專利名稱：標準磚成型模具及成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用廢渣研發(fā)新型墻體材料資源化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種標準磚成型模具及成型方法。
背景技術(shù)：
我國房屋建筑材料70%采用墻體材料，其中粘土磚占據(jù)主導地位，由于實心粘土磚的生產(chǎn)要挖地取土，因此，對土地特別是耕地造成了很大地破壞。建材工業(yè)“十五”規(guī)劃中曾指出，我國每年生產(chǎn)實心粘土磚近6000億塊，耗用土地約66萬畝。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年我國生產(chǎn)粘土磚要消耗7000多萬噸標準煤。20世紀90年代末，政府對部分城市下發(fā)禁止使用實心粘土磚的文件，2005年國務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于進一步推進墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》中規(guī)定2010年底， 中國境內(nèi)的所有城市都要禁止使用實心粘土磚。在環(huán)保要求和政策規(guī)定的雙重壓力下，實心粘土磚已逐步退出市場，因此利用其他廢渣原料生產(chǎn)新型墻體材料具有廣闊的發(fā)展空間。墻體材料是長線產(chǎn)品，要保障墻體材料有源源不斷的原材料供給，必須注意對自然資源的節(jié)約使用，對固體廢棄物的綜合利用，實現(xiàn)資源的重復循環(huán)。新型墻體材料具有輕質(zhì)、高強度、保溫、節(jié)能、節(jié)土、裝飾等優(yōu)良特性，使用新型墻體材料，可以有效減少環(huán)境污染，節(jié)省大量的生產(chǎn)成本，增加房屋使用面積等許多優(yōu)點。從建筑結(jié)構(gòu)來講，墻體材料是建筑的最重要組成部分，也是關(guān)系建筑物性能和使用壽命的關(guān)鍵因素，而新型墻體建筑材料的使用在很大程度上促進建筑節(jié)能，減輕建筑物自重，對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計以及提高建筑經(jīng)濟性具有重要的意義。將新型的墻體材料推向市場是大勢所趨，工業(yè)生產(chǎn)墻體材料的模具往往重量太大、結(jié)構(gòu)復雜、不便于人工操作，因此，設(shè)計一種利用不同廢渣原料制備標準磚的模具及磚坯成型方法顯得極為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種利用廢渣生產(chǎn)標準磚的成型模具，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中成型標準磚的模具存在的重量太大、結(jié)構(gòu)復雜、不便于人工操作的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種標準磚成型模具，其包括上下開口、中空筒狀的磚?？?、于成型磚坯時蓋設(shè)于磚模框的下開口及于磚坯脫模時與磚?？蚍蛛x的承載板、于成型磚坯時及磚坯脫模時由上至下伸入所述磚?？騼?nèi)的中空壓頭及于脫模時置于所述承載板上并與所述磚?？虻南麻_口相對的脫?？颍鰤侯^伸入所述承載板與所述磚?？蚬餐纬傻陌疾蹆?nèi)來壓實磚?？騼?nèi)的磚坯原料的過程為成型磚坯的過程，所述壓頭伸入所述磚?？騼?nèi)將成型磚坯推出至脫模框與所述承載板共同形成的容置槽內(nèi)的過程為磚坯脫模的過程。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種使用上述標準磚成型模具的標準磚成型方法。其包括如下步驟1)將所述磚?？蜃谒龀休d板上，填充磚坯原料于所述磚?？蚺c承載板共同形成的凹槽內(nèi)；2)所述壓頭由上至下壓入所述磚?？騼?nèi)以壓實磚坯原料于凹槽內(nèi)；3)提起所述壓頭及磚模框，成型磚坯在磚?？騼?nèi)與所述承載板分離；4)所述脫?？蛑糜谒龀休d板上并與所述磚?？