[煤矸石烧结多孔砖性能及应用前景分析]煤矸石烧结多孔砖规格

　　【摘 要】煤矸石是一种新型环保建筑材料，具有节省土地，节约能源，变废为宝，美化环境，煤矸石砖质量等诸多优点。但由于煤矸石烧结多孔砖不合格造成房屋出现质量问题屡屡出现，本文从煤矸石砖的性能分析了风化、酥裂的原因。从煤矸石综合利用方面分析了其应用前景。
　　【关键词】煤矸石；烧结多孔砖；风化；酥裂
　　
　　1.引言
　　煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，每年的排放量相当于当年煤炭产量的10％左右，目前已累计堆存30多亿吨，占地约1.2万公顷，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时造成自燃，污染大气和地下水质。煤矸石又是可利用的资源，其综合利用是资源综合利用的重要组成部分。因此，煤矸石综合利用是一项长期的技术政策。
　　2.煤矸石烧结应用现状
　　煤矸石烧结多孔砖是一种新型环保建筑材料，其主要成分是采煤和洗煤过程中排放出的固体废物煤矸石。煤矸石在经过粉碎、配料、成型、烧结等环节后变成高强度的白色耐火砖。这种砖在生产烧结过程中完全依靠煤矸石自身散发热量。节约了大量黏土原料和煤炭资源的煤矸石烧结多孔砖凭借其保温性能良好、自身重量较轻、减少砂浆使用量和增加建筑物使用面积的优点成为我国节能建筑中被广泛应用的一种新型建材。
　　煤矸石烧结砖，从耐压、抗折、耐酸以及耐碱性能都高于粘土砖；从建筑用砖的成本方面来看，砌墙及粉刷前不用浇水，可节省用水费及人工费，同时，由于硬度高，产品在运输中的损耗比粘土砖低。
　　但近年来，全国各地因煤矸石烧结多孔砖不合格造成房屋出现质量问题的事件屡见报端。最常见的就是出现风化、酥裂现象。江西省吉安市峡江县巴丘镇将沙村100多户移民使用该县新田砖厂生产的煤矸石烧结多孔砖建房，一个月后发现新建房屋墙面有的起包，有的开裂，用竹篙一敲就碎了。河南省登封市的于先生于2011年4月20日～2011年5月13日多次在当地的登电新型建材有限公司购买煤矸石烧结多孔砖。等房屋建到第四层时他发现，门框和窗框有多处出现裂缝现象，剩余的煤矸石烧结多孔砖甚至自动出现粉碎现象。湖北省天门市、钟祥市数十户村民使用了钟祥市福鼎新型建材有限公司生产的煤矸石烧结多孔砖后，新房墙体很快开裂，所有砖块用手一捏就碎了。河南省渑池县、宜阳县数十户村民使用渑池县鑫盛建材有限公司生产的煤矸石烧结多孔砖建房，这些房屋一经风吹雨淋就成了“豆腐渣”，新房转眼成为危房。陕西省西安市长安区村民李某在建房时购买的煤矸石烧结多孔砖在放置了一个多月后，就如豆腐一样敢看不敢捏了。
　　3.煤矸石烧结性能分析
　　出现风化、酥裂现象，主要是因为砖里含钙量太大。钙会膨胀，就像把生石灰变成熟石灰的过程一样，钙经过风化就会膨胀。在有风、有潮气的情况下，这种砖就会出现风化、酥裂现象。煤矸石里含有青石、钙石，如钙石含钙量大，就会出现这种情况。根据不同地质情况，各地煤矸石的含钙量也不同。
　　煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，其主要成分是SiO2、Al2O3，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3等微量元素。结合有关行业专家的研究分析，无论从物理性能还是从化学成分方面，煤矸石都是一种优良的制砖原料。但是，并非所有煤矸石都适宜生产烧结砖，适宜制砖的主要化学成分和物理性能见下表：
　　表1 适宜制砖的煤矸石化学成分含量
　　成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 烧失量
　　适宜（%） 50～70 10～25 ３～８ <５ <３ <１ <15
　　表2 适宜制砖的煤矸石物理性能
　　项目 塑性指数 发热量（KJ/Kg） 线收缩（%） 干燥敏感系数 烧成温度（℃） 烧结温度范围（℃）
