CN101733821B - 一种新型轻质节能环保板材的加工方法 - Google Patents

一种新型轻质节能环保板材的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型轻质节能环保板材的加工方法，属于建筑墙体材料加工专业技术领域，基本技术方案是：由废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣、工业生产废脱硫石膏、低碱硫铝酸盐水泥以及特殊化学添加剂和水按照一定重量份配比加工制作而成，其中特殊化学添加剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸等按一定重量份配比经Co-γ射线辐照制得。本发明制得的复合成型板材与传统墙体材料相比，真正达到了低成本、保温节能、高强抗震、防火、隔音、防潮耐久、能钉挂吊、重量轻、制作工艺简单、施工方便等优点，完全符合国家节能、环保、利废的绿色发展要求，是一种理想的可持续发展的绿色墙体材料。

Description

一种新型轻质节能环保板材的加工方法
技术领域
本发明属于建筑墙体材料加工专业技术领域，具体涉及一种利用废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰及建筑拆迁废旧建筑残渣废物等加工轻质节能环保板材的方法。
背景技术
建筑节能利国利民，开发节能建筑材料充分节地、利废、环保，有利于促进经济增长，及构筑和谐社会。我国是一个发展中国家，人均资源相对贫乏。目前，我国墙体材料主导产品是实心粘土砖，每年墙体材料生产能耗和建筑采暖能耗近一亿五千万吨标煤，约占全年能源消耗总量的15％。全国砖瓦企业占地约四百五十万亩，煤电企业每年要排放二亿多吨粉煤灰和煤矸石，不仅占用大量耕地，而且污染环境，因此大力发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料，加快墙体材料革新，推进建筑节能工作是一件刻不容缓的大事。从世界发达国家的建筑市场来看，制造与使用的墙体材料不仅环保节能、防水、隔音、防火、高强抗震，而且还能够实现生产标准化、系列化、通用化，并能在建筑施工中进行干作业；由此可见，世界发达国家的建筑业不仅施工速度快，效率高，而且还大量地减轻了工人的劳动强度，给劳动者提供了良好的工作环境。而我国国内至今还大量在用灰砂砖、加气砌砖及空心砖等，落后的工艺，繁重的劳动，低下的效率与现在的高层框架结构、钢结构及大跨度建筑形成很大的反差；使我国的建筑业始终停止在较为原始的操作中。目前我国国内市场上也出现了许多轻质实心墙材，这些墙材在重量方面虽然减轻了，但在防火、防潮、钉挂吊、隔音、抗冲击等方面都将受其墙体密度降低的影响而性能无法满足使用要求，重量越轻影响越大，另外生产成本和环保问题也得不到妥善解决，因此，发展低成本的新型环保节能墙体材料是当前的首要任务。
发明内容
本发明的任务主要是针对现在国内建筑墙体材料制作成本较高、节能环保利废能力较差的问题，提供一种新型轻质节能环保板材的加工方法。
其技术解决方案是：
一种新型轻质节能环保板材的加工方法，包括以下步骤：
a选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰与建筑拆迁废旧建筑残渣，粉碎后按一定配比混合均匀，获得板材基础材料；
b选取聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙，分别按重量份50～80、10～30、2～7、1～5、5～10、2～7与1～4的配比混合均匀，在10℃～80℃下经Co-γ射线辐照1-10h，获得板材胶凝材料；
c将上述板材基础原料、低碱硫铝酸盐水泥、水与上述板材胶凝材料，分别按重量份20～90、20～70、10～50与1～10的配比混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持3～48h，脱模即获得成型板材。
上述步骤a中，还选取工业生产废脱硫石膏，上述废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏之间的重量份配比为：10～30、5～20、5～20、5～20。
上述步骤c中，还包括步骤：
c1将板材基础原料与低碱硫铝酸盐水泥加入水配制成混合浆料；
c2将板材胶凝材料加水溶解后，再投加到步骤c1获得的混合浆料中进行混合并搅拌均匀。
上述步骤c中，还包括步骤：
c3对成型板材进行浇水养护，每隔5～50h浇水一次，养护期间为10～100h。
另一种技术解决方案是：
一种新型轻质节能环保板材的加工方法，包括以下步骤：
a选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰与建筑拆迁废旧建筑残渣，分别粉碎后待用；
b选取聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙，分别按重量份50～80、10～30、2～7、1～5、5～10、2～7与1～4的配比混合均匀，在10℃～80℃下经Co-γ射线辐照1-10h，获得板材胶凝材料；
c将上述粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与上述板材胶凝材料以及低碱硫铝酸盐水泥和水分别按重量份的配比10～30、5～20、5～20、1～10、20～70、10～50混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持3～48h，脱模即获得成型板材。
