CN105693148A - 一种轻质建筑保温砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅钙渣为主要原料的轻质建筑保温砌块及其制备方法。按照质量百分比：硅钙渣50-80wt％，粉煤灰5-20wt％，棉纤维5-15wt％，水泥10-20wt％称量准备好；把硅钙渣放入搅拌机中，加水混