　　适宜 8～13 1672～2090 干燥:３～８ 焙烧：2～5 <0.8 950～1150 <１５
　　从理论分析，煤矸石的各成分含量多少与煤形成的年代、地区和条件有着密切联系。煤矸石内各化学成分含量的多少直接影响砖的物理力学性能和焙烧制度，进而影响砖坯质量。因此，在生产烧结砖前应进行化学成分分析。
　　另外，煤矸石的塑性、发热量等物理性能对砖坯的成型、焙烧都具有直接的影响，因此，必须依据原料的物理特性，合理选择原料或进行原料掺配，并使其具有科学合理的颗粒级配，从而生产出高品质煤矸石烧结砖。
　　4.煤矸石烧结砖生产工艺分析
　　煤矸石烧结砖采用的是高强度真空挤出方式，在原料的处理上，通过鄂破、锤破、中粗破、高速细破、筛选、陈化等工艺，增加砖的密实度（刚生产出的坯子就可以站立一个90-100Kg重量的人）。利用余热烘干后，再通过高温窑炉焙烧（比粘土砖温度高100-150℃），可消失砖体内的有害物质。因煤矸石砖可用于各种承重、非承重部位，还配有配砖，因而施工方便，利于推广。因废弃的煤矸石中含有一定的发热量，用它来制砖可节省煤炭。同样一个年产5000万块标砖的企业，粘土砖厂一年耗煤数可达5000-6000吨。采用余热循环利用的生产工艺，无二次污染，而且生产不象粘土砖生产，不会受到季节的影响。用煤矸石制砖，可将每万块砖煤耗（含内燃煤）控制在0.2吨以下，大大低于国家外投煤标准，全年可节约煤炭约4000吨。
　　煤矸石综合利用技术以巩固、推广为主，完善、开发并举。巩固已有的技术成果，推广技术成熟、经济合理、有市场前景的技术，逐步完善比较成熟的技术，研究开发新技术，积极引进国外先进技术和装备，在消化吸收的基础上努力创新，不断提高煤矸石综合利用的技术装备水平，促进煤矸石的扩大利用。
　　煤矸石砖生产以烧结砖为主，重点推广全煤矸石承重多孔砖和非承重空心砖，要向高技术方向发展，主要是发展高掺量、多孔洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖，或带有外饰面的清水墙砖。无论是煤矸石、页岩还是粘土，若想制砖必须经过制备，使其成为适宜制砖的泥料，主要包括风化、剔除杂质、粉碎、混合均化和碾炼等工艺过程，使原料矿物组成和颗粒级配较为合理，具有良好的均质性和适宜的成型性能，为此要加强原料的均化处理，逐步改造软塑成型、自然干燥工艺，利用砖窑余热干燥砖坯，推广有余热利用系统的节能型轮窑和隧道窑；积极发展硬塑、半硬塑成型和隧道窑干燥与焙烧连续作业的全内燃一次码烧工艺，提高机械化和半自动化水平，生产出高空洞率、既承重又起装饰作用的产品，则制备要求更高。
　　5.应用前景
　　在工程应用中，煤矸石烧结多孔砖进入施工现场时，生产厂家需要做出厂检验。在的施工过程中，应进行抗压性能检验，以满足抗压强度的设计要求。严格执行GB13544—92标准，确保施工质量。
　　积极推广使用新型建筑材料，大力发展煤矸石空心砖等新型建筑材料，在煤矸石贮存、排放的周边地区，鼓励现有粘土（页岩）烧结砖生产企业，通过改进生产工艺与装备提高煤矸石的掺加量，限制和逐步淘汰实心粘土砖，以发展高掺量煤矸石烧结制品为主，积极发展煤矸石承重、非承重烧结空心砖、轻骨料等新型建材，逐步替代粘土；煤矸石综合利用技术以巩固、推广为主，完善、开发并举。巩固已有的技术成果，推广技术成熟、经济合理、有市场前景的技术，逐步完善比较成熟的技术，研究开发新技术，积极引进国外先进技术和装备，在消化吸收的基础上努力创新，不断提高煤矸石综合利用的技术装备水平，促进煤矸石的扩大利用。
　　参考文献
　　[1]李庆繁,朱井扬.科学发展高品质煤矸石烧结多孔砖和空心砖[J].墙材革新与建筑节能,2009(11).
　　[2]徐林.煤矸石理化性能对烧结砖质量的影响[J].砖瓦世,2009(12).
　　[3]王郑生.浅析煤矸石多(大)孔烧结砖的原料[J].砖瓦,2008(1).
　　[4]王海斌.煤矸石制砖应注重原料工艺处理[J].墙材革新与建筑节能,2011(9).