工業廢渣免燒免蒸磚（以下簡稱免燒磚）是以工業廢渣為集科

，水泥、石shi灰hui等deng為wei膠jiao結jie料liao，配pei以yi外wai劑ji壓ya製zhi成cheng型xing後hou，經jing自zi然ran養yang護hu而er成cheng的de。近jin年nian來lai
，工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan在zai我wo國guo發fa展zhan很hen快kuai，已yi成cheng為wei重zhong要yao的de新xin型xing牆qiang體ti材cai料liao之zhi一yi。

　　工業廢渣免燒磚與燒結磚相比因其利用工業廢渣，又不需燒結和蒸養，生產成本比燒結磚低等;吃渣量大，社會
、環境效益突出;棱角整齊
，尺寸準確，抗壓強度高於7.5MPａ;密實度在，吸水性小，耐久性能好。

　　1、生產工業廢渣免燒磚的原材料

　　生產工業廢渣免燒磚的原材料一般包括3大部分：工業廢渣、固化劑和外加劑

　　1.1　工業廢渣

　　工業廢渣在免燒磚的生產中主要起集料作用。許多工業廢渣都可以用來生產免燒磚

，包括：電廠粉煤灰，鋼廠礦渣，有色金屬治煉廠冶煉渣，各種礦業尾礦，電解銅潭，化學廢石膏及化學石灰，建築廢磚，建築垃圾等。

　　各種工業廢渣的化學成分、礦物成分、有害物質及在利用時的正副作用都不盡相同
，因此利用工業廢渣生產免燒磚時，應在分析各種廢渣的特性之後，根 據其強度形成機理，製定出合理的配方。有的工業廢渣，在加入適量的固化劑和外加劑後，可以單獨用來製造免燒磚：如利用粉煤灰
，加入河砂和石灰


、石膏
、水泥 及複合的外加劑


，生產出28ｄ強度達到31MPａ的工業廢渣免燒磚;又如，在經過預處理的鉛鋅尾礦中，加入適量水泥和外加劑，製造出不低於MU10的工業 廢渣免燒磚。而大部分研究是將幾種工業廢渣相互搭配
，優劣互補或優勢協同來進行利用：例如現在秦晉之好較多的，是將粉煤灰和鋼渣結合起來製造免燒磚，粉煤 灰hui和he鋼gang渣zha中zhong的de活huo性xing成cheng分fen在zai固gu化hua劑ji和he外wai加jia劑ji的de作zuo用yong下xia得de以yi激ji發fa
，滿man足zu磚zhuan的de強qiang度du要yao求qiu。粉fen煤mei灰hui料liao徑jing比bi較jiao小xiao
，單dan獨du製zhi磚zhuan缺que少shao大da顆ke粒li的de骨gu料liao作zuo用yong。而er具ju有you較jiao大da粒li徑jing分fen布bu的de鋼gang 渣，就可以滿足此條件，由此生產的免燒磚性能較優，如利用包鋼的粉煤灰和鋼渣製造出MU10－MU15的免燒磚。

在zai確que定ding工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan配pei方fang時shi，不bu但dan要yao盡jin可ke能neng地di提ti高gao廢fei渣zha的de摻chan量liang

，同tong時shi應ying盡jin可ke能neng地di利li用yong各ge種zhong廢fei渣zha本ben身shen有you利li於yu生sheng產chan免mian燒shao磚zhuan的de特te性xing，從cong而er盡jin可ke能neng地di降jiang低di劑ji和he外wai加jia劑ji的de加jia入ru量liang，以yi有you效xiao降jiang低di磚zhuan的de生sheng產chan成cheng本ben。生sheng產chan工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan較jiao常chang用yong廢fei渣zha的de主zhu要yao化hua學xue、礦物分見表1。

　　ciwai
，youxiegongyefeizhayinjuyoufangshexing
，buyihuobunengdaliangdiyongyuzhizhuan，shiyongqianyingxianduiqijinxingfangshexingjiance。youxiegongyefeizharufenmeihui，shiyongqianbixuxianjinxingyuchuli， 除去草根及雜物，有的還需要研磨到需要的料徑後才能使用;又如轉爐排出的廢鋼渣，需先經過磁選
，剔除塊狀鋼塊後，再通過濕法球磨磨到需要的粒徑。

　　廢fei渣zha粒li徑jing的de大da小xiao決jue定ding生sheng產chan工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan時shi是shi否fou需xu要yao另ling外wai再zai加jia入ru骨gu料liao。在zai工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan的de配pei合he料liao中zhong，摻chan加jia適shi量liang顆ke粒li級ji配pei合he適shi的de骨gu料liao，可ke防fang止zhi磚zhuan分fen層ceng，減jian少shao收shou縮suo，改gai善shan成cheng型xing時shi磚zhuan坯pi的de排pai氣qi性xing能neng