上述步骤a中，还选取工业生产废脱硫石膏，上述废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏之间的重量份配比为：10～30、5～20、5～20、5～20。
上述步骤c中，还包括步骤：
c1将粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与低碱硫铝酸盐水泥加入水配制成混合浆料；
c2将板材胶凝材料加水溶解后，再投加到步骤c1获得的混合浆料中进行混合并搅拌均匀。
上述步骤c中，还包括步骤：
c3对成型板材进行浇水养护，每隔5～50h浇水一次，养护期间为10～100h。
本发明可具有以下有益技术效果：
一是选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣等废旧回收物作为板材基础材料，不仅具有低成本、利废环保的原料优势，而且制取的板材具有保温节能、高强抗震、防火、隔音、防潮耐久、能钉挂吊、重量轻、施工方便等最终产品优势。
二是板材胶凝材料是以聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙等为原料，经Co-γ射线辐照加工而成。该板材胶凝材料能使板材内各种共混原料均匀分布，形成材料受力分解最佳状态结构，并最终使制取的板材在抗冲击力，吊挂力等方面达到最佳性能。
三是本发明加工制作过程简单，工艺控制容易。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，从事该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
先分别将废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣粉碎；然后称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫25千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣10千克，混合并搅拌均匀，制得板材基础材料。称取聚乙烯醇1千克、聚丙烯酸0.2千克、甲基纤维素0.04千克、木质素0.02千克、硼酸0.1千克、磺酸钙0.04千克、氯化钙0.02千克，混合并充分搅拌均匀，在80℃下经Co-γ射线辐照1h，制得板材胶凝材料。将制得的板材基础材料、板材胶凝材料与30千克低碱硫铝酸盐水泥和15千克水混合，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持24h，脱模即制得成型板材。所得成型板材单位质量偏低，强度偏低，利于加工。
实施例2
先分别将废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣、工业生产废脱硫石膏粉碎；然后称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫30千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣10千克、工业生产废脱硫石膏5千克，混合并搅拌均匀，制得板材基础材料。称取聚乙烯醇5千克、聚丙烯酸3千克、甲基纤维素0.2千克、木质素0.5千克、硼酸1千克、磺酸钙0.5千克、氯化钙0.2千克，混合并充分搅拌均匀，在40℃下经Co-γ射线辐照5h，制得板材胶凝材料。板材基础材料与板材胶凝材料的制备顺序可以按照实际操作情况而定，既可以先制备板材基础材料再制备板材胶凝材料，也可以先制备板材胶凝材料再制备板材基础材料，或者同时制备板材基础材料与板材胶凝材料。向制得的板材基础材料与25千克低碱硫铝酸盐水泥中加入15千克的水，配制成混合浆料；向制得的板材胶凝材料中加入5千克水进行充分溶解，然后投入混合浆料中进行混合并搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持36h；将模具去除，取出板材，每隔25h浇水一次，养护期间为50h，养护完成后即得到成型板材。所得成型板材单位质量偏低，强度偏低，利于加工，抗冲击性能偏低。
实施例3
先分别将废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣、工业生产废脱硫石膏粉碎；然后称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫20千克、工业生产废煤渣或粉煤灰15千克、建筑拆迁废旧建筑残渣5千克、工业生产废脱硫石膏5千克，混合并搅拌均匀，制得板材基础材料。称取聚乙烯醇2千克、聚丙烯酸1.2千克、甲基纤维素0.28千克、木质素0.04千克、硼酸0.2千克、磺酸钙0.28千克、氯化钙0.16千克，混合并充分搅拌均匀，在10℃下经Co-γ射线辐照10h，制得板材胶凝材料。向制得的板材基础原料与32千克低碱硫铝酸盐水泥中加入20千克的水，配制成混合浆料；向制得的板材胶凝材料中加入10千克水进行充分溶解，然后投入混合浆料中进行混合并搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持48h，去除模具获得成型板材。所得成型板材单位质量中等，强度中等，利于加工，抗冲击性能中等。
实施例4
