第四節(jié)固體廢物制備建筑材料技術(shù)一、膠凝材料生產(chǎn)技術(shù)二、墻體材料生產(chǎn)技術(shù)三、玻璃生產(chǎn)技術(shù)四、鑄石生產(chǎn)技術(shù)五、建筑陶瓷生產(chǎn)技術(shù)六、骨料生產(chǎn)技術(shù)一、膠凝材料生產(chǎn)技術(shù)1、石灰石灰?guī)r等→（煅燒700或900~100℃）生石灰→（遇水）熟石灰→在空氣中硬化與其他組分形成具有一定強(qiáng)度的整體。包括干燥、結(jié)晶和碳化三個(gè)交錯(cuò)進(jìn)行的過(guò)程。石灰→各種無(wú)熟料水泥及碳化制品、硅酸鹽制品等。熟石灰粉與黏性土、砂、碎磚、粉煤灰、碎石等→灰土、碎磚三合土、粉煤灰石灰土、粉煤灰碎石土等材料。（一）常用的氣硬性膠凝材料膠凝材料是指在一定條件下經(jīng)過(guò)自身的一系列物理化學(xué)作用，能將砂、石、磚、石塊、砌塊或塊磚材料黏結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的整體的材料。按硬化條件的不同，分為氣硬性和水硬性?xún)煞N。2、建筑石膏原料：含硫酸鈣的天然石膏（生石膏）或含硫酸鈣的化工副產(chǎn)品和廢渣，如磷、氟和硼石膏，CaSO4?2H2O，也稱(chēng)二水石膏。產(chǎn)生：二水石膏經(jīng)107~170℃煅燒分解而成的半水石膏，也稱(chēng)熟石膏。反應(yīng)：建筑石膏+適量的水→可塑的漿體→很快失去塑性——凝結(jié)?！杆佼a(chǎn)生強(qiáng)度，→堅(jiān)硬的固體——硬化。主要是半水石膏與水反應(yīng)，是一個(gè)連續(xù)的溶解、水化、膠化、結(jié)晶過(guò)程。用途：主要調(diào)制石膏砂漿，制造建筑藝術(shù)配件及建筑裝飾、彩色石膏制品、石膏板墻、磚、空心磚及生產(chǎn)人造大理石等。3、水玻璃俗稱(chēng)泡花堿，是一種溶解于水、由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的硅酸鹽材料。通式R2O?nSiO2（R為堿金屬K或Na，n稱(chēng)為水玻璃模數(shù)）。常用鈉水玻璃（Na2O?nSiO2)。產(chǎn)生：石英砂、純堿或含硫酸鈉的原料及有類(lèi)似成分的固體廢物磨細(xì)，按比例配合，在玻璃熔爐內(nèi)加熱至1300~1400℃，熔融而生成硅酸鈉，冷卻后即成固態(tài)水玻璃?！?.3~0.8MPa的蒸壓鍋內(nèi)加熱，溶解為無(wú)色、淡黃或青灰色透明或半透明黏稠液體，即成液態(tài)水玻璃。性質(zhì)：水玻璃能溶解于水中，并能在空氣中凝結(jié)、硬化。其濃度用密度（D）或波美度（°Be）表示。水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝膠，凝膠因干燥而逐漸硬化。為加速硬化，可加入適量的固化劑。用途：水玻璃的黏結(jié)強(qiáng)度、抗拉和抗壓強(qiáng)度較高。耐熱性好，耐酸性強(qiáng)，能經(jīng)受大多數(shù)無(wú)機(jī)酸與有機(jī)酸的作用，在建筑中常用于配制耐熱砂漿、耐熱混凝土。（二）水硬性膠凝材料水泥是最重要的建筑材料之一，品種很多，一般為硅酸鹽類(lèi)、鋁酸鹽類(lèi)、硫酸鹽類(lèi)、磷酸鹽類(lèi)、硫鋁酸鹽類(lèi)、鐵鋁酸鹽類(lèi)、氟鋁酸鹽類(lèi)。1、硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥是指以硅酸鈣為主要成分的各種水泥的總稱(chēng)，國(guó)外統(tǒng)稱(chēng)為波蘭特水泥。