，增zeng加jia密mi實shi度du
，從cong而er提ti高gao磚zhuan的de強qiang度du和he耐nai久jiu性xing
，並bing可ke

節約膠結料用量，降低成本。

　　作為骨料的砂有河砂、山砂和海砂3種(zhong)。因(yin)山(shan)砂(sha)具(ju)有(you)銳(rui)利(li)的(de)棱(leng)角(jiao)，能(neng)和(he)水(shui)泥(ni)較(jiao)好(hao)地(di)結(jie)合(he)，而(er)使(shi)磚(zhuan)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)聽(ting)強(qiang)度(du)
，所(suo)以(yi)選(xuan)用(yong)山(shan)砂(sha)較(jiao)好(hao)。不(bu)過(guo)一(yi)般(ban)能(neng)用(yong)於(yu)建(jian)材(cai)的(de)砂(sha)
，都(dou)可(ke)用(yong)於(yu)工(gong)業(ye)廢(fei)渣(zha)免(mian)燒(shao)磚(zhuan)的(de)生(sheng)產(chan)。事(shi)實(shi)上(shang)，有(you)的(de)廢(fei)渣(zha)本(ben)身(shen)就(jiu)具(ju)有(you)骨(gu)料(liao)的(de)作(zuo)用(yong)，如(ru)鋼(gang)廠(chang)產(chan)生(sheng)

的鋼渣、煤矸石
、礦業尾渣等。

　　1.2　固化劑　

　　工業廢渣免燒磚的固化劑是指能將分散狀的各種原材料在物理、化學的作用下，固結成具有一定強度的膠結材料，如水泥、石灰

、石膏等。

　　1.2.1　水泥

　　水(shui)泥(ni)在(zai)生(sheng)產(chan)工(gong)業(ye)廢(fei)渣(zha)免(mian)燒(shao)磚(zhuan)時(shi)，既(ji)是(shi)膠(jiao)結(jie)劑(ji)，又(you)是(shi)活(huo)性(xing)激(ji)發(fa)劑(ji)。其(qi)有(you)效(xiao)矽(gui)酸(suan)二(er)鈣(gai)和(he)矽(gui)酸(suan)三(san)鈣(gai)等(deng)成(cheng)分(fen)對(dui)磚(zhuan)的(de)初(chu)期(qi)強(qiang)度(du)和(he)後(hou)期(qi)貢(gong)獻(xian)較(jiao)大(da)。一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)高(gao)堿(jian)性(xing)的(de)32.5普通矽酸鹽水泥。

　　水泥的加入量越多，對工業廢渣免燒磚的耐久性越有益;可(ke)是(shi)隨(sui)著(zhe)水(shui)泥(ni)加(jia)入(ru)量(liang)的(de)增(zeng)大(da)，磚(zhuan)的(de)成(cheng)本(ben)會(hui)隨(sui)著(zhe)提(ti)高(gao)。為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，許(xu)多(duo)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)試(shi)圖(tu)采(cai)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)工(gong)業(ye)廢(fei)渣(zha)相(xiang)互(hu)配(pei)合(he)或(huo)是(shi)借(jie)助(zhu)外(wai)加(jia)劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)，在(zai)保(bao)證(zheng)磚(zhuan)強(qiang)度(du)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)
，盡(jin)量(liang)少(shao)加(jia)以(yi)至(zhi)於(yu)不(bu)加(jia)水(shui)泥(ni)。

如在利用赤泥和粉煤灰製造免燒磚時，隻加入一些堿性激發劑和硫酸鹽激發劑，磚的強度能達到MU15以上。

　　1.2.2　石灰

　　shihuishuhuashengchengqingyanghuagai，duishuinidezaoqiqiangduhehouqiqiangdujunyouzhongyaodezuoyong，tatongshishigongyefeizhamianshaozhuanchengxingdejiaojiejidejiaojiejihejianxingjifaji。danshiyouxiegongyi
，tebieshihouqixucaiyongzhengqiyanghudegongyefeizhamianshaozhuan，liyongshushihuikeyijianhuagongyi，jianshaozhuanzaichanglitingliudeshijian，suoduan

