CN100368346C - 膨化状硅酸盐建筑材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种膨化状硅酸盐建筑材料及其制造方法，该方法选择矿物原料和炉渣加入助熔剂及发泡助剂经研磨混匀后，散装入缽内或干压成坯，经高温烧结成型。这种硅酸盐建筑材料的密度0.3～1.5g/cm3，吸水率小于1.2%，具有轻质，保温，隔音，低吸水率，无毒，无污染的特点，是一种市场潜力极大的新型节能建筑材料。

Description

膨化状硅酸盐建筑材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及新型建筑材料，特别提供了一种膨化状硅酸盐建筑，装修用环保型轻质、保温、隔音、低吸水率材料及其制造方法。
背景技术
目前，利用工业废渣及取材广泛的矿物原料生产效果优良的建筑装修材料是建材行业的首要任务。中国专利申请号87104277公开了一种用于吸音、保温的泡沫玻璃的制造方法，它是将均匀混合好的珍珠岩粉及发泡剂装入模具内，经高温熔烧40～60分钟后冷却制成，并加入2～4％的芒硝发泡剂。用芒硝做发泡剂对环境污染较大。
中国专利申请号97116005公开一种发泡玻璃液形成工艺，将玻璃配合料在坩埚内经约1400℃左右的高温熔化形成均匀的玻璃液，当其温度降至约1300℃左右时，在其玻璃液表面均匀地撒上一薄层食用面粉。发泡温度高。
中国专利申请号00114540公开了一种吸声用泡沫陶瓷材料及其制造方法，该材料由SiO2：19.5～25％，Al2O3：4.5～7％，CaO：64～72％，Fe2O3：0～5％和MgO：0～2％组成，加入1～1.5％CaCl2和(或)0.4～0.6％的聚乙烯醇缩甲醛作为添加剂，并用有机海绵体浸渍其中，自然硬化，该专利申请采用低温硬化发泡工艺。
本发明提供的这种膨化状硅酸盐材料比以前所用的煤渣砌块，粉煤灰保温砖有比重更小、保温、隔音效果佳的特点。又比轻质复合材料有更低的吸水率，更高的强度及耐久性。
发明内容
本发明提供一种硅酸盐建筑材料。其特征为膨化状硅酸盐建筑材料，该材料气孔率30～85％，密度0.3～1.5g/cm3，吸水率小于1.2％；该材料由矿物原料和炉渣或硼砂或尿素制成，其化学组成的质量百分比为：
SiO2    15～80％     Al2O3    10～60％
CaO     0.5～10％    MgO      0.5～10％
TiO2    0～8％       Na2O     0.5～15％
K2O     0～10％      Fe2O3    1～10％
B2O3    0～10％。
2、该材料的化学组成的最佳范围为：
SiO2    45～65％    Al2O3    10～20％
CaO     3～8％      MgO      1～3％
TiO2    1～2％      Na2O     2～8％
K2O     2～5％      Fe2O3    1～5％
B2O3    0～5％。
3、该材料的气孔是蜂窝状排列，材料气孔率40～60％，密度0.3～0.7g/cm3，吸水率小于1.0％。该膨化状建材可以是厚度15mm以上的任意造型。
4、该硅酸盐建筑材料的制造方法是：
使用的原料及质量百分配比为：矿物原料和炉渣或硼砂或尿素，矿物原料可以选用硅石、陶土、长石、瓷土、珍珠岩或泡沸石、膨润土、白云石、方解石或石灰石、矿渣、尾砂；
原料质量百分配比：
硅石：0～20％    陶土：20～50％
长石：0～25％    瓷土、珍珠岩或泡沸石：10～30％
膨润土：5～25％  白云石、方解石或石灰石：5～20％
矿渣：0～25％    尾砂：0～20％
炉渣：0～30％    硼砂：0～20％
尿素：0～10％。
其制造工艺为配合料经研磨混匀并过40～120目筛，散装或造粒后散装入缽体内或干压成初坯，经0～4小时400～800℃低温发泡阶段，再升温到800～1200℃恒温烧制而成。
该矿物原料可以是所列多种原料的组合，也可以是其中3～5种的组合，作为助熔剂及发泡助剂的硼砂、炉渣、尿素在同一配方中可以共同使用也可以单独使用其一种，特别重要的是使用碳酸盐类发泡助剂可以保证产生均匀的蜂窝状结构。
需要说明的是用上述原料质量百分配比可以制造出质量较好的膨化状硅酸盐材料；超出该范围，但制成品的化学成分在发明内容1的范围内也可以制造出膨化状硅酸盐材料。
以上所述蜂窝状硅酸盐建材，抗压强度4～50MPa，导热系数0.03～0.2w/(m.k)，气孔率大，因此具有非常好的隔音，隔热功能，且无毒，无污染。
本发明提供的膨化状硅酸盐建材经25次冻融循环实验无起层破坏现象。
本发明提供的膨化状硅酸盐建材制造方法配方中的原料取材广泛，价格低廉。该制造方法工艺简单适合工业批量生产。特别提及本发明提供的装烧工具可以反复循环使用。
本发明提供的膨化状硅酸盐建材可以大大降低建材物体基础承重要求，减少体重材料用量，从而取得较理想的经济效益和社会效益，是一种市场潜力极大的新型节能建筑材料。
具体实施方式
以下就本发明实施例进行描述：
实例一：
配方：陶土231g    瓷土110g    膨润土110g
      炉渣55g     硼砂28g     尿素16g
按配方称取所需要原材料，研磨均匀过80目筛，造粒后散装入缽体经4小时高温升至1100～1150℃，恒温1小时，烧成重500g规格为200×100×50mm蜂窝状轻质长方砖。
实例二：
配方：陶土7.2Kg    长石3.2Kg    膨润土3.2Kg
      炉渣1.6Kg    硼砂5Kg
按配方称取所需要原材料，球磨混匀过100目筛，干压成雏形后移入烧具中，在隧道窑1150～1200℃恒温1小时。烧成规格为1000×1000×30mm蜂窝状轻质板材。
实例三：
配方：陶土210g      珍珠岩100g    硼砂47g
      石灰石110g    炉渣63g
按配方称取所需要原材料，球磨混匀过80目筛，干压成雏形后移入烧具中，在炉膛中升温，经4小时升温到1000～1150℃恒温1小时。烧成规格为200×100×50mm蜂窝状硅酸盐轻质砖。
实例四：
配方：瓷土110g      云石80g      炉渣60g
      膨润土210g    泡沸石50g    尿素10g
按配方称取所需要原材料，球磨混匀过100目筛，造粒并装入缽体中，在高温炉中800℃恒温3小时，1200℃恒温1小时。烧成规格为140×90×80mm的轻质蜂窝状硅酸盐长方砖。
实例五：
配方：陶土231g    长石110g    膨润土110g
      炉渣51g     硼砂44g
制造方法同实例一。
实例六：
配方：瓷土110g     石灰石80g    膨润土210g
      珍珠岩50g    硼砂70g
烧成温度850℃-1000℃，其他同实例一。