原料：石灰石、黏土和鐵粉。石灰石、黏土和鐵粉粉磨機(jī)水泥生料煅燒爐水泥熟料粉磨機(jī)硅酸鹽水泥石膏1350~1450℃煅燒爐分預(yù)熱帶、分解帶、反應(yīng)帶和燒成帶。在分解帶（<1000℃）進(jìn)行的主要是石灰石和黏土的分解反應(yīng)。在反應(yīng)帶（1000~1300℃）發(fā)生的主要反應(yīng)是CaO+2Al2O3→CaO?2Al2O3CaO+2Fe2O3→CaO?2Fe2O3燒成帶在1300℃高溫下，鐵鋁酸四鈣、鋁酸三鈣及堿質(zhì)氧化鈣燒成液相，當(dāng)溫度達(dá)到1450℃時(shí)，2CaO?SiO2→3CaO?SiO22、水泥的組成生料：石灰質(zhì)原料主要提供CaO成分，黏土質(zhì)原料主要提供SiO2

、Al2O3及少量的Fe2O3成分。硅質(zhì)原料及鐵質(zhì)原料稱(chēng)為校正性原料，是為調(diào)節(jié)上述原料中某些氧化物的不足而加入的輔助性原料。水泥是熟料中的硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣礦物（另加石膏）的混合物。比例不同水泥的性質(zhì)不同。3、硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化水泥加水拌和→可塑性水泥漿，水泥顆粒表面的礦物開(kāi)始在水中溶解與水發(fā)生水化反應(yīng)→一系列新的化合物，并放出一定的熱量。水化主要產(chǎn)物：水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在完全水化的水泥石中，凝膠體約占70%，氫氧化鈣占20%。用途：將其他材料（磚、砂石、鋼筋等）黏結(jié)在一起，凝結(jié)硬化后成為巖石狀堅(jiān)硬的整體。二、墻體材料生產(chǎn)技術(shù)墻體材料是用來(lái)砌筑、拼裝或用其他方法構(gòu)成承重墻、非承重墻的材料。在一般房屋建筑中，墻體占整個(gè)建筑物質(zhì)量的1/2，用工量、造價(jià)約各占1/3。普通磚、空心磚、建筑砌塊（一）普通磚孔洞率≤15%或沒(méi)有孔洞的磚。分為2類(lèi)：燒結(jié)磚和蒸氧磚。1、燒結(jié)磚經(jīng)焙燒而成的磚。以黏土、頁(yè)巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料→普通實(shí)心磚。生產(chǎn)工藝流程：原料配料調(diào)制制坯干燥焙燒燒結(jié)磚900~1050℃青磚：氧化氣氛下焙燒，澆水悶窯(還原氣氛下Fe2O3→FeO)，冷卻300℃下出窯。內(nèi)燃燒磚法：將煤渣、粉煤灰等可燃工業(yè)廢渣以適當(dāng)比例摻入制坯黏土原料中作為內(nèi)燃料。紅磚：氧化氣氛下焙燒2、蒸養(yǎng)（壓）磚經(jīng)常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)硬化而成的磚。如灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚等。蒸壓灰砂磚：石灰10~20%、砂80~90%、水3~10%→混合攪拌、壓制成型(15~20MPa)→蒸壓釜內(nèi)，飽和蒸汽蒸壓養(yǎng)護(hù)(5~8h)→砂子與石灰生成含水硅酸鈣與砂料牢固黏結(jié)→灰砂磚。（二）空心磚凡孔洞率(孔洞面積占所在面積的百分?jǐn)?shù))﹥15%