磚及資金的周轉時間。

　　1.2.3　石膏

　　石shi膏gao是shi生sheng產chan工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan的de硫liu酸suan鹽yan激ji發fa劑ji
，同tong時shi它ta和he石shi灰hui能neng力li協xie同tong效xiao應ying
，起qi著zhe促cu進jin劑ji的de作zuo用yong，對dui工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan的de強qiang度du起qi著zhe直zhi接jie和he間jian接jie的de作zuo用yong。一yi般ban使shi用yong天tian然ran石shi膏gao效xiao果guo較jiao好hao，當dang然ran
，為wei了le降jiang低di成cheng本ben
，也ye可ke以yi使shi用yong工gong業ye化hua學xue石shi膏gao
，如ru工gong業ye磷lin石shi膏gao。

　　zaigongyefeizhamianshaozhuandeshengchanzhong
，guhuajikeyidandushiyong
，rushuini。erdaduoshuqingkuangxia
，shijutiqingkuangkejiangjizhongguhuajijieheqilaishiyong
，rujiangshihuiheshigaojieheshiyong，huo 是石膏、石灰
、水泥一起使用
，效果都不錯。當然，應用在工業廢渣免燒磚中的固化劑遠不止上麵3種，還有一些硫酸鹽類等。同時
，一些工業廢渣（如堿渣等）也 可以在磚的配合料中，充當激發劑的作用。

　　1.3　外加劑

　　工業廢渣免燒磚可以借助外劑來提高強度
，改善性能，穩定質量。外加劑有很多種

，用於工業廢渣免燒磚的主要有：塑化劑（即減水劑）、早強劑、抗凍劑等。

　　工(gong)業(ye)廢(fei)渣(zha)免(mian)燒(shao)磚(zhuan)配(pei)合(he)料(liao)混(hun)合(he)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)會(hui)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)磚(zhuan)的(de)最(zui)終(zhong)強(qiang)度(du)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)
，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)配(pei)合(he)料(liao)的(de)混(hun)合(he)均(jun)勻(yun)度(du)
，除(chu)了(le)加(jia)強(qiang)攪(jiao)拌(ban)外(wai)，加(jia)入(ru)減(jian)水(shui)劑(ji)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)增(zeng)加(jia) 配合料的流動性，大幅度減少拌合用水量
，從而提高磚的密實度、強度
、抗凍、抗滲等性有也因此得到改善;另一方麵，由於減水劑的分散作用，使得各物料接觸的 表麵積增加
，從而有利於提高反應機率。

　　生sheng產chan工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan時shi，摻chan入ru的de減jian水shui劑ji多duo是shi親qin水shui性xing的de表biao麵mian活huo性xing物wu質zhi，常chang用yong的de有you木mu質zhi素su類lei，如ru木mu質zhi素su磺huang酸suan鈣gai等deng。早zao強qiang劑ji是shi提ti高gao製zhi品pin早zao期qi強qiang度du的de外wai加jia劑ji，無wu論lun 是無機鹽類、有機鹽類
，還是無機－－有機複合早強劑，他們都依靠加速配合料的水化速度來提高磚的早期強度。使用較多的早強劑有氯化鈉、氯化鈣、三乙醇胺、 乙酸胺硫鹽複合早強劑等。

　　另外，生產工業廢渣免燒磚時
，幾種外加劑複合使用會產生協同效應，比單獨使用某種外加劑的效果更明顯。

　　2.　工業廢渣免燒磚的生產工藝

　　　 工業廢渣免燒磚的生產工藝流程見圖1。　

　　　生產時注意事項如下：

　　　 （1）如果用的是幹料
，需在輪碾時加入適量的水;如果料中本身已含有水分，視具體情況可不加或少加水。

　　　 （2）陳化與否應視具體情況而定，一般使用生石灰作固化劑就需要陳化
，而使用熟石灰則可以免去陳化過程。

　　　 （3）如需要加水和水泥的
，應在成型之前加入。

　　　 （4）加水量
、成型壓力等工藝參數對磚強度的影響比較大
，相應的參數均需要通過試驗確定。

　　 3.　強度形成的機理分析

　　　　 工業廢渣免燒磚的強度主要來源於以下4個方麵：（1）物理機械作用;（2）水化反應; (3)顆粒表麵的離子交換和團料化作用;(4）相間的界麵作用。

　　 3.1　物理機械作用

　 shengchangongyefeizhamianshaozhuanshi，jiaobanjihelunnianjiduipeiheliaodechongfenhunhe，youliwaijiajiduiwuliaohuoxingdejifahewuliaozhijiandefanying，duizhuandeqiangdutigaoqidaogengyaozuoyong。

　 gongyefeizhamianshaozhuandechuqiqiangdushizaizhuanpiyalichengxingguochengzhonghuodede。chengxingbujinshizhuanpijuyouyidingdeqiangdu
，tongshiyouyuyuancailiaokelijianjinmijiechu，baozhenglewuliaokelizhijiandewulihuaxuezuoyongnenggougaoxiaojinxing，weihouqiqiangdudexingchengtigongletiaojian。yibangongyefeizhamianshaozhuanchengxingyaliyaoqiubudiyu20MPａ。實驗結果表明