Claims (6)

1.一种硅酸盐建筑材料，其特征为膨化状硅酸盐建筑材料，该材料气孔率30～85％，密度0.3～1.5g/cm3，吸水率小于1.2％；该材料由矿物原料和炉渣或硼砂或尿素制成，其化学组成的质量百分比为：
SiO2    15～80％     Al2O3    10～60％
CaO     0.5～10％    MgO      0.5～10％
TiO2    0～8％       Na2O     0.5～15％
K2O     0～10％      Fe2O3    1～10％
B2O3    0～10％
所述的矿物原料选用瓷土、珍珠岩或泡沸石和膨润土以及白云石、方解石或石灰石与硅石、陶土、长石、矿渣、尾砂中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述硅酸盐建筑材料，其特征是该材料的化学组成质量百分比范围为：
SiO2    45～65％    Al2O3    10～20％
CaO     3～8％      MgO      1～3％
TiO2    1～2％      Na2O     2～8％
K2O     2～5％      Fe2O3    1～5％
B2O3    0～5％
3.根据权利要求1所述的硅酸盐建筑材料，其特征是该材料的气孔是蜂窝状排列，材料气孔率40～60％，密度0.3～0.7g/cm3，吸水率小于1.0％。
4.根据权利要求1所述的硅酸盐建筑材料，其特征是该膨化状建材是厚度15mm以上的任意造型。
5.根据权利要求1所述的硅酸盐建筑材料的制造方法，使用的原料及质量百分配比为：原料为矿物原料与炉渣、硼砂、尿素中的一种或多种；原料质量百分配比为：
硅石：0～20％    陶土：0～50％
长石：0～25％    瓷土、珍珠岩或泡沸石：10～30％
膨润土：5～25％  白云石、方解石或石灰石：5～20％
矿渣：0～25％    尾砂：0～20％
炉渣：0～30％    硼砂：0～20％
尿素：0～10％
其制造工艺为：配合料经研磨混匀并过40～120目筛，散装或造粒后散装入缽体内或干压成初坯，经0～4小时400～800℃低温发泡阶段，再升温到800～1200℃恒温烧制而成。
6.根据权利要求5所述的硅酸盐建筑材料的制造方法，其特征是所述矿物原料是所列多种原料的组合，或是其中3～5种的组合，作为助熔剂及发泡助剂的硼砂、炉渣、尿素在同一配方中可以共同使用也可以单独使用其一种。
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