免烧砖替代烧结黏土砖的可行性研究

２００６年第８期　大众科技　ＮＯ．８，２００６　（总第９４期）　ＤＡ　ＺＨＯＮＧ　ＫＥ　Ｊ　（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ　Ｎｏ．９４）　免烧砖替代烧结黏土砖的可行性研究　梅元杰．赵鑫　（长江大学城建学院土木０３１班，湖北荆州４３４０２３）　【摘要】作为传统材料的实心黏土砖无论从资源与能源的耗费、土地的破坏和环境的污染的任一角度来分析均不是可持续　发展的建材产品，国家并对其使用严厉禁止，一种新型的绿色墙体材料——免烧砖来填补其空白已成为趋势，免烧砖以工业废渣　为原料、环保、节能且强度高等优点。完全待合可持续发展的要求，在不久的将来，免烧砖将成为我国建筑主要的墙体材料之一，　被广泛的使用。　【关键词】免烧砖；粉煤灰；节约资源；环保；节能　【中图分类号】ＴＵ５２２．１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００８—１１５１（２００６）０８—００４０－０２　我国是世界上最大的发展中国家。以世界７％的耕地养育　每年控制在４５００亿块以内．累计节约土地ｌ１Ｏ万余亩，节能　着世界上２２％的人口。土地资源十分宝贵，城乡建设的发展需　８０００万吨标煤利用废渣３亿吨。就全国总体而言。每年尚未利　要大量的墙体材料，而传统的建筑材料——烧结实心黏土砖，　用的当年排放的粉煤灰量仅相当于５００亿块标准砖的墙体材　它占地取土与土地资源严重缺乏形成了强烈的矛盾。由于人　料．只及目前实心黏土砖产量的十分之一。　们传统的“秦砖汉瓦”思想根深蒂固．使我国的小块实心黏土　二、节约生产耗能。保护环境　砖产量高居不下．这种在神州大地上使用了２Ｏｏｏ多年的传统　生产烧结黏土砖需要消耗大量煤等燃料，我国现在能源　墙体材料已不是町持续发展的建筑材料。　比较缺乏．每年我国有很大一部分能源用于生产烧结黏土砖，　一、节约土地资源利用工业废渣　生产ｌＯ亿块实心黏土砖要消耗一万吨标准煤。由于煤的燃烧　据统计．每年烧砖耗用约１００万亩土地，其中毁田造砖的　同时产生大量的废渣和有害气体．有很多砖瓦企业就在城市　有２万亩．减少粮食生产近８０００万吨，全国有砖瓦企业约ｌ１　的郊区附近．砖瓦厂林立的烟窗产生大量的有害气体，严重污　万个，占地６ｏｏ多万亩。　染了城市的空气。影响人们的身心健康。　免烧砖是利用煤灰，煤渣。煤矸石，尾矿渣，化工渣或天然　作为新型材料的免烧砖则有效的解决了上述问题，它既　砂作为主要原料，不经高温煅烧而制成的一种新型墙体材料。　不产生或很少产生工业废渣．也不排放有害气体，且不消耗大　一．一　它不以黏土为原料，不毁一寸土地，而是利用工业“三废”，变　量的能量。发展“绿色建材”是未来的发展趋势，免烧砖替代实　废为宝，生产免烧砖的原料十分广泛，能够就地取材。　心黏土砖也是必然的发展趋势。　我国是世界上燃煤发电第一大国每年排放粉煤灰约２亿　三、免烧砖生产工艺简单。经济成本较低　吨，历年堆积粉煤灰及工业废渣大７Ｏ亿吨．不仅占用大量土　现在以利用赤泥、粉煤灰制作免烧砖为例来说明。　地堆放。而且还耗费巨额运输费用。由于粉煤灰的特殊性质，　目前，我国对粉煤灰的利用还很有限，仅有少量的用来填充路　口　．　一　］　＿＿＿ｌ＿　］　．　＿．　］　基。对这一臣大的资源与环境广廿Ｊ题，我国的科技工作者对粉煤　灰的再利用做了深入的研究，利用粉煤灰，煤矸钉．炉渣。钢　渣，建筑垃圾等工业废渣生产免烧砖等新型墙体材料。　据统计．