虻南麻_口相對，所述脫?？蚺c所述承載板共同形成容置槽，所述壓頭推出成型磚坯至容置槽內(nèi)。本發(fā)明實施例提供的標準磚成型模具包括磚模框、承載板、中空壓頭及脫?？蛩膫€部件，部件數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單，采用中空壓頭大大減輕了現(xiàn)有的實體壓頭存在的重量太大、 不便于人工操作的問題。本發(fā)明實施例提供的標準磚成型方法的步驟簡單，易于人工操作。本發(fā)明實施例提供的標準磚成型模具及標準磚成型方法適合于各種類型的標準磚的成型，例如，磷石膏磚、赤泥磚、建筑垃圾蒸壓磚及粉煤灰磚，有利于實驗室操作及日后的工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實施例提供的標準磚成型模具的立體分解圖。圖2是圖1的標準磚成型模具的壓頭的沿線A-A的剖視圖。圖3是圖2的標準磚成型模具的壓頭的沿線B-B的剖視圖。圖4是使用圖1所示的標準磚成型模具的標準磚成型方法的框圖。圖5是圖4的標準磚成型方法中的填料步驟的示意圖。圖6是圖4的標準磚成型方法中的壓實成型步驟的示意圖。圖7是圖4的標準磚成型方法中的磚坯脫模步驟的示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，本發(fā)明實施例提供的標準磚模具包括上下開口、中空筒狀的磚?？?10、于成型磚坯時蓋設(shè)于磚模框10的下開口及于磚坯脫模時與磚?？?0分離的承載板20、 于成型磚坯時及磚坯脫模時由上至下伸入所述磚模框10內(nèi)的中空壓頭30及于脫模時置于所述承載板20上并與所述磚?？?0的下開口相對的脫模框40。所述壓頭30伸入所述承載板20與所述磚?？?0共同形成的凹槽50內(nèi)來壓實磚模框10內(nèi)的磚坯原料的過程為成型磚坯的過程。所述壓頭30伸入所述磚模框10內(nèi)將成型磚坯推出至脫?？?0與所述承載板20共同形成的容置槽60內(nèi)的過程為磚坯脫模的過程。本發(fā)明實施例提供的標準磚成型模具包括磚模框10、承載板20、中空壓頭30及脫?？?0四個部件，部件數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單，采用中空壓頭30大大減輕了現(xiàn)有的實體壓頭30存在的重量太大、不便于人工操作的問題。所述磚?？?0選用耐磨鋼制成。所述磚?？?0大致呈長方狀的框體結(jié)構(gòu)。所述磚?？?0的內(nèi)腔長度和寬度分別為240mm和115mm。所述磚?？?0的內(nèi)表面光滑，便于成型和脫模。所述磚?？?0的內(nèi)腔高度為110mm，為磚坯原料的最大填料高度。所述磚模框10的外圍圍設(shè)有二法蘭外框11。所述二法蘭外框11分別套于所述磚模框10上下兩側(cè)。 所述二法蘭外框11之間連接有若干筋板12。每一法蘭外框11為中間開孔的板狀結(jié)構(gòu)。所述磚?？?0的上下兩側(cè)分別置于二法蘭外框11的開孔內(nèi)。在本實施例中，于所述磚?？?10的長度方向的相對兩側(cè)上分別設(shè)置二個筋板12 ；于所述磚?？?0的寬度方向的相對兩側(cè)上分別設(shè)置一個筋板12。在其他實施例中，可根據(jù)實際需要設(shè)置加強筋的數(shù)量。所述磚?？?0在實驗操作中將重復經(jīng)受磚坯原料承壓過程中向外膨脹施壓的過程，所述法蘭外框11及筋板12增強磚模框10的強度，以防磚?？?0變形損壞。同時，采用上下法蘭外框11和筋板12的加固方法，可以大大減輕重量，同時法蘭邊可便于手工操作。請同時參閱圖2和圖3，所述壓頭30大致呈長方體結(jié)構(gòu)。所述壓頭30包括本體 31、由所述本體31朝向所述磚?？?0的方向延伸的壓體32及連接于所述本體31相對兩端側(cè)的二把手33。所述壓體32與所述磚?？?0的內(nèi)腔相適應(yīng)。所述壓體32包括連接至所述本體31的圍壁34及連接于所述圍壁34的底端且用以抵壓所述磚?？?0內(nèi)的磚坯原料的壓板35。所述圍壁34及壓板35共同圍成一空間36。于該容間36內(nèi)設(shè)置有二交叉的筋板37，以加強所述壓體32的強度。所述壓體32的長度與寬度分別為MOmm和115mm。