称取聚乙烯醇0.5千克、聚丙烯酸0.3千克、甲基纤维素0.07千克、木质素0.05千克、硼酸0.05千克、磺酸钙0.02千克、氯化钙0.01千克，混合并充分搅拌均匀，在80℃下经Co-γ射线辐照1h，制得板材胶凝材料。再分别将废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣、工业生产废脱硫石膏粉碎；称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫30千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣10千克、工业生产废脱硫石膏5千克，混合并搅拌均匀，制得板材基础材料。向制得的板材基础原料与30千克低碱硫铝酸盐水泥中加入15千克的水，配制成混合浆料；向制得的板材胶凝材料中加入4千克水进行充分溶解，然后投入混合浆料中，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持20h；将模具去除，取出板材，每隔10h浇水一次，养护期间为100h，养护完成后即得到成型板材。本实施例所获得的成型板材单位质量中等，强度较好，利于加工，抗冲击性能较好。
实施例5
先分别将废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣、工业生产废脱硫石膏粉碎；然后称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫20千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣20千克、工业生产废脱硫石膏5千克，混合并搅拌均匀，制得板材基础材料。称取聚乙烯醇0.8千克、聚丙烯酸0.1千克、甲基纤维素0.04千克、木质素0.03千克、硼酸0.05千克、磺酸钙0.07千克、氯化钙0.04千克，混合并充分搅拌均匀，在10℃下经Co-γ射线辐照10h，制得板材胶凝材料。向制得的板材基础原料与30千克低碱硫铝酸盐水泥中加入12千克的水，配制成混合浆料；向制得的板材胶凝材料中加入8千克水进行充分溶解，然后投入混合浆料中进行混合并搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持15h；将模具去除，取出板材，每隔5h浇水一次，养护期间为10h，养护完成后即得到成型板材。本实施例所获得的成型板材单位质量偏高，强度中等，抗冲击性能中等。
实施例6
选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰与建筑拆迁废旧建筑残渣，分别进行粉碎后待用；称取聚乙烯醇1千克、聚丙烯酸0.6千克、甲基纤维素0.14千克、木质素0.1千克、硼酸0.1千克、磺酸钙0.08千克、氯化钙0.06千克，混合并充分搅拌均匀，在40℃下经Co-γ射线辐照5h，制得板材胶凝材料。称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫5千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣5千克，低碱硫铝酸盐水泥60千克，水50千克，然后将称取好的原料同制取的板材胶凝材料混合在一起，强烈搅拌，混合均匀后加入到预制模具中，搅拌加压，保持48h，脱除模具，获得成型板材。所得成型板材单位质量较大，强度较高，成本高且不利于加工。
实施例7
选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏，分别进行粉碎后待用；称取聚乙烯醇0.8千克、聚丙烯酸0.2千克、甲基纤维素0.03千克、木质素0.01千克、硼酸0.05千克、磺酸钙0.02千克、氯化钙0.06千克，混合并充分搅拌均匀，在60℃下经Co-γ射线辐照7h，制得板材胶凝材料。称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫10千克、工业生产废煤渣或粉煤灰5千克、建筑拆迁废旧建筑残渣5千克、工业生产废脱硫石膏10千克与低碱硫铝酸盐水泥50千克，混合在一起，向其中加入25千克水，搅拌均匀得到混合浆料；将制取的板材胶凝材料放入5千克水中溶解，然后投加到混合浆料中，搅拌并混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持16h，脱除模具，获得成型板材。本实施例所获得的成型板材单位质量偏大，强度较高。
实施例8
称取聚乙烯醇2千克、聚丙烯酸0.4千克、甲基纤维素0.1千克、木质素0.05千克、硼酸0.1千克、磺酸钙0.06千克、氯化钙0.1千克，混合并充分搅拌均匀，在70℃下经Co-γ射线辐照3h，制得板材胶凝材料。然后选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏，分别进行粉碎后待用。称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫15千克、工业生产废煤渣或粉煤灰5千克、建筑拆迁废旧建筑残渣10千克、工业生产废脱硫石膏5千克，低碱硫铝酸盐水泥45千克，混合在一起，向其中加入18千克水，搅拌均匀得到混合浆料；将制取的板材胶凝材料放入7千克水中溶解，然后投加到混合浆料中，搅拌并混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持10h，取出板材，每隔20h浇水一次，养护期间为50h，养护完成后即得到成型板材。所得成型板材单位质量中等，强度中等。