我国每年工业废渣排放量为８亿吨左右，其中火　电工业粉煤灰渣４５００万吨，工业废渣占地面积约８Ｏ万亩，其　中粉煤灰占ｌ２万亩，２０００年工业废渣总排放量为ｌ２．７亿吨，　其中粉煤灰１．９亿吨．利用率不足３Ｏ％．　－　《中国２１世纪议程》白皮书中指出：２０００年时废渣利用率　ｒ…　赢商　……．．　．…．．一　．　达４５％～５０％。实际上绝大部分废渣Ｉ『用以制造免烧砖。若以　可见．制作工艺简单，比较容易掌握。某公司引进了一条　生产相当１０００亿块实心黏土砖的免烧砖，一年町消耗工业废　年产１０００万块砖的生产线需设备投资１３．６万元，其中制砖机　渣７０００万吨，节约耗地３万亩，节约生产耗能１００万吨标煤，　７．６万元，碾轮机３．２万元，混料机０．８万元，附属设备２万元，　同时还可以减少废渣堆占地和减轻环境污染。　总　地２０００平方米。总动力４０ＫＷ，需工作人员ｌ５一ｌ８人，每　国家经贸委制定的《墙体材料革新”十五”规划》，到２２０５　年口Ｊ　获利３９万元　根据２００１年ｌ２月国家经贸委的有关规　年．全国新型材料产量达３０００亿块，比２０００年增长９００亿块．　定　对原料中废渣利用率３０％以上的工业产品实行减免税收　淘汰实心黏土砖企业２万家，减少产量６００亿块，实心砖产量　政策．免烧砖属于免税产品。利用工业废渣生产免烧砖具有回　【收稿日期１２０ｏ６—０３—２１　【作者简介】梅元杰（１９８５一），男，湖北松滋人．长江大学城市建设学院０３１班学生。研究方向：土木工程；赵鑫（１９８４一），男，湖　北松滋人，长江大学城市建设学院０３１斑学生，研究方向：土木工程。　．．４０　．　　一　一一。一一．维普资讯 http://www.cqvip.com

收期短，年利润率高等特点，同时工业废弃物利用率达９０％以　上，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。　在实验取得较好结果的前提下，为进一步验证结果的可　靠性，又利用免烧砖生产线制砖机进行了一次复证实验。　实验强度换算　配科蛆成（ｋ￡）　结果醒　四、免烧砖的技术指标　某实验室曾作过粉煤灰砖的强度实验。具体如下：　实验方法：按不同的配方要求准确称量各种原料。人工　混匀后加入成型所需水量，在１００吨的实验压力机上用自制　赤　粉ｌ垤灰｝　量科　ｊ固化齐Ｉ　４￥　！　固ｔ＆￣ｌｌ甜　泥　ｆ　０　ｌ　Ｊ　＇　。　一　抗压　；　抗折　６虬　：　１＿∞　　；ｉ　模具制压成型，成型后自然养护，到一定龄期，测定其抗压、抗　折强度。主要添加剂：水泥、石灰、石膏、水玻璃。　原料成分（质量百分比）　二氧化　曩化轶　曩化铝　氧化枵　噩化　氧化钾　墨化　硅　ｉ异匣　２１＿５２　７．６２　３０　∞　３６　：３０；　３ｏ　！　　ｌ　Ｉ　Ｉ＋一　一　一　ｌ０　一－－ｎ一一｛　　Ｉ　ｌ一＇　ｌ一　－－　一　一－…一一一…－一一　；３０　ｊ　∞　Ｊ　ｌ　　Ｊｌ０　。一…　ｉ　●ｒ一……。。一。。。　５．０３　１１　。’…　１．　　；２．　●　∞　：　－　２５　～一……：　ｒ　一’’　…一一一｛　　ｌ　７．２１　一３５　∞　；　’　２５　　：●　　｛　●ｉｔ　８．口２　　：２　３ｅ　饷　ＬＯ∞　４２．ｄ０　３．２０　０　ｄ６　灼　ｉ　｝　＋　　●２．＇Ｏ　ｉ　１Ｏ　６６；　：１２．４６：　特爆灰　４８．６ｚ　Ｔ．４３　２５’５。　５．８。　粉煤灰砖的各类强度均能达到规定的要求．可广泛应用　于建筑墙体材料。　五、结语　配　蛆威　（ｋ‘’　诗强度孵　标推　免烧砖是一种符合可持续发展要求的绿色新型墙体材料。　以其“保护农田、节约能源、因地制宜、就地取材．变废为宝”的优　１．５　．５　．