所述壓體32的高度與所述磚?？?0的內(nèi)腔高度相同，以便于磚坯的脫模操作。在本實施例中，所述壓體32的高度為110mm，也就是磚坯原料的最大填料高度。在本實施例中，所述壓體32與所述磚?？?0的內(nèi)表面采用間隙配合，接觸面的表面粗糙度為Ra 6. 3，其它面的表面粗糙度為Ra 12. 5。所述把手33安裝于所述本體31的長度方向上，以便于操作。所述壓體32采用中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)焊十字筋板37加固。如果將所述壓體32加工成外形尺寸為MOmmX 115mmX IlOmm的實體結(jié)構(gòu)，整個壓頭30重量大約32kg。壓頭30采用本發(fā)明的中空結(jié)構(gòu)加十字筋板37，則整個壓頭30的重量大約為16.5kg。因此，在滿足強度要求的基礎(chǔ)上，重量減輕了近50%。所述壓頭30在磚坯成型過程中液壓產(chǎn)生的壓力先直接施加在壓頭30上，再通過壓頭30施加到磚坯原料上，而且在實驗操作中需要不斷重復加壓操作，對壓頭30的強度和穩(wěn)定性有較高的要求。所述脫?？?0呈長方狀的框體結(jié)構(gòu)。所述脫?？?0的高度大于標準磚的厚度， 同時脫模框40內(nèi)腔的長度和寬度尺寸略大于標準磚長度和寬度尺寸，以使成型磚坯脫模并順利落到脫?？?0中。在本實施例中，所述脫?？?0的高度為57mm。所述承載板20起到承接磚坯原料與成型磚坯的作用，其尺寸大于所述磚?？?0 外形尺寸。所述壓頭30、脫?？?0和承載板20選用45#鋼或者其他類似的鋼材。請同時參閱圖4，本發(fā)明實施例提供一種使用上述標準磚成型模具的成型標準磚的方法，其包括如下步驟1)將所述磚?？?0座于所述承載板20上，填充磚坯原料70于所述磚?？?0與承載板20共同形成的凹槽50內(nèi)，如圖5所示，優(yōu)選地，所述磚?？?0座于所述承載板20 的中心；2)所述壓頭30的壓體32由上至下壓入所述磚?？?0內(nèi)以壓實磚坯原料70于凹槽50內(nèi)，如圖6所示；
3)提起所述壓頭30及磚模框10，成型磚坯80在磚?？?0內(nèi)與所述承載板20分離，如圖7所示；4)所述脫?？?0置于所述承載板20上并與所述磚?？?0的下開口相對，所述脫?？?0與所述承載板20共同形成容置槽60，所述壓頭30推出成型磚坯80至容置槽60 內(nèi)，如圖7所示。在步驟2、中，將壓頭30的壓體32對準磚模框10，通過磚?？?0對壓體32的垂直導向作用，控制成型壓力，通過壓頭30在磚?？?0中垂直向下運動逐步加壓，當壓力達到設(shè)定值時，壓實成型步驟停止。在步驟3)中，由于成型磚坯80與磚?？?0內(nèi)表面的結(jié)合力大于成型磚坯80與承載板20之間的結(jié)合力，因此，提起磚模框10時，成型磚坯80會隨著磚模框10 —同被提起。在步驟4)中，脫?？?0墊于磚模框10的正下方，使脫模框40的外框尺寸與磚?？?0的外框尺寸保持對齊狀態(tài)，下壓壓頭30，使成型磚坯80在不承壓的狀態(tài)下自由落入脫模框40。此外，在將成型磚坯80推入脫模框40內(nèi)時，所述脫?？?0起到支撐磚模框10 的作用。在步驟4)后，依次移開壓頭30、磚?？?0和脫?？?0，即可獲得尺寸為 240mm X 115mm X 53mm的標準磚成型磚坯80。成型磚坯80可以進入下一步的養(yǎng)護工藝環(huán)節(jié)。 經(jīng)過合適的養(yǎng)護工藝，亦可以獲得由廢渣生產(chǎn)的新型墻材標磚的成品。上述步驟中的磚坯原料70由各種廢渣原料按配方均勻混合而成的?；炝系脑O(shè)備一般選用輪碾式混料機或者雙軸攪拌機，根據(jù)需要可加入適量水來調(diào)節(jié)混合料的含水率， 以滿足磚坯在半干狀態(tài)成型的要求。更確切地說，所述磚坯原料70為由各種廢渣原料按配方均勻混合而成的濕基混合物。在本實施例中，所述濕基混合物的含水率控制在15% 20%范圍內(nèi)。在成型過程中，可以根據(jù)原料的密度、含水率、粒徑分布等特性，添加適量水調(diào)整含水率，并設(shè)計不同的成型參數(shù)，成型各種類型的標準磚。本發(fā)明以磷石膏磚、赤泥磚、建筑垃圾蒸壓磚及粉煤灰磚四種磚為例進行具體說明。