CN102336584A

CN102336584A - 轻质微孔保温砖及其生产方法

Info

Publication number: CN102336584A
Application number: CN2010102385320A
Authority: CN
Inventors: 杨德志; 陈欢; 陆沈磊; 祝向阳; 董杨
Original assignee: SHANGHAI DEBIN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DEBIN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明公开了一种轻质微孔保温砖及其生产方法，所述保温砖以建筑废渣再生料替代传统保温砖生产工艺中所使用的主要原材料——粉煤灰和天然砂而制成。本发明的方法以建筑废渣再生料为主要原材料，替代了传统生产工艺中的粉煤灰和天然砂，大大降低了生产成本，同时实现了对建筑垃圾的循环利用。

Description

轻质微孔保温砖及其生产方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质微孔保温砖及其生产方法。

背景技术

目前，建筑垃圾已成为我国城市中数量最大的固体废弃物，建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30～40％。据对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计，在每万平方米建筑的施工过程中，仅建筑垃圾就会产生500～600吨；而拆除每万平方米的旧建筑，将产生7000～12000吨建筑垃圾，中国每年拆毁的老建筑占建筑总量的40％，因此产生的建筑垃圾数量非常之巨大。目前，在我国建筑废物每年达上亿吨。如何处理这些建筑废物，提高其使用的有效性和使用比例等技术问题已成为现在建筑领域和环保领域的重要课题。

建筑自保温砖模数较大，施工效率是小块材施工的3倍；同时由于建筑自保温砖的自保温性能较高，省去了普通砌块所需的外保温抹面，使得建筑粉刷量大幅度减少，既有利于清洁生产，又有利于降低建造成本，同时实现了建筑体系的自保温，使得建筑更加节能。随着我国框架结构建筑以及节能建筑的普及发展，建筑市场所需墙体的材料不再是承重型的墙体材料，而是重量轻、自保温性能优越、施工快捷、湿法作业量少的部件化的功能性轻质建材。因此，如果能利用来源丰富的建筑垃圾来生产轻质的保温砖将具有重要的社会意义和经济价值。

现有保温砖(即加气砖)的生产工艺，都采用粉煤灰和天然砂为主要原材料，内部的气孔采用化学发泡(即用铝粉发泡)的方法形成。一方面，采用粉煤灰和天然砂为主要原材料，生产成本相对较高；另一方面，发泡剂的使用可制得孔洞均匀的发泡料浆，发泡剂较好的解决了气泡大小，气泡沉降速率，稳泡效果及泡沫表面张力问题，可实现常温浇注；但是，传统的铝粉发泡对于温度、碱环境以及CaO消化速度等的要求较高，控制不好容易引起石灰质量的波动，进而影响砌块的质量。

发明内容

本申请的发明人在长期的研究中发现，利用各种类型结构的建筑垃圾制成的建筑废渣再生料，其主要化学成分的波动不大，因而为建筑垃圾的再利用开辟了一条新途径。

因此，本发明的第一个方面，提供一种轻质微孔保温砖，这种保温砖以建筑废渣再生料替代传统保温砖生产工艺中所使用的主要原材料——粉煤灰和天然砂而制成。

根据本发明，所述建筑废渣再生料包括以钢筋混凝土结构和砖混结构建筑垃圾经分拣、破碎、筛分处理后得到的再生料。优选的，所述再生料的粒径小于5mm。

本发明的第二个方面，提供了一种轻质微孔保温砖的生产方法，所述方法包括以建筑废渣再生料替代传统保温砖生产工艺中所使用的主要原材料——粉煤灰和天然砂，生产轻质微孔保温砖。

根据一个优选实施例，保温砖内部气孔的形成采用物理发泡工艺。

具体的，所述物理发泡是指采用动物性发泡剂、植物性发泡剂或两者的复合发泡剂进行发泡；优选的，所述发泡剂的加入量为0.2-1.0kg/m³。

根据一个优选实施例，生产轻质微孔保温砖的原材料还包括高分子聚合物；优选的，所述高分子聚合物为分散乳胶粉和纤维素醚的混合物。

本发明的有益效果可以归纳如下：

1、本发明的方法以建筑废渣再生料为主要原材料，替代了传统生产工艺中的粉煤灰和天然砂，大大降低了生产成本。

2、传统加气砖的生产均采用化学发泡，即铝粉发泡；而本发明开创性的将物理发泡应用于保温砖的生产，发泡工艺的不同使得本发明可以不用考虑传统铝粉发泡时所需的温度、碱环境以及CaO消化速度等问题，进而使得石灰的质量波动对砌块成型的影响消失，CaO含量不均以及不易控制的问题也得到了解决，从而大大简化了加气保温砖的生产控制条件。

