CN104891875B - 一种自保温墙板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑保温材料技术领域，尤其是一种自保温墙板及制备方法，通过粉煤灰、河沙、石英砂、玉米秸秆、麦秆、锯末、水泥、纤维进行组合配制，使各原料的性能得到较优的改善，对石英砂、粉煤灰中硅元素含量，铁元素含量限制，从原料出发，改善了原料的品质，再结合后续制备工艺中的技术参数，使原料的各项性能得到定向改性处理，提高了自保温墙板的抗折抗压强度，增强了抗冻融性和保温性能。对产品的抗折抗压强度、抗冻融性能检测，其结果为抗压强度11‑17MPa，抗折强度3.3‑5.7MPa，并将其在‑40℃至‑30℃下冷冻240小时，强度变化率为2‑4％，并且未出现冻裂情况。重量比同体积加气砖减少30‑37％。

Description

一种自保温墙板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑保温材料技术领域，尤其是一种自保温墙板及其制备方法。

背景技术

随着建筑节能的推广和人们对居住环境舒适性需求的不断提高，保温材料越来越受到人们的广泛重视。其作为房屋保温材料之一的常温免烧发泡砖，由于其保温、隔音、防火、强度优于传统保温材料，越来越受人们的欢迎。尤其是将废弃物作为原料来制作保温、隔音、隔热建筑材料。

虽然现有技术中存在着大量的采用粉煤灰与砂石进行混合配制后，再将其与水泥进行混合制备保温、隔音、隔热性能的墙体材料，但是，对于这类的材料有着严格要求，如抗折抗压强度、抗腐蚀、质量轻、制作成本低等。

为此，本技术人员针对这样的技术需求，结合实践工作的基础，将粉煤灰中的硅含量和石英砂中的硅含量，粉煤灰中的铁含量和石英砂中的铁含量进行研究与探索，并结合上述的信息，对于粉煤灰、石英砂进行配制组成的原料进行探索和研究，尤其是对各原料组成过程中的原料配比进行研究，进而使得各原料之间发生协同作用，增强各原料之间的相互性能，提高保温墙板材料的抗折抗压强度、抗冻融等性能，进而为保温墙体材料的制作提供一种新途径。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种自保 温墙板，具有较优的保温效果，并且能够承受一定的重力，其原料中的废弃物利用率达到了60-70％，具有较高的废弃物利用率，原料易得，成本低廉。

本发明还提供了该种自保温墙板的制备方法，该方法能够有效的控制粉煤灰、石英砂中的硅含量、铁含量，进而使得原料组合中的硅含量和铁含量得到控制，进而避免了硅、铁元素的在组合过程中带来的缺陷。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种自保温墙板，其原料成分以重量份计为粉煤灰15-20份、河沙20-30份、石英砂15-25份、玉米秸秆5-9份、麦秆13-17份、锯末7-11份、水泥10-20份、纤维3-9份。

所述的原料成分以重量份计为粉煤灰19份、河沙25份、石英砂20份、玉米秸秆7份、麦秆15份、锯末9份、水泥15份、纤维7份。

所述的纤维为玻璃纤维、石棉中的一种或者两种的混合。

所述的玻璃纤维与石棉进行混合时的混合比以重量计为(1-3)：(5-7)。

所述的石英砂中，二氧化硅的含量≥95.9％，三氧化二铁的含量≤0.002％。

所述的粉煤灰中，硅元素的含量为29-31％，铁元素的含量为2-3％。

所述的河沙是经过100-300℃的温度加热处理20-30min后获得的。

该自保温墙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用40-70目的筛进行过筛处理后， 取筛底料，再将筛底料采用90-100目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为30-40℃的环境中进行烘烤1-2h，再将河沙置于温度为100-300℃的环境中加热处理20-30min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后，再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为100-300r/min进行搅拌熟化处理1-3h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为50-70℃的环境下放置20-30min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为20-40℃的温度烘烤处理10-30min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过80-100目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入5-9％的水后，并采用60-80r/min的搅拌速度搅拌处理30-50min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺2-3cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，在铺在其上面，铺的厚度为5-7cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为2-3cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的1-3％的水，并将其置于振动台上振动处理30-50min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的2-3％，待持续洒水处理养护达到20-30天后，获得自保温墙板。

所述的步骤4)，在铺步骤2)获得的物料时，放置有钢筋，在放置时，为平铺。

所述的钢筋，在放置时，为竖立。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过粉煤灰、河沙、石英砂、玉米秸秆、麦秆、锯末、水泥、纤维进行组合配制，并对配合比进行限制，进而使得各原料的性能得到较优的改善，尤其是对石英砂、粉煤灰中硅元素含量，铁元素含量进行限制，进而从原料出发，改善了原料的品质，进而再结合后续制备工艺中的技术参数，使得原料的各项性能得到定向的改性处理，进而提高了自保温墙板的抗折抗压强度，增强了抗冻融性和保温性能。