的磚。絕熱、隔聲、節(jié)省原料(20~30%)與燃料(10~20%)及時(shí)間，減輕自重，提高工效。1、燒結(jié)多孔磚以黏土、頁(yè)巖、煤矸石為主要原料，經(jīng)焙燒而成的孔洞率≥15%、用于砌筑墻體的承重用磚。（六層以下的承重墻）。2、燒結(jié)空心磚以黏土、頁(yè)巖、煤矸石為主要原料，經(jīng)焙燒而成的孔洞率≥35%、做填充非承重用的磚。s燒結(jié)多孔磚燒結(jié)空心磚（三）建筑砌塊用混凝土為主要原料生產(chǎn)的中、小型塊狀墻體材料，一般為直角六面體。按產(chǎn)品主規(guī)格尺寸分為：大型（高度﹥980mm）、中型（高度380~980mm）和小型（高度115~380mm）。按用途不同可分為承重砌塊和非承重砌塊。按孔洞分為實(shí)心砌塊（無(wú)孔洞或空心率﹤25%）和空心砌塊（空心率≥25%）。主要有：粉煤灰硅酸鹽砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、中型空心砌塊、混凝土小型空心砌塊。1、粉煤灰硅酸鹽砌塊簡(jiǎn)稱(chēng)粉煤灰砌塊，以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等為原料，加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成。2、蒸壓加氣混凝土砌塊簡(jiǎn)稱(chēng)加氣混凝土砌塊，以鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料（如水泥、水渣、粉煤灰、石灰、石膏等）為基本原料，經(jīng)過(guò)磨細(xì)，并以鋁粉為發(fā)氣劑，按一定比例配合，再經(jīng)過(guò)料漿澆注、發(fā)氣成型、坯體切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)等制成的一種輕質(zhì)、多孔的塊狀墻體材料。3、中型空心砌塊以水泥或煤矸石無(wú)熟料水泥，配以一定比例的集料制成的空心率≥25%的砌塊。4、混凝土小型空心砌塊以水泥為膠凝材料，砂、碎石或卵石、煤矸石、爐渣為集料，加水?dāng)嚢瑁?jīng)振動(dòng)、加壓或沖壓成型，再經(jīng)養(yǎng)護(hù)而制成的小型（390×190×90mm）并有一定空心率的墻體材料。三、玻璃生產(chǎn)技術(shù)(一)玻璃生產(chǎn)原料及工藝玻璃的主要化學(xué)成分是SiO2（70~73%）及Al2O3（1~2.5%）、

CaO（8~10%）、MgO（1.5~4.5%）、Na2O和K2O（13~15%）。生產(chǎn)原料：硅質(zhì)原料（石英砂巖等）及配料（如白云巖、石灰?guī)r等）。各種原料配料混勻高溫融制成型退火或淬火制品加工成品玻璃1550~1600℃

玻璃生產(chǎn)工藝(二)玻璃的成型方法1、浮法：將熔化的玻璃流入金屬液面上，讓其自由攤平，逐漸降溫退火而成。此玻璃具有表面平整、厚度公差小，無(wú)波筋、光學(xué)性質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。2、垂直引上法：使用一些控制、拉薄和冷卻裝置，將玻璃液以塑性帶狀從工作池中垂直提起，邊上升邊拉薄，并逐漸冷凝固化。當(dāng)升至最高點(diǎn)時(shí)玻璃已成剛性，然后切割成需要尺寸的成型方法。3、平拉法通過(guò)成型槽、水冷卻的拉邊器、轉(zhuǎn)向輥和石棉輥等使玻璃液在水平方向運(yùn)行的過(guò)程中而被拉薄。與垂直引上法相比，平拉法具有拉制速度快、原板厚度大、生產(chǎn)效率高、用堿量低、成型設(shè)備高度低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但玻璃表面易產(chǎn)生軸花。