CN103058598B - 一种建筑用墙体自保温砌块的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑材料，具体为一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，为了降低建筑成本，缩短施工周期，同时克服砌块类产品中导热系数高的问题，包括用磷石膏、固体有机硅对膨胀珍珠岩一次处理；喷剂溶液配制，原料为聚乙烯醇粉、憎水乳胶粉、酰胺、液体有机硅和水；用喷剂溶液对膨胀珍珠岩颗粒二次处理；胶凝材料配制，原料为珍珠岩粉、水泥、HPMC、聚丙乙烯纤维和乳胶粉；按照1.1-2.5压缩比，将骨料与凝胶材料混合，进行压制，得到保温砌块；采用该自保温砌块作墙体材料，免去在现有墙体基础上做二次保温的工序，降低建筑成本，缩短施工周期，导热系数低，不空鼓，不开裂，不脱落，具有防火、保温、隔热，隔音、防水、防潮等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑用材料，具体为一种新型建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法。
背景技术
随着我国节能政策的贯彻落实，对建筑节能也提出更高的要求。目前在建筑施工过程中已经大力推行外墙外保温技术，但目前的保温隔热系统工程，大多停留在已完工的墙体基础上，另外采取二次保温的做法。这样，一方面施工周期长，另外更重要的原因，是增加了建筑成本，如何能研发出集多功能为一体，而且能免去再做二次保温的施工工序是本方案的出发点。
工程中常用的保温材料多采用挤塑板，聚苯板，岩棉板，酚醛板、发泡水泥板等，产品种类比较丰富。但挤塑板、酚醛板防火性能差，施工切割时，易产生飞末，污染环境、影响呼吸；岩棉板吸水性差，施工切割时，易产生短纤维飞沫，污染环境、扎人，燃烧后产生巨毒。发泡水泥板导热系数偏高，易碎，不易施工，这些产品在质量控制方面都较难，有些材料，使用寿命短，不能与建筑物同寿命。
目前市场上主要的砌块类产品是粉煤灰加气块，其导热系数为0.11-0.2 W/m·K，容重为400-800 Kg/m3。如果要降低传热系数达到国家65%节能标准，就必须增加其厚度，这样会给建筑物增加荷载，并且影响建筑物实用面积。或者做二次保温，这样会增加建筑成本，并且施工周期延长。以上两种方法都不符合国家节能环保政策。
发明内容
本发明为了解决免去在现有墙体基础上做二次保温的施工工序，降低建筑成本，缩短施工周期，同时克服目前砌块类产品中导热系数高的问题，提供一种新型建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为60-70%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为15-20%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为15-20%，生产方法包括以下步骤：（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌10-15分钟，放置2-4小时；（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉10-15公斤、憎水乳胶粉20-25公斤、酰胺8-10公斤、液体有机硅3-5公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置2-4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为10-20%、80目以上的珍珠岩粉、78.5-87%的水泥、0.2-0.5%的HPMC（羟丙基甲基纤维素醚）、0.3-0.5%的聚丙乙烯纤维和1-2%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料；（5）按照1.1-2.5的压缩比，将1.1-2.5 m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与200-600 kg的凝胶材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；（6）将混合材料按照1.1-2.5的压缩比进行压制，得到保温砌块；（7）养护。压缩比解释：比如压缩比为1.4，将1.4立方的骨料与200kg的胶凝材料用滚筒搅拌机搅拌10-15分钟，充分混合后再将水（按照混合材料重量的80%添加）均匀喷洒于混合材料表面，然后喷洒过水的混合材料经输送带输送至模具中冷压成型，压制1立方的成品砌块。
上述方法中，膨胀珍珠岩颗粒进行一次处理时，所用固体有机硅与膨胀珍珠岩颗粒混合后，附着于颗粒表面，使膨胀珍珠岩具有憎水性，而磷石膏在经过搅拌后充分包裹于膨胀珍珠岩颗粒表面，利用其具有遇水迅速凝固的特性，使膨胀珍珠岩表面形成坚硬的外壳，提高膨胀珍珠岩颗粒的机械强度。
喷剂溶液中，聚乙烯醇粉（PVA）：由于PVA分子之间的高粘着性，PVA易成膜，形成的薄膜无色透明，具有良好的机械强度，表面光洁而不发粘，耐溶性好；憎水乳胶粉具有良好的憎水性，酰胺可起增稠作用，液体有机硅可进一步提高膨胀珍珠岩的憎水处理效果。
对膨胀珍珠岩颗粒二次处理时，将以上配比的喷剂溶液在均匀喷洒于处理后的膨胀珍珠岩颗粒表面后，能够进一步增强珍珠岩颗粒强度，能够减少机械冷压成型时的体积损耗，减少珍珠岩颗粒对水分的吸收，使胶凝材料中的水泥更多的与水反应，提高产品强度，耐久性，而且将固体有机硅和液体有机硅有机结合在一起对膨胀珍珠岩进行憎水处理，憎水率可达到98%以上。
本发明的另一个重要创新点在于胶凝材料的配方及配比，其中所含的珍珠岩粉具有分散性好，容重轻，导热系数低，具有以下作用：1、减少压缩时膨胀珍珠岩的体积损失，与胶凝材料一起在搅拌过程中充分分散后，填充于颗粒与颗粒之间的空隙；2、降低胶凝材料导热系数，80目珍珠岩粉在微观状态下呈多孔状结构，容重为160kg/m3；3、在不增加水泥用量的情况下能使骨料珍珠岩颗粒与颗粒之间结合的更紧密，使各种辅料以及添加剂充分分散，以往的做法如果要使颗粒与颗粒直接结合的更紧密，必须要增加水泥用量。此外，水泥至少可采用32.5硅酸盐水泥，主要强度作用，磷石膏能提高产品的强度和速凝效果，可再分散性乳胶粉改变水泥性能，增强内聚力，提高防水性，HPMC具有保水性，增稠性，后期养护时水分不会挥发过快，聚丙乙烯纤维可提高砌块抗破碎，抗冲击性能，增加砌块韧性和耐磨性。