本发明的原料易得，工艺步骤简单，能耗低，制作的成本低廉。

通过对硅含量、铁含量的限制，使得其水化活性成分得到改良，并且这些水化活性成分能够与钙质成分发生微观生化反应，进而生成水化硅酸盐，进而使得原料组合之后的混合物料在结合后续的制备工艺参数的控制，进而在产品的表面形成胶状体，有助于在振动成型过程以及养护过程中，自保温墙板的抗折抗压强度的增强、抗冻融性能的增强，同时也能够降低粉煤灰加入后的辐射率，提高了自保温墙板的品质性能和安全性。

本发明获得的产品的质量轻，抗折抗压强度较优，抗冻融性能较好。并且，本发明通过对获得的产品的抗折抗压强度、抗冻融性能进行检测，其结果为抗压强度11-17MPa，抗折强度3.3-5.7MPa，并将其在-40℃至-30℃下冷冻240小时，强度变化率为2-4％，并且未出现冻裂情况。重量比同体积加气砖减少30-37％。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种自保温墙板，其原料成分以重量计为粉煤灰15kg、河沙20kg、 石英砂15kg、玉米秸秆5kg、麦秆13kg、锯末7kg、水泥10kg、纤维3kg。

所述的纤维为玻璃纤维。

所述的石英砂中，二氧化硅的含量为95.9％，三氧化二铁的含量为0.002％。

所述的粉煤灰中，硅元素的含量为29％，铁元素的含量为2％。

该自保温墙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用40目的筛进行过筛处理后，取筛底料，再将筛底料采用90目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为30℃的环境中进行烘烤1h，再将河沙置于温度为100℃的环境中加热处理20min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后，再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为100r/min进行搅拌熟化处理1h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为50℃的环境下放置20min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为20℃的温度烘烤处理10min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过80目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入5％的水后，并采用60r/min的搅拌速度搅拌处理30min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺2cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，在铺在其上面，铺的厚度为5cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为2cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的1％的水，并将其置于振动台上振动处理30min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的2％，待持续洒水处理养护达到20天后，获得自保温墙板。

实施例2

一种自保温墙板，其原料成分以重量份计为粉煤灰20kg、河沙30kg、石英砂25kg、玉米秸秆9kg、麦秆17kg、锯末11kg、水泥20kg、纤维9kg。

所述的纤维为石棉。

所述的石英砂中，二氧化硅的含量99％，三氧化二铁的含量0.001％。

所述的粉煤灰中，硅元素的含量为31％，铁元素的含量为3％。

该自保温墙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用70目的筛进行过筛处理后，取筛底料，再将筛底料采用100目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为40℃的环境中进行烘烤2h，再将河沙置于温度为300℃的环境中加热处理30min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后，再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为300r/min进行搅拌熟化处理3h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为70℃的环境下放置30min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为40℃的温度烘烤处理30min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过100目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入9％的水后，并采用80r/min的搅 拌速度搅拌处理50min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺3cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，在铺在其上面，铺的厚度为7cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为3cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的3％的水，并将其置于振动台上振动处理50min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的3％，待持续洒水处理养护达到30天后，获得自保温墙板。

实施例3

一种自保温墙板，其原料成分以重量计为粉煤灰19kg、河沙25kg、石英砂20kg、玉米秸秆7kg、麦秆15kg、锯末9kg、水泥15kg、纤维7kg。

所述的纤维为玻璃纤维、石棉的混合，混合比以重量计为1：5。

所述的石英砂中，二氧化硅的含量97％，三氧化二铁的含量0.0005％。

所述的粉煤灰中，硅元素的含量为30％，铁元素的含量为2.5％。

所述的河沙是经过200℃的温度加热处理25min后获得的。

该自保温墙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用50目的筛进行过筛处理后，取筛底料，再将筛底料采用95目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为35℃的环境中进行烘烤1.5h，再将河沙置于温度为200℃的环境中加热处理25min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后， 再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为200r/min进行搅拌熟化处理2h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为60℃的环境下放置25min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为30℃的温度烘烤处理20min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过90目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入7％的水后，并采用70r/min的搅拌速度搅拌处理40min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺2.5cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，在铺在其上面，铺的厚度为6cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为2.5cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的2％的水，并将其置于振动台上振动处理40min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的2.5％，待持续洒水处理养护达到25天后，获得自保温墙板。

所述的步骤4)，在铺步骤2)获得的物料时，放置有钢筋，在放置时，为平铺。

实施例4

在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，一种自保温墙板，其原料成分以重量计为粉煤灰14kg、河沙19kg、石英砂14kg、玉米秸秆4kg、麦秆12kg、锯末6kg、水泥9kg、纤维2kg。

实施例5

在实施例2的基础上，其他步骤同实施例2，一种自保温墙板，其 原料成分以重量计为粉煤灰21kg、河沙31kg、石英砂26kg、玉米秸秆10kg、麦秆18kg、锯末12kg、水泥21kg、纤维10kg。

实施例6

在实施例3的基础上，其他步骤同实施例3，一种自保温墙板，其原料成分以重量计为粉煤灰15kg、河沙30kg、石英砂25kg、玉米秸秆5kg、麦秆12kg、锯末12kg、水泥21kg、纤维2kg。