实施例9
选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏，分别进行粉碎后待用；称取聚乙烯醇0.5千克、聚丙烯酸0.1千克、甲基纤维素0.08千克、木质素0.08千克、硼酸0.1千克、磺酸钙0.12千克、氯化钙0.02千克，混合并充分搅拌均匀，在30℃下经Co-γ射线辐照7h，制得板材胶凝材料。将称取粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫20千克、工业生产废煤渣或粉煤灰10千克、建筑拆迁废旧建筑残渣5千克、工业生产废脱硫石膏5千克，低碱硫铝酸盐水泥40千克，混合在一起，向其中加入15千克水，搅拌均匀得到混合浆料；将制取的板材胶凝材料放入4千克水中溶解，然后投加到混合浆料中，搅拌并混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持20h，取出板材，每隔30h浇水一次，养护期间为80h，养护完成后即得到成型板材。所得成型板材单位质量中等，强度较好，利于加工。

Claims (8)

1.一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
a选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰与建筑拆迁废旧建筑残渣，粉碎后按一定配比混合均匀，获得板材基础材料；
b选取聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙，分别按重量份50～80、10～30、2～7、1～5、5～10、2～7与1～4的配比混合均匀，在10℃～80℃下经Co-γ射线辐照1-10h，获得板材胶凝材料；
c将上述板材基础材料、低碱硫铝酸盐水泥、水与上述板材胶凝材料，分别按重量份20～90、20～70、10～50与1～10的配比混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持3～48h，脱模即获得成型板材。
2.根据权利要求1所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤a中，还选取工业生产废脱硫石膏，废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏之间的重量份配比为：10～30、5～20、5～20、5～20。
3.根据权利要求1所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤c中，四种材料之间的混合按以下步骤进行：
c1将板材基础材料与低碱硫铝酸盐水泥加入水配制成混合浆料；
c2将板材胶凝材料加水溶解后，再投加到步骤c1获得的混合浆料中进行混合并搅拌均匀。
4.根据权利要求1所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤c中，还包括步骤：
c3对成型板材进行浇水养护，每隔5～50h浇水一次，养护期间为10～100h。
5.一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
a选取废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰与建筑拆迁废旧建筑残渣，分别进行粉碎；
b选取聚乙烯醇、聚丙烯酸、甲基纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙，分别按重量份50～80、10～30、2～7、1～5、5～10、2～7与1～4的配比混合均匀，并在10℃～80℃下经Co-γ射线辐照1-10h，得到板材胶凝材料；
c将上述粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与上述板材胶凝材料以及低碱硫铝酸盐水泥和水，分别按重量份10～30、5～20、5～20、1～10、20～70、10～50配比混合均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，保持3～48h，脱模即获得成型板材。
6.根据权利要求5所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤a中，还选取工业生产废脱硫石膏，废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与工业生产废脱硫石膏之间的重量份配比为：10～30、5～20、5～20、5～20。
7.根据权利要求5所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤c中，六种材料之间的混合按以下步骤进行：
c1将粉碎后的废旧聚苯乙烯泡沫、工业生产废煤渣或粉煤灰、建筑拆迁废旧建筑残渣与低碱硫铝酸盐水泥加入水配制成混合浆料；
c2将板材胶凝材料加水溶解后，再投加到步骤c1获得的混合浆料中进行混合并搅拌均匀。
8.根据权利要求5所述的一种新型轻质节能环保板材的加工方法，其特征在于所述步骤c中，还包括步骤：
c3对成型板材进行浇水养护，每隔5～50h浇水一次，养护期间为10～100h。
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