本发明的另一种优选方案，珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为30-35%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%。因为珍珠岩粉吸水性很强，在喷水搅拌过程中会吸收掉很多水分，会使水泥不能充分水化反应，加水过多会使胶凝材料分散性差，会导致生产效率低。因此，必须经过憎水处理，而且采用本发明所述浓度范围的液体有机硅，能大大提高处理效果。
本发明的另一种优选方案，骨料中的再生聚苯颗粒是将回收的聚苯板及类似产品经粉碎后得到的，颗粒直径为3-5毫米。属于废物回收再利用，而且选用此粒径范围内的聚苯颗粒具有容重轻，导热系数低的优点。
为了进一步证明采用本发明所述生产方法得到的保温砌块的使用效果，本发明对其性能指标做了以下检验，具体见表1：
表1
与现有技术相比，按照本发明所述的方法生产出来的保温砌块，具有以下优点：
1、质轻，降低建筑物自重，提高建筑物抗震性能；
2、降低建筑成本，免去外保温施工工序；
3、保温、隔热，内部呈空心状，本身材料吸收热能；
4、易施工，缩短建筑工期一半以上；
5、节能，达到国家六五标准以上；
6、防火，经验证是A1级防火材料，完全不燃。
总之，本发明是以优质耐高温轻质材料膨胀珍珠岩、再生聚苯颗粒为骨料，将膨胀珍珠岩进行两次处理后，与胶凝材料混合，经机械搅拌，机械成型，蒸气养护而成。采用该自保温砌块作墙体材料，是一种新型节能建筑用墙体自保温系统，可免去在现有墙体基础上做二次保温的施工工序，极大地降低工人劳动强度，节约综合成本，而且墙体不空鼓，不开裂，不脱落，具有防火、保温、隔热，隔音、防水、防潮，且尺寸准确等特点，是目前建筑节能自保温墙体的换代产品，具有明显的经济效益和社会效益，可广泛应用于我国严寒、寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区的新建、改造、扩建的公共建筑和民用建筑的高层建筑物框架结构、框剪结构的等工程非承重墙。内外填充墙、空调房和冷库保温隔热墙、噪音场所吸音隔音墙、地下室、车库、楼梯、消防通道、防火隔离带等隔热保温节能工程的墙体材料。
具体实施方式
实施例1：
一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为60%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为20%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为20%，颗粒直径为3-5毫米，生产方法包括以下步骤：（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌10分钟，放置2小时；（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉10公斤、憎水乳胶粉20公斤、酰胺8公斤、液体有机硅3公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为10%、80目以上的珍珠岩粉、87%的水泥、0.5%的HPMC、0.5%的聚丙乙烯纤维和2%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料，珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为30%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%；（5）按照2.5的压缩比，将2.5 m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与230 kg的凝胶材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；（6）将混合材料按照2.5的压缩比进行压制，得到保温砌块；（7）养护，养护房温度为70-80℃，温度为70-80%，养护时间为4-6小时，完成后逐步降温。降温幅度为每小时10℃，降温完成后将砌块放置于阴凉、干燥、通风处自然风干20天。所得保温砌块的容重≤360Kg/m3，抗压强度≥2.5N/mm2，导热系数≤0.07W/m·K，防火性能为A级。
实施例2：
一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为70%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为15%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为15%，颗粒直径为3-5毫米，生产方法包括以下步骤：（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌15分钟，放置4小时；（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉15公斤、憎水乳胶粉25公斤、酰胺10公斤、液体有机硅5公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置2-4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为20%、80目以上的珍珠岩粉、78.5%的水泥、0.2%的HPMC、0.3%的聚丙乙烯纤维和1%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料，珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为35%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%；（5）按照1.1的压缩比，将1.1 m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与230 kg的凝胶材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；（6）将混合材料按照1.1的压缩比进行压制，得到保温砌块；（7）养护，养护房温度为70-80℃，温度为70-80%，养护时间为4-6小时，完成后逐步降温。降温幅度为每小时10℃，降温完成后将砌块放置于阴凉、干燥、通风处自然风干20天。所得保温砌块的容重≤220 Kg/m3，抗压强度≥1.6N/mm2，导热系数≤0.055 W/m·K，防火性能为A级。
实施例3：