3、本发明的保温砖采用建筑废渣再生料为原材料，实现了对建筑垃圾的循环利用，具有非常重大的意义。

4、本发明生产的轻质微孔保温砖保温隔热性能好，同时由于建筑废渣再生料具有的多孔特性，进一步降低了砌块的传热系数。

附图说明

图1为采用蒸压养护生产轻质微孔保温砖的工艺流程图。

图2为采用蒸汽养护生产轻质微孔保温砖的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明的上下文中，所述“建筑废渣”是指各种结构类型的建筑物拆毁/毁坏以后产生的建筑垃圾，主要包括钢筋混凝土结构和砖混结构建筑垃圾。所述“建筑废渣再生料”是指各种类型的建筑垃圾经分拣、破碎、筛分处理后得到的再生料。

所述“高分子聚合物”是一种复合外加剂，可通过市售得到，用于减水、助磨、早强、稳定建筑废渣成份(陈化)。

所述“动物性发泡剂”是指以动物角质为主要原材料，加入一定量的烧碱(NaOH)、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水而生产的一种发泡剂，具有发泡量大、泡沫强度高、持续时间长等优点。

所述“植物性发泡剂”是以松香和氢氧化钠等为主要原料经过皂化反应而制得的发泡剂，具有造价低、产泡量大、泡沫持久等优点。

所述“复合发泡剂”是指动物性发泡剂和植物性发泡剂按一定比例混合的复合发泡剂，混合比例优选的是1∶2-2∶1的范围内。

以上发泡剂均可市售得到。

实施例1、建筑废渣的粗制

参考申请号为200710172793.5的中国发明专利申请中公开的方法，分别对钢筋混凝土结构建筑垃圾和砖混结构建筑垃圾进行粗制，得到建筑废渣再生料。

1.1、钢筋混凝土结构建筑垃圾

第一步，用挖掘机、装载机、吊抓机等机械设备以及辅助人工把钢筋混凝土结构建筑垃圾中的大块黏土砖墙和废旧黏土砖块分拣出来；

第二步，用棒条筛筛去浮土，再通过皮带输送机和人工分拣方式把非黏土砖物质剔除；

第三步，使用模块组合式建筑垃圾自动化处理设备进行破碎处理以及用磁铁除铁，所述破碎采用颚破、圆锥破、反击破、冲击破、锤破的方式；

第四步，依次用不同孔径的筛网筛分破碎后的黏土砖，得到不同规格的再生骨料。

1.2、砖混结构建筑垃圾

第一步，一级提纯：用挖掘机、装载机、吊抓机等机械设备以及辅助人工把砖混结构建筑垃圾中钢筋混凝土、陶瓷、木块、塑料、钢筋等非黏土砖物质剔除；

第二步，二级提纯：通过带有筛网的高频振动质量分离机将一级提纯后的建筑垃圾中的木块、塑料等轻物质分离去除及用棒条筛筛去浮土，通过皮带输送机和人工分拣方式再次把非黏土砖物质剔除；

实施例2、建筑废渣再生料的主要化学成分测定

采用X衍射分析的方法，对实施例1获得的粒径小于5mm的建筑废渣再生料的主要化学成分进行测定。

重复多次的测定结果显示，建筑废渣再生料的处理过程中，水泥石、页岩砖、泥粉和其他物质等相对分散，主要化学成分的波动不大；以实施例1中砖混结构建筑垃圾粗制得到的再生料为例，主要化学成分的含量如以下表1所示：

表1、0～5mm建筑废渣再生料的主要化学成份

成份	CaO	SiO₂	Fe₂O₃	Al₂O₃	MgO
						含量	11.42	50.88	5.65	16.13	5.79

由表1的结果可知，再生料中SiO₂含量在50％以上，表明在掺入一定比例的CaO后，经合适的养护可以得到托勃莫来石。同时，建筑废渣再生料中主要化学成分的含量相对稳定也为后续工艺提供了保证。

