CN101644088B - 一种热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法，主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4；粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；粘结剂采用页岩或钠土；热分解型造孔剂采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类，该原材料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。其制备方法为：加入水造粒，陈化1～3天后在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为坯砖，再置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1000～1100℃下烧成5～8小时，冷却后即可。本发明具有利用固体废弃物、节约土地、保温隔热效果好和施工便捷等优点。
Description
技术领域
本发明涉及多孔砖，属于新型墙体材料领域，尤其是涉及一种热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法。
背景技术
目前我国经济高速发展，但煤、石油等各种资源却日趋紧缺，大气污染、水污染等日益严重，节约资源和保护环境已成为我国的基本国策之一。尤其是进入21世纪以来，随着人民生活水平的进一步提高，住宅的需求量进一步增加，全国城镇每年需要20亿平方米左右的住宅，而我国以往的建筑则多是以粘土砖为主要材料的结构体系。仅烧制粘土砖这一项每年取土就高达14.3亿立方，相当于毁坏土地120万亩。因此，利用粉煤灰、煤矸石、尾矿等为主要原料生产烧结制品，不仅可以使固体废弃物得到循环利用，而且可以节约大量土地资源，符合可持续发展的要求。
另一方面，随着大量的新建建筑，尤其是一些高档公共设施的增加，建筑能耗增长迅猛。我国既有的城乡建筑99％为高耗能建筑，而且新建建筑中95％以上也仍属于高耗能建筑，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。按照目前的建筑能耗水平发展，到2020年，我国建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤，超过2000年的3倍，空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷电力。烧结多孔砖由于其传热系数低，保温隔热效果好，如果能推广使用，不仅可以节省目前常用的外墙外保温建筑体系的建筑费用，而且还能缓解能源问题给我们生产和生活所带来的压力。
现有的烧结多孔砖，虽然孔型比较复杂，孔隙率高，能有效的节省物料，但是空洞较小，会带来一些施工上的困难，而烧结多孔砖作为墙体后热量在热桥上的传播比较明显，使实际的传热比理论模拟的要高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法，该烧结制品具有利用固体废弃物、节约土地资源、保温隔热效果好、施工便捷等优点。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的热分解造孔自保温承重烧结制品，其主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4，其中：所述粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；所述粘结剂采用页岩或钠土；所述热分解型造孔剂采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类，该原材料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。
本发明提供的上述热分解造孔自保温承重烧结制品，其制备方法是：先将粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原料按配比配料，并将这些原材料混合均匀后加入水造粒，陈化1～3天，然后在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为坯砖，再置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1000～1100℃下烧成5～8小时，冷却后制得具有保温隔热、质轻和高强的自保温承重烧结制品。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
(1)所用原料粉煤灰、煤矸石、尾矿等皆为固体废弃物，不仅可以使资源得到循环利用，而且可以节约大量土地资源；
(2)采用特定多孔砖模具挤出成型，生产出的烧结制品不仅孔隙率高，保温隔热效果好，而且易于施工；
(3)热分解型造孔剂的加入，使烧结制品在高温烧结时产生微孔，有效阻碍了砖体内热桥的传导，进一步降低了传热系数。
本发明制得的自保温承重烧结制品的孔隙率为39.78％，平均传热系数为0.30～0.45W/m2·℃，表观密度为1.2～1.6g/cm3，抗压强度为15～25MPa，其余各项指标也能满足GB13544-2000和GB6566-2001的要求。
附图说明
图1为本发明自保温承重烧结多孔砖的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的热分解造孔自保温承重烧结制品，其主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4，其中：所述粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种。所述粘结剂采用页岩或钠土。所述热分解型造孔剂按照下述条件选择：在高温下吸收热量，自身发生分解反应，释放出气体，可在基体内部产生微孔，主要选用在500～900℃分解放出气体较多的盐类，如草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石等。
采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类原料，该原料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。
所述的粉状固体废弃物和粘结剂的粒径小于0.15mm。热分解型造孔剂的粒径小于0.075mm。
本发明提供的上述热分解造孔自保温承重烧结制品，其制备方法是：先将粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原料按质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4配料，并将这些原材料混合均匀后加入水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1000～1100℃下烧成5～8小时，冷却后可制得保温隔热、质轻、高强的自保温承重烧结制品。