四、鑄石生產(chǎn)技術(shù)鑄石是硅酸鹽結(jié)晶材料之一，其耐磨性比錳鋼高5~10倍，比一般碳素鋼高10倍多。耐腐蝕性比不銹鋼、鋁和橡膠高得多，除氫氟酸和過(guò)熱磷酸外，其耐酸堿性幾乎接近百分之百。此外還具有良好的絕緣性和機(jī)械性能。因此是鋼鐵、有色金屬、合金材料、橡膠等理想的代用材料，廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中作為耐磨材料及耐酸耐堿材料的使用。（一）生產(chǎn)原料鑄石是利用天然原料或工業(yè)廢渣經(jīng)配料、熔融、澆鑄、結(jié)晶、退火等工序制成。天然原料主要為輝綠巖、玄武巖、角閃石，附加石灰石、白云石、蛇紋石、菱鎂礦、螢石等，鉻鐵礦或鉻鐵渣做結(jié)晶劑。所用的工業(yè)廢渣主要包括組成類(lèi)似于輝綠巖、玄武巖等天然原料的尾礦、粉煤灰、冶金渣和鉻渣等。生產(chǎn)過(guò)程中盡量采用接近鑄石成分的原料，少加輔料，如需加，則先粉碎過(guò)3mm篩網(wǎng)；結(jié)晶劑需先粉磨通過(guò)140目篩網(wǎng)。（二）生產(chǎn)工藝一般為原料的制備、配料、混合加工、熔融、澆注成型、結(jié)晶、退火處理和后加工。鉻鐵礦粉碎(140

目)五、建筑陶瓷生產(chǎn)技術(shù)建筑陶瓷是指用于建筑物裝飾的陶瓷制品，可分為墻面磚、鋪地磚、錦磚、陶管、琉璃等品種，有的施釉，有的無(wú)釉。特點(diǎn)：堅(jiān)固耐久、色彩艷麗、防水防火、耐磨耐蝕、易清洗、維修費(fèi)用低等。（一）種類(lèi)1、外墻面磚采用品質(zhì)均勻而耐火度較高的黏土經(jīng)壓制成型后焙燒而成。片狀，背面有助紋。分為單色磚、彩釉磚、立體彩釉磚等。2、內(nèi)墻面磚也稱(chēng)釉面磚、瓷磚、瓷片。是薄型精陶制品。由多孔坯體和表面釉層（有結(jié)晶釉、花釉、有光釉等）兩部分組成。3、墻地磚以?xún)?yōu)質(zhì)陶土為主要原料，經(jīng)成型后于1100℃左右溫度焙燒而成，分無(wú)釉和有釉?xún)煞N。主要品種有劈離磚、陶瓷錦磚、麻面磚、彩胎磚。4、鋪地磚用作鋪筑地面的不上釉的板狀陶瓷材料，由成防潮磚、缸磚、地磚，是用塑性較大且難熔黏土經(jīng)壓制成型，焙燒而成。5、陶管內(nèi)外表面都上釉的不透水陶瓷管，常用于工廠污水管、生活用下水管和農(nóng)業(yè)排灌道等。通常制成圓形截面，施以土釉或鹽釉。6、琉璃一般施鉛釉燒成并用于建筑及藝術(shù)裝飾的帶色陶器。（二）生產(chǎn)原料與工藝天然原料：黏土類(lèi)、長(zhǎng)石類(lèi)、石英類(lèi)原料及其他輔助原料。固體廢物：煤矸石、廢石和尾礦等。1、釉面磚生產(chǎn)工藝預(yù)處理成型隧道干燥器干燥隧道窯素?zé)┯远嗫赘粞娓G釉燒原料施釉原料釉面磚2、鋪地磚、錦磚生產(chǎn)工藝生產(chǎn)地磚一般采用長(zhǎng)石、石英，黏土配料。彩色錦磚則在白色基料中加入著色劑Cr2O3、CoO、Fe2O3等。六、骨料生產(chǎn)技術(shù)常用于配置混凝土，用量約占混凝土總體積的80%。（一）細(xì)骨料

粒徑小于5mm的骨料，也稱(chēng)為砂。天然砂由巖石風(fēng)化等形成。河、海和山砂。人工砂：天然巖石破碎篩分或礦業(yè)固體廢物破碎或篩分。顆粒級(jí)配、含泥量、堅(jiān)固性、有害物質(zhì)含量等必須滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。（二）