一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为65%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为18%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为17%，颗粒直径为3-5毫米，生产方法包括以下步骤：（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌10-15分钟，放置2-4小时；（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉12公斤、憎水乳胶粉22公斤、酰胺9公斤、液体有机硅4公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置2-4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为15%、80目以上的珍珠岩粉、83%的水泥、0.3%的HPMC、0.4%的聚丙乙烯纤维和1.3%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料，珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为32%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%；（5）按照1.4的压缩比，将1.4 m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与200kg的凝胶材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；（6）将混合材料按照1.4的压缩比进行压制，得到保温砌块；（7）养护，养护房温度为70-80℃，温度为70-80%，养护时间为4-6小时，完成后逐步降温。降温幅度为每小时10℃，降温完成后将砌块放置于阴凉、干燥、通风处自然风干20天。所得保温砌块的容重≤ 220Kg/m3，抗压强度≥1.6 N/mm2，导热系数≤ 0.055W/m·K，防火性能为A级。
实施例4：
一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为62%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为19%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为19%，颗粒直径为3-5毫米，生产方法包括以下步骤：（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌12分钟，放置3小时；（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉14公斤、憎水乳胶粉25公斤、酰胺9公斤、液体有机硅3公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置2-4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为18%、80目以上的珍珠岩粉、80%的水泥、0.2%的HPMC、0.3%的聚丙乙烯纤维和1.5%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料，珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为34%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%；（5）按照1.4的压缩比，将1.4m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与600 kg的凝胶材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；（6）将混合材料按照2.0的压缩比进行压制，得到保温砌块；（7）养护，养护房温度为70-80℃，温度为70-80%，养护时间为4-6小时，完成后逐步降温。降温幅度为每小时10℃，降温完成后将砌块放置于阴凉、干燥、通风处自然风干20天。所得保温砌块的容重≤500Kg/m3，抗压强度≥5.0N/mm2，导热系数≤0.085 W/m·K，防火性能为A级。
Claims (3)
1.一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，其特征是以膨胀珍珠岩颗粒、再生聚苯颗粒为骨料，其中膨胀珍珠岩颗粒由体积百分比为60-70%、18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和体积百分比为15-20%、30-50目的膨胀珍珠岩颗粒构成，再生聚苯颗粒的体积百分比为15-20%，生产方法包括以下步骤：
（1）膨胀珍珠岩颗粒一次处理：将18-30目的膨胀珍珠岩颗粒和30-50目的膨胀珍珠岩颗粒提升至滚筒搅拌机内，再按照每立方米膨胀珍珠岩加入20公斤磷石膏和2公斤固体有机硅，搅拌10-15分钟，放置2-4小时；
（2）喷剂溶液配制：按照每立方米膨胀珍珠岩配制，其中聚乙烯醇粉10-15公斤、憎水乳胶粉20-25公斤、酰胺8-10公斤、液体有机硅3-5公斤、水80公斤，将原料混合均匀，得到喷剂溶液；
（3）膨胀珍珠岩颗粒二次处理：将步骤（2）中配制好的喷剂溶液均匀喷洒于搅拌好并静置2-4小时的膨胀珍珠岩颗粒表面，待膨胀珍珠岩颗粒表面凝固后进行烘干；
（4）胶凝材料配制：将重量百分比分别为10-20%、80目以上的珍珠岩粉、78.5-87%的水泥、0.2-0.5%的HPMC、0.3-0.5%的聚丙乙烯纤维和1-2%的可再分散性乳胶粉混合，搅拌机搅拌10-15分钟，得到胶凝材料；
（5）按照1.1-2.5的压缩比，将1.1-2.5 m3的膨胀珍珠岩颗粒和再生聚苯颗粒与200-600 kg的胶凝材料混合，搅拌10-15分钟，得到混合材料，然后按照混合材料重量的80%将水均匀喷洒于混合材料表面；
（6）将混合材料按照1.1-2.5的压缩比进行压制，得到保温砌块；
（7）养护。
2.根据权利要求1所述的一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，其特征是珍珠岩粉首先进行憎水处理，方法是将浓度为30-35%的液体有机硅按照每吨珍珠岩粉添加200公斤有机硅溶液，然后进行烘干处理，使珍珠岩粉含水量≤2%。
3.根据权利要求1或2所述的一种建筑节能用墙体自保温砌块的生产方法，其特征是骨料中的再生聚苯颗粒是将回收的聚苯板及类似产品经粉碎后得到的，颗粒直径为3-5毫米。
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