实施例7

在实施例1的基础上，其他步骤同实施例1，一种自保温墙板，所述的纤维为玻璃纤维、石棉的混合。混合比以重量计为3：7。

该自保温墙板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用30目的筛进行过筛处理后，取筛底料，再将筛底料采用110目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为29℃的环境中进行烘烤0.5h，再将河沙置于温度为80℃的环境中加热处理40min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后，再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为200r/min进行搅拌熟化处理2h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为60℃的环境下放置25min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为30℃的温度烘烤处理15min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过85目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入6％的水后，并采用65r/min的搅拌速度搅拌处理35min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺2cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，在铺在其上面，铺的厚度为5cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物 料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为2cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的3％的水，并将其置于振动台上振动处理50min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的3％，待持续洒水处理养护达到30天后，获得自保温墙板。

所述的步骤4)，在铺步骤2)获得的物料时，放置有钢筋，在放置时，为竖立。

试验例：

将实施例1-7获得的自保温墙板进行抗折强度，抗压强度，抗冻融性能以及与相同体积的加气砖的重量承重相比，其结果见表1所示：

抗冻融性能的测试是在-40℃至-30℃进行冷冻处理240h后，再将其进行强度测试，并计算出强度变化率而得出的结果，并对产品的外观裂痕进行观察和了解；

与相同体积的加气砖的重量承重相比是通过对比计算出，相对于加气砖其重量减轻率。

表1

通过上述结果可以看出，本发明中通过原料组分的配方进行调整，并经过对原料的搭配处理，进而提高了原料的相互之间的协同作用，再结合后续工艺步骤中的参数进行控制和调整，进而使得产品的抗折、抗压强度、抗冻融性能等均得到改善，具有突出的实质性特征和显著的进步。

Claims (8)

1.一种自保温墙板，其特征在于，其原料成分以重量份计为粉煤灰15-20份、河沙20-30份、石英砂15-25份、玉米秸秆5-9份、麦秆13-17份、锯末7-11份、水泥10-20份、纤维3-9份；

制备方法，包括以下步骤：

(1)将河沙取来之后，将其采用40-70目的筛进行过筛处理后，取筛底料，再将筛底料采用90-100目的筛进行处理后，取筛面料；再将筛面料置于温度为30-40℃的环境中进行烘烤1-2h，再将河沙置于温度为100-300℃的环境中加热处理20-30min，获得产品，待用；

(2)将步骤1)获得的河沙产品与水泥按照配比进行混合之后，再向其中加入粉煤灰，再将其采用搅拌速度为100-300r/min进行搅拌熟化处理1-3h，再向其中加入石英砂混合均匀，并将其置于温度为50-70℃的环境下放置20-30min，待用；

(3)将玉米秸秆、麦秆、锯末按照配比混合之后，将其置于烘干机中，采用温度为20-40℃的温度烘烤处理10-30min后，再将其置于粉碎机中粉碎处理，并将其进行过80-100目筛处理，取筛面料，待用；

(4)将步骤2)获得的物料加入5-9％的水后，并采用60-80r/min的搅拌速度搅拌处理30-50min，并将其加入到模具中，在模具中摊铺2-3cm厚，再取步骤3)获得的筛面料并将筛面料与纤维进行混合之后，再铺在其上面，铺的厚度为5-7cm，并同时在模具边缘加铺步骤2)获得的物料，步骤3)获得的筛面料与纤维的混合物料铺完之后，再在上面平铺一层步骤2)获得的物料，铺的厚度为2-3cm，待所有物料铺完之后，并向模具中洒入总物料量的1-3％的水，并将其置于振动台上振动处理30-50min，获得初产品；

(5)将步骤4)获得的初产品置于自然环境中，每隔1天洒水处理一次，洒水量为初产品重量的2-3％，待持续洒水处理养护达到20-30天后，获得自保温墙 板。

2.如权利要求1所述的自保温墙板，其特征在于，所述的原料成分以重量份计为粉煤灰19份、河沙25份、石英砂20份、玉米秸秆7份、麦秆15份、锯末9份、水泥15份、纤维7份。

3.如权利要求1或2所述的自保温墙板，其特征在于，所述的纤维为玻璃纤维、石棉中的一种或者两种的混合。

4.如权利要求3所述的自保温墙板，其特征在于，所述的玻璃纤维与石棉进行混合时的混合比以重量计为(1-3)：(5-7)。

5.如权利要求1或2所述的自保温墙板，其特征在于，所述的石英砂中，二氧化硅的含量≥95.9％，三氧化二铁的含量≤0.002％。

6.如权利要求1所述的自保温墙板，其特征在于，所述的粉煤灰中，硅元素的含量为29-31％，铁元素的含量为2-3％。

7.如权利要求1所述的自保温墙板，其特征在于，所述的步骤4)，在铺步骤2)获得的物料时，放置有钢筋，在放置时，为平铺。

8.如权利要求7所述的自保温墙板，其特征在于，所述的钢筋，在放置时，为竖立。