在其它條件相同時，工業廢渣免燒磚試件的強度隨成型壓力增加而提高;如果沒有高壓成型作用，即使加入水泥和石灰
，也無法形成高強度。

　　3.2　水化反應

　　　　 水泥
、石灰等膠凝材料的水化產物提供工業廢渣免燒磚的早期強度，主要的水化反應如下：

　　　　 3Ca0.SiO2＋ｍH2O—>xCaO.SiO2.yH2O+(3-x)CA(OH)2

　　　　 2Ca0.SiO2＋ｍH2O—>xCaO.SiO2.yH2O+(2-x)CA(OH)2

　　　　 4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O—>3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O

　　　　 Ca0+H2O—>Ca(OH)2

生產工業廢渣免燒磚的原料（如粉煤灰
、粘土、爐渣）中，含有的大量活性氧化矽和活件氧化鋁等，在外加劑的作用下與氫化鈣發生水化反應，生成類似於水泥水化產物的水硬性膠凝物質：水化矽酸鈣、水化鋁酸鈣等，從而不斷提高磚的強度。反應式如下：

　　　　 xCa(OH)2+SiO2+mH2O—>xCaO.SiO2.nH2O(水化矽酸鈣）

　　　　 xCa(OH)2+Al2O3+mH2O—>xCaO.Al2O3.nH2O(水化鋁酸鈣）

　　　　 另外，Ca(OH)2吸收空氣中的CO2生成CaCO3晶體結構
，即:

　　　　　 Ca(OH)2+CO2—>CaCo3+H2O

　　　　　 原料中如有石膏存在時，還有如下反應：

　　　　　 xCaO.AlO3.nH2O+CaSO2.2H2O—>xCaO.Al2O3.(n+2)H2O(鈣礬石）

　 3.3　顆粒表麵的交換和團料化作用

　　　 工業廢渣免燒磚顆粒物料在水分子的作用下，表麵形成1層薄薄的水化膜，2個帶有水化膜作用下，一部分化學鍵開始斷裂
、電離

，形成膠體顆粒體係。膠體顆粒大 多數表麵帶有負電荷，可以吸附陽離子。而不同價
、不同離子半徑的陽離子可以與反應生成的Cａ（OH）2中的Ca2+等當量吸附交換。

由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)膠(jiao)體(ti)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)的(de)離(li)子(zi)吸(xi)附(fu)與(yu)交(jiao)換(huan)作(zuo)用(yong)，改(gai)變(bian)了(le)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)的(de)帶(dai)電(dian)狀(zhuang)態(tai)，使(shi)顆(ke)粒(li)形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)個(ge)小(xiao)的(de)聚(ju)集(ji)體(ti)

，從(cong)而(er)在(zai)後(hou)期(qi)反(fan)應(ying)中(zhong)產(chan)生(sheng)強(qiang)度(du)。

　 3.4　相間的界麵反應

　　　 界jie麵mian科ke學xue家jia認ren為wei一yi切qie化hua學xue都dou是shi從cong界jie麵mian開kai始shi的de。在zai工gong業ye廢fei渣zha免mian燒shao磚zhuan的de強qiang度du形xing成cheng過guo程cheng中zhong，有you著zhe液ye相xiang與yu固gu相xiang及ji氣qi相xiang與yu固gu相xiang之zhi間jian的de反fan應ying。比bi如ru加jia水shui後hou
，水shui泥ni等deng發fa生sheng的de水shui化hua反fan 應，就是液相和固相之間的反應
；而配合料中的Aｃ（OH）2被空氣中的CO2碳化生成CａCO3的反應，就是氣相與固相間的反應。這些反應都

是從兩相的界麵開始，不斷地深入，使磚的強度不斷增強。

　　 綜上所述，配合料的充分混合和成型過程中的加壓，為磚的後期強度奠定了堅實的基礎；通過顆粒表麵的離子交換和團料化作用、shuiniheshihuideshuijieheyuanliaojiandeshuihuafanyingjigexiangjiandejiemianzuoyong，shengchengdegezhongjingtijiaochadajiezaiyiqi，xingchengkongjianwanggejiegou，shigongyefeizhamianshaozhuandeqiangduzhubuzengqiang。

　 4.　結語

　　據統計，日前利用工業廢渣生產免燒磚年產量正在以15%的速度增長。但是，在生產和使用中仍然存在不少問題。首先
，一部分人的觀念中，始終不能 真正地接受免燒磚，覺得磚需要經過燒結其性能才可靠。其實不然，無數的實驗
，如利用礦渣、粉煤灰製成的免燒磚
，養護28ｄ後性能到GB11945要求的 MU25。

qici，xianzaixuduoshengchangongyefeizhamianshaozhuandechangjiatingchanhuodaobi

，qidaduoshiyinweicaiyongzhengyanghuozheshimeiyouheshidiliyongfeizha，guoduozaijiaruwaijiaji
，zaochengchengbentaigao。weici，guangdadekeyangongzuozheyinggaibangzhuqiyexuanzeheshideyuanliaopeibi
、工藝和設備
，以提高企業的經濟效益。