５　；赤汜　；　４０　｝　｝　｝　４ｏ　４ｏ　４ｏ　ｄ０　４ｏ　粉爆灰　骨科　３０　　；∞　：　固化卉Ｉ　固化刑　固化刊　ｌ●　ｄ　ｌｌ　ｇ　８　；　２０　：　抗压　６．３４　８　６４　８４８　＋抗折　抗压　抗折　１．４２　３Ｔ　２０　∞　２５　７．５　．５　ｉ　．５　点，且强度高、耐久性好、尺寸标准，外形完整色泽均一、古朴自然　的外观越来越被人们所亲睐。我相信免烧砖将会广泛应用于我　国的建筑市场，使我国的建筑墙体材料逐步向“绿色建材”迈进。　３０　２５　２ｏ　８．４５　８　９７　ｚｏ　４２　．８２　６５　２　ＴＴ　７　５　Ｔ．５　．５　．．５　１．５　１．５　∞　２５　４ｏ　｝　－　　∞　：　；∞　２０　２５　１６　１ｔ　．ｔ２　２．８９　．５　Ｔ．５　７．５　７．５　ｌ　５　１．５　４Ｏ　４ｏ　４ｏ　ｌ２２８　ｊ　３．７２　Ｂ．４０　１．２　２．４　【参考文献】　［１】鞠峰．利用工业废渣生产蒸芥粉堞灰砖的研究田．新型　｝　３０　１４　ｌｏ　５７　１．５　４ｏ　４ｏ　∞　ＬＯ　ｌ３　６４　ｌ１　６Ｔ　１．４９　２　３３　．５　．５　．５　建筑材料，（５）．　４ｏ　．３０　ｌＬ．５　２＂　．６　ｉ　ｌ．５　（上接第３８页）　当材料厚度ｔ≤０．５ｒａｍ时，Ｄ＝Ｉ．６～２．０　ｍｍ　当材料厚度０．５＜ｔ≤１．０ｒａｍ时．Ｄ：２，０～２．５ｒａｍ　正销的基本工作原理。但导正销工作部分不是圆柱面．而是下　端的圆锥面。圆柱面的直径大于导惟孔的直径，因此当圆锥面　插入导正孔后肯定会使某一层锥面与导正孔无间隙接触．这就　当材料厚度１．０＜ｔ≤１．６ｒａｍ时．Ｄ＝２．５～４．０ｒａｍ　导正销材料与冲导正孔凸模材料相同，用合金工具钢制　造。淬火硬度为ＨＲＣ５８　６２。　２．销的类型。多工位级进模中，间接导正销（指没有安装在凸　避免了因导正销与导正孔的间隙而产生的进距误差。此时由于　导正销不能完全插入导正孔．所以导正销在导正孔上方的锥面　会对片料有一定的压力，这样会使片料发生弯曲，因此必须在　模上的导正销）通常都安装在凸模固定板或卸料板上。见下图：　凸接聋枉　片料的导正孑Ｌ下方增加弹顶销，并在销的顶端开一个让位孔。　弹顶销下面的弹簧力一定要远大于导正销上面的弹簧力．这样　才能保证在工作时片料不被导正销压弯。见下图：　凸　强　艟　唧ｔ　～　（ｅ）　在这种浮动式导正销做精定位元件的情况下，一般是和　自动送料装置联合使用。自动送料装置在一次冲压行程结束　后，夹住片料，使片料前进一个进距．送到下一个工位。（此时　图（ａ）、图ｆｂ）是固定式导正销。图ｆｃ）、图（ｄ）是浮动式导正　销。在一般精度的级进冲压模中。使用固定式导【Ｅ销时。进距　精度会高一点．但易于折断或不易卸料。使用浮动式导正销　时，因为弹簧起压紧和缓冲作用。这种导　销不易折断，但进　距精度也不高。　是粗定位）在新的冲压行程开始时。自动送料装置的央爪松开　片料，退回原位。同时上模下行，浮动式导正销插人片料的导　正孔，进行精定位。　笔者在设计一个８个工位．片料厚度仪０．２ｍｍ的高精度　冲压模时．使用上述定距机构（即浮动式导正销与自动送料装　置联合定距）进距精度町以控制在０．０１ｍｉｌｌ以内。　３．浮动式导正销在精密冲压模中的应用。对于一些高精度　的冲压件。上述导　销工作直径的计算方法就不适用了，因为　这样计算出的导正销与导正孔的间隙太大，再加上工位阃的累　积误差．进距误差将比导正销与导正孔的间隙还要大。所以我　【参考文献】　［１】徐政坤，范建蓓．冲压模具设计与制造［Ｍ】．北京：化学工　业出版社．　们要采用新的导ｌ　销设计方法，这种设汁仍然采用了浮动式导　一４１—