实施例3、轻质微孔保温砖的生产

按图1所示的流程，以实施例1获得的再生料、水泥、熟石灰为主要原料，生产轻质微孔保温砖，具体如下：

1)水泥采用散装水泥，通过散装水泥车，气力输送至水泥贮仓；

2)取实施例1得到的粒径小于5mm的再生料，按水泥质量的1％-2％加入高分子聚合物，送至研磨机中进行混磨；混磨使用的是80微米筛，筛分余量小于30％；混磨之后得混灰，之后由提升机输送到混灰贮仓储存备用；其中，所述高分子聚合物为分散乳胶粉和纤维素醚的混合物。

3)采用干法配料，将水计量后加入高速搅拌机，然后将混灰、水泥及熟石灰各自计量后送至高速搅拌机进行搅拌，搅拌机的搅拌速率大于800rpm，搅拌时间约为3～6分钟，制得流动性好的料浆；其中，各原材料的配比如下：

水泥：10～40wt％

熟石灰：0～30wt％

混灰：40～75wt％

发泡剂：0.5kg/m³

水：10～20wt％

4)发泡剂与水按比例进入制泡机，获得有张力的泡沫，用压缩空气将泡沫送入混料枪，用负压输送将料浆送入混料枪，在混料枪内料浆与泡沫混合均匀后，进行浇注；

5)浇注后，待坯体静停到一定的硬度(强度大于0.03MPa)后，采用坯体行走分步式切割工艺，将胚体切割成不同的规格，即不同规格的微孔保温砖胚体。

6)切割好的坯体，通过行车编组，达到蒸压釜容量后，即可进入蒸压釜进行养护，养护时间约6～12小时，即制得轻质微孔保温砖；其中，蒸压养护的操作过程为：

关闭釜门，抽真空20～30分钟；升温至100℃时，恒温20分钟；持续升温至180～200℃，1～1.3Mpa条件下，蒸压养护6～12h。

实施例4、轻质微孔保温砖的生产

本实施例的步骤与实施例3基本相同，具体如图2所示，不同之处在于：坯体切割后进行的养护为蒸汽养护，蒸汽养护的具体条件为：在养护窑中，温度40℃，湿度＞90％的条件下，养护8～12h，之后于20℃左右自然养护15天。

实施例5、轻质微孔保温砖的强度和保温性能检测

取实施例3和4生产的轻质微孔保温砖，参照《GB/T11968-1997蒸压加气混凝土砌块》的相关指标的测定方法测定其强度和保温性能，结果如以下表2所示：

表2轻质微孔保温砖的强度和保温性能检测结果

干容重范围kg/m³	300	400	500	600	700	800
							强度等级Mpa	1.5	1.5	2.5	3.5	5	7.5
导热系数W/m·k	0.10	0.10	0.12	0.14	0.16	-

由表2的结果可见，本发明所生产的轻质微孔保温砖，符合国标对加气砖的技术要求，兼顾了强度和保温性能，具有应用和推广的条件。

Claims

1.一种轻质微孔保温砖，其特征在于，所述保温砖以建筑废渣再生料替代传统保温砖生产工艺中所使用的主要原材料——粉煤灰和天然砂而制成。

2.如权利要求1所述的轻质微孔保温砖，其特征在于，所述建筑废渣再生料包括以钢筋混凝土结构和砖混结构建筑垃圾经分拣、破碎、筛分处理后得到的再生料。

3.如权利要求1所述的轻质微孔保温砖，其特征在于，所述再生料的粒径小于5mm。

4.一种轻质微孔保温砖的生产方法，其特征在于，所述方法包括以建筑废渣再生料替代传统保温砖生产工艺中所使用的主要原材料——粉煤灰和天然砂，生产轻质微孔保温砖。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建筑废渣再生料包括以钢筋混凝土结构和砖混结构建筑垃圾经分拣、破碎、筛分处理后得到的再生料。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述建筑废渣再生料的粒径小于5mm。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保温砖的内部气孔的形成采用物理发泡工艺。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述物理发泡是指采用动物性发泡剂、植物性发泡剂或两者的复合发泡剂进行发泡。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述复合发泡剂为动物性发泡剂和植物性发泡剂按2∶1-1∶2混合的复合发泡剂。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述发泡剂的加入量为0.2-1.0kg/m³。

11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，生产所述保温砖的原材料还包括高分子聚合物。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述高分子聚合物为分散乳胶粉和纤维素醚的混合物。