實施例1 磷石膏磚的原料配比為磷石膏55份；骨料5份；粉煤灰27份；消石灰10份； 復合外加劑3份。磷石膏磚的成型方法為1)預處理后的磷石膏、骨料、粉煤灰、消石灰和復合外加劑按照配比稱料后混合均勻，混合過程中加入適量水分形成濕基混合物，濕基混合物的含水率控制在20%，并混碾均勻；2)磚?？?0置于承載板20中心，將混好的物料稱重2750g填入磚?？?0內(nèi)并攤平；3)壓頭30對準磚模框10，下壓并放穩(wěn)；4)向壓頭30逐步加壓，當壓力達到20MPa時結(jié)束；5)將脫?？?0墊在承載板20和磚?？?0之間，再次下壓壓頭30，使成型好的磚坯落入脫模框40中，得到磷石膏磚。
本實例中所生產(chǎn)的磷石膏磚規(guī)格為240 X 115 X 53 (mm)，在對生產(chǎn)的50塊磷石膏磚進行抽樣檢查，物理尺寸全部合格，磚塊棱角完好，外觀指標(尺寸偏差、缺棱掉角、裂紋)均達到了 GBl 1945-1999標準中MU15優(yōu)等品的要求。實施例2 赤泥磚的原料配比為赤泥25粉；骨料53份；消石灰10份；水泥10份；早強劑2份。成赤泥磚的型方法為1.預處理后的赤泥、骨料、消石灰、水泥和早強劑按照配比稱料后混合均勻，混合過程中加入適量水分形成濕基混合物，濕基混合物的含水率控制在16%，并混碾均勻；2.磚?？?0置于承載板20中心，將混好的物料稱重2750g填入磚?？?0內(nèi)并攤平；3.壓頭30對準磚模框10，下壓并放穩(wěn)；4.向壓頭30逐步加壓，當壓力達到20MPa時結(jié)束；5.將脫?？?0墊在承載板20和磚模框10之間，再次下壓壓頭30，使成型好的磚坯落入脫模框40中，得到赤泥磚坯。本實例中所生產(chǎn)的赤泥磚規(guī)格為240 X 115 X 53 (mm)，在對生產(chǎn)的50塊赤泥磚進行抽樣檢查，物理尺寸合格，磚塊棱角完好。實施例3 建筑垃圾蒸壓磚的原料配比為廢混凝土 41份；廢磚粉50份；消石灰7份；外加劑2份。建筑垃圾蒸壓磚的成型方法為1.預處理后的廢混凝土、廢磚粉、消石灰和外加劑按照配比稱料后混合均勻，混合過程中加入適量水分形成濕基混合物，濕基混合物的含水率控制在20%，并混碾均勻；2.磚?？?0置于承載板20中心，將混好的物料稱重2900g填入磚?？?0內(nèi)并攤平；3.壓頭30對準磚?？?0，下壓并放穩(wěn)；4.向壓頭30逐步加壓，當壓力達到20MPa時結(jié)束；5.將脫?？?0墊在承載板20和磚?？?0之間，再次下壓壓頭30，使成型好的磚坯落入脫?？?0中，得到建筑垃圾蒸壓磚坯。本實例中所生產(chǎn)的建筑垃圾蒸壓磚的規(guī)格為240 X 115 X 53 (mm)，在對生產(chǎn)的50 塊建筑垃圾蒸壓磚進行抽樣檢查，物理尺寸合格，磚塊棱角完好。實施例4 粉煤灰磚的原料配比為濕排粉煤灰50份；電廠爐底渣30份；石灰15份；石膏粉2份；外加劑3份。粉煤灰磚的成型方法為1.預處理后的濕排粉煤灰、電廠爐底渣、石灰、石膏粉和外加劑按照配比稱料后混合均勻，混合過程中加入適量水分形成濕基混合物，濕基混合物的含水率控制在15%，并混碾均勻；2.磚?？?0置于承載板20中心，將混好的物料稱重3006g填入磚?？?0內(nèi)并攤平；3.壓頭30對準磚?？?0，下壓并放穩(wěn)；4.向壓頭30逐步加壓，當壓力達到20MPa時結(jié)束；5.將脫模框40墊在承載板20和磚?？?0之間，再次下壓壓頭30，使成型好的磚坯落入脫?？?0中，得到粉煤灰磚坯。本實例中所生產(chǎn)的粉煤灰磚的規(guī)格為240X 115X 53 (mm)，在對生產(chǎn)的50塊粉煤灰磚進行抽樣檢查，產(chǎn)品物理尺寸合格，磚塊棱角完好。以上四實施例均以預先設(shè)定的單位重量(重量單位可為g，kg，公斤，噸等計量重量的單位)為一份。例如，以50g為一份，以500g為一份。