所述的坯砖，具有矩形长孔2、矩形短孔3和手抓孔1三种孔洞，其尺寸分别为：34×15mm、12×15mm、34×40mm。见图1，这三种孔洞的排列方式为5排11列且对称错开排列。
所述的多孔砖模具的正面内部尺寸为290×190mm，多孔砖内部有三种不同的芯柱，其芯头尺寸分别为：34×15mm、12×15mm、34×40mm，如图1所示，这三种芯头的排列方式为5排11列且对称错开排列。
本发明制得的自保温承重烧结制品，主要用于建筑物墙体自保温结构体系。其外观尺寸长×宽×高为290×190×190mm，孔外壁上下间距为12mm，孔外壁左右间距为12.5mm，孔间距为10mm。
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：将尾矿、钠土、草酸钙质量比为50∶45∶5的三种原材料搅拌均匀(尾矿、钠土的粒径小于0.15mm，草酸钙的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1070±20℃下烧成5小时，可得到传热系数为0.441W/m2·℃，抗压强度为24.3MPa，表观密度为1.56g/cm3，其余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。
实施例2：将煤矸石、钠土、碱式碳酸镁质量比为60∶30∶10的三种原材料搅拌均匀(煤矸石、钠土的粒径小于0.15mm，碱式碳酸镁的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1070±20℃下烧成6小时，可得到传热系数为0.425W/m2·℃，抗压强度为23.1MPa，表观密度为1.47g/cm3，其余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。
实施例3：将煤矸石、页岩、双飞粉、白云石质量比为36∶54∶5∶5的四种原材料搅拌均匀(煤矸石、页岩的粒径小于0.15mm，双飞粉、白云石的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1050±20℃下烧成6小时，可得到传热系数为0.402W/m2·℃，抗压强度为21.2MPa，表观密度为1.43g/cm3，其余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。
实施例4：将粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、白云石质量比为44∶44∶4∶4∶4的五种原材料搅拌均匀(粉煤灰、页岩的粒径小于0.15mm，草酸钙、碱式碳酸镁、白云石的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1050±20℃下烧成7小时，可得到传热系数为0.363W/m2·℃，抗压强度为17.8MPa，表观密度为1.36g/cm3，其余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。
实施例5：将粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石质量比为50∶30∶5∶5∶5∶5的六种原材料搅拌均匀(粉煤灰、页岩的粒径小于0.15mm，草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1～3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1030±20℃下烧成8小时，可得到传热系数为0.308W/m2·℃，抗压强度为15.4MPa，表观密度为1.29g/cm3，其余各项指标也达到GB 13544-2000和GB6566-2001的要求的自保温承重烧结制品。
Claims (8)
1.一种热分解造孔自保温承重烧结制品的制备方法，其特征在于：先将粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原材料按质量比为50∶45∶5配料，并将这些原材料混合均匀后加入水造粒，陈化1～3天，然后在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为坯砖，再置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1000～1100℃下烧成5～8小时，冷却后制得具有保温隔热、质轻和高强的自保温承重烧结制品；所述粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；所述粘结剂采用页岩或钠土；所述热分解型造孔剂采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类，该原料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物；所述粉状固体废弃物和粘结剂的粒径小于0.15mm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是配料时，所述三类原材料由以下质量比为60∶30∶10替换。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是配料时，所述三类原材料由以下质量比为36∶54∶5∶5替换，该三类原材料分别为煤矸石、页岩、双飞粉、白云石。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是配料时，所述三类原材料由以下质量比为44∶44∶4∶4∶4替换，该三类原材料分别为粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、白云石。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是配料时，所述三类原材料由以下质量比为50∶30∶5∶5∶5∶5替换，该三类原材料分别为粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是热分解型造孔剂的粒径小于0.075mm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是通过多孔砖模具成型的坯砖，具有矩形长孔、矩形短孔和手抓孔三种孔洞，其尺寸分别为：34×15mm、12×15mm、34×40mm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：三种孔洞的排列方式为5排11列且对称错开排列。
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