰、木屑、谷壳的均化工艺原料由原来的单一淤泥质建筑弃土原料改变为掺和硅藻土、粉煤灰、木屑、谷壳的混合料。由于淤泥质建筑弃土与硅藻土、粉煤灰、木屑、谷壳等掺合料容重相差较大，常规设备的拌合使掺合料浮在混合料表面未能渗透到淤泥质弃土颗粒中，混合料搅拌不均匀，为此，我们改变原来的单级搅拌为双轴二级搅拌工艺。增加一台双轴搅拌机后，可对原料进行有效的均化处理，混合料不仅均匀，而且泥料的干湿也更均化。.4配合比的选择生产烧结保温多孔砖的关键在于混合料配方的合理性和科学性，其既要考虑砖的技术性能指标达到GB-（烧结空心砖和空心砌块）的要求，还要保证砖具有保温隔热性能，同时还要考虑材料的制作成本。我们从淤泥质建筑弃土保温隔热砖的各种导热系数值入手，应用正交试验方法确定出了最佳配合比，其导热系数满足要求的配合比范围为：淤泥质建筑弃土50%~6%；硅藻土20%~2%；粉煤灰8%~15%；谷壳、锯末粉2%~%；增强剂2%。.5生产工艺及控制技术淤泥质建筑弃土为主要制砖原料，由于土质的物理性能差，掺入硅藻土、谷壳、锯末粉、粉煤灰等辅助材料后砖坯产生严重的螺旋纹、S形纹和网状裂纹。成品砖出现了收缩率高、裂纹严重、砖坯难于成型、干燥和焙烧难度大等新问题。为此，我们采取了以下技术措施。.5.1成型设备采用真空度高的制砖机由于淤泥质建筑弃土及其混合料中间有大量空气，因此，应采用真空处理，排除混合料中的空气，使得混合泥料被螺旋切割过的表面之间能更有效地结合，减少了分层现象，这可增加坯体的密实度和强度，减少砖坯在干燥和成型过程中的废品率。为更有效地发挥真空处理的作用，砖机的真空度为0.92%～0.98%，另外，应采用挤压力较大的挤出机。.5.2提高砖坯的密实度砖坯密实度小是坯体干燥收缩率过大，砖坯产生裂纹的因素之一。为提高砖坯密实度，生产中将泥缸衬套改为锥形衬套，螺旋绞刀、机头、机口也做了相应的改造，挤出压力2.8MPa～.0MPa。由于压力和真空度的提高，砖坯的密实度得到了大幅度的提高，生产出的砖坯不再出现各种异常裂纹、螺旋裂纹和S形裂纹等缺陷，砖坯质量良好。.5.砖坯的干燥工艺砖坯的干燥工艺是提高产品质量的重要环节之一，也是提高成品率，降低成本的重要环节之一。生产中要求夹坯压力2.2MPa，码架要密实，为9块/m~10块/m，码高10层，盖顶要严密，坯垛四周覆盖挡风材料。坯垛放置48h后，夜间放风，白天覆盖；过62h后，全天放风。干燥后的砖坯含水率要控制在6%～8%，在夏、秋、冬季节干燥时间10d～12d后就可以进窑焙烧。.6成品生产工艺控制砖坯入窑水分。入窑含水量过高的砖坯，在预热阶段会造成凝露回潮，砖坯会产生严重裂纹，因此，要严格控制入窑的坯体含水量不能超过6%。制定合格的焙烧制度。根据淤泥质建筑弃土的特点，制定相应的焙烧制度，是保证产品最后达标的关键因素：①适当减少码窑密度，加速排除烟气中的水分含量；②除近闸外，要提高其他风闸高度，让湿度较大的烟气在短距离内排出烟道；③烧成温度控制在℃～℃；④延长保温时间，促进产品内部物理化学反应的进行。通过上述技术措施处理使淤泥质建筑弃土达到了生产空心烧结砖的原料技术要求，有效解决了淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖物理性能差以及掺入硅藻土、谷壳、锯末粉、粉煤灰等辅助材料后砖坯易产生螺旋纹、S形纹、网状裂纹、成品砖收缩率高、裂纹严重、砖坯成型、干燥和焙烧难度大等问题。.7生产流程淤泥质建筑弃土生产烧结保温多孔砖的工艺流程：粘土采运→破碎→拌合→陈化→粘土均匀给料→按一定配比均匀添加掺和料→高细碎对辊机细碎→拌合→真空挤出机→机械自动切坯→运坯→人工码坯→干燥→培烧→出窑→产品4淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖技术性能砖批量生产稳定后,淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖经法定质检单位进行一系列的产品性能检测，其性能指标均能满足《烧结空心砖和空心砌块》（GB-）的要求。砖的主要技术性能指标：强度等级≥MU5.0，孔洞率≥0%，体积密度≤kg/m，产品未发现石灰爆裂和泛霜现象。掺加硅藻土、谷壳、粉煤灰和木屑后多孔砖的孔隙率较高，产品吸水率较大，但吸水率和饱和系数等指标仍符合产品标准要求。保温多孔砖采用11排矩形孔的错位排列，使其热工性能较好，导热系数λ≤0.2W/（m·K）,实测mm厚淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖墙体传热系数K≤1.4W/（m2·K）；热惰性指标＞.1。5结束语淤泥质建筑弃土烧结保温多孔砖采用多种废弃物混合料制成，其除具有足够的强度外，还具有较好的保温隔热性能，是一种依靠墙体本身就可以达到夏热冬暖地区建筑节能设计标准要求的新型墙体材料。欢迎订阅年《砖瓦》杂志-砌块、墙板、绿色装配式建筑《砖瓦》杂志年创刊，是国内外公开发行的、面向我国墙体屋面材料行业的核心优秀科技期刊，中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)统计源期刊、中国期刊全文数据库(CJFD)全文收录期刊，“万方数据-数字化期刊群”核心期刊。主要报道以烧结为主的墙体屋面材料行业发展动态、最新科研成果、新产品、新技术、新工艺。内容涉及城镇化建设、绿色节能建筑、古建园林、墙材装备及配套产品的应用。主要栏目有：砖瓦文化、研究探讨、技术交流、砌块与墙板、固废利用、装配式建筑、工程设计、工程管理、施工技术等。《砖瓦》杂志是中国墙体屋面材料行业与国际交流的重要窗口，是广大读者获取行业最新信息和技术的重要渠道，也是科技人员进行学术探讨、技术交流的重要平台。每年由《砖瓦》杂志社主办的行业博览会得到了各界广泛