本發(fā)明實施例提供的使用上述模具的成型標準磚的方法具有以下有益效果1、能實現(xiàn)不同原料特性、不同填料高度的磚坯成型，具有很強的適應(yīng)性；2、能考察不同配方和不同工藝參數(shù)(如含水率變化)時的成型情況，并實現(xiàn)壓力參數(shù)的調(diào)整；3、設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，便于人工操作，省時省力；4、可以方便地為下一步的大規(guī)模生產(chǎn)提供準確的工藝參數(shù)依據(jù)，如物料含水率， 填料量，成型壓力等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種標準磚成型模具，其特征在于所述模具包括上下開口、中空筒狀的磚模框、于成型磚坯時蓋設(shè)于磚模框的下開口及于磚坯脫模時與磚?？蚍蛛x的承載板、于成型磚坯時及磚坯脫模時由上至下伸入所述磚?？騼?nèi)的中空壓頭及于脫模時置于所述承載板上并與所述磚?？虻南麻_口相對的脫模框。
2.如權(quán)利要求1所述的標準磚成型模具，其特征在于所述磚?？虻纳舷聝蓚?cè)分別套設(shè)有一法蘭外框，所述法蘭外框之間連接有若干筋板。
3.如權(quán)利要求1所述的標準磚成型模具，其特征在于所述壓頭具有與所述磚?？虻膬?nèi)部相適應(yīng)的壓體，所述壓體包括與所述磚模框的內(nèi)表面間隙配合的圍壁及與圍壁連接且用以抵壓所述磚?？騼?nèi)的磚坯原料的壓板。
4.如權(quán)利要求3所述的標準磚成型模具，其特征在于所述壓體為中空結(jié)構(gòu)，壓體內(nèi)連接有十字筋板。
5.一種使用如權(quán)利要求1-4任一項所述的標準磚成型模具的標準磚成型方法，其包括如下步驟1)將所述磚?？蛑糜谒龀休d板上，填充磚坯原料于所述磚?？蚺c承載板共同形成的凹槽內(nèi)；2)所述壓頭由上至下壓入所述磚?？騼?nèi)以壓實磚坯原料于凹槽內(nèi)；3)提升所述壓頭及磚模框，成型磚坯在磚模框內(nèi)與所述承載板分離；4)所述脫?？蛑糜谒龀休d板上并與所述磚?？虻南麻_口相對，所述脫模框與所述承載板共同形成容置槽，由所述壓頭推出成型磚坯至容置槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的標準磚成型方法，其特征在于所述磚坯原料為由55份的磷石膏、5份的骨料、27份的粉煤灰、10份的消石灰、3份的復合外加劑及水均勻混合而成的濕基混合物。
7.如權(quán)利要求5所述的標準磚成型方法，其特征在于所述磚坯原料為由25份的赤泥、53份的骨料、10份的消石灰、10份的水泥、2份的早強劑及水均勻混合而成的濕基混合物。
8.如權(quán)利要求5所述的標準磚成型方法，其特征在于所述磚坯原料為由41份的廢混凝土、50份的廢磚粉、7份的消石灰、2份的外加劑及水均勻混合而成的濕基混合物。
9.如權(quán)利要求5所述的標準磚成型方法，其特征在于所述磚坯原料為由50份的濕排粉煤灰、30份的電廠爐底渣、15份的石灰、2份的石膏粉、3份的外加劑及水均勻混合而成的濕基混合物。
10.如權(quán)利要求6-9任一項所述的標準磚成型方法，其特征在于所述濕基混合物的含水率在15% 20%范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明適用于利用廢渣研發(fā)新型墻體材料資源化技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種標準磚成型模具，其包括上下開口、中空筒狀的磚模框、于成型磚坯時蓋設(shè)于磚?？虻南麻_口及于磚坯脫模時與磚模框分離的承載板、于成型磚坯時及磚坯脫模時由上至下伸入所述磚?？騼?nèi)的中空壓頭及于脫模時置于所述承載板上并與所述磚?？虻南麻_口相對的脫?？颉４四＞卟考?shù)少，結(jié)構(gòu)簡單，采用中空壓頭大大減輕了現(xiàn)有的實體壓頭存在的重量太大、不便于人工操作的問題。本發(fā)明實施例提供的標準磚成型方法的步驟簡單，易于人工操作。本發(fā)明實施例還提供一種使用上述標準磚成型模具的標準磚成型方法。
文檔編號B28B7/22GK102514086SQ20111035207
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者何姝, 張校申, 李亞林, 楊家寬, 楊自榮, 毛葦, 王榮, 金龍 申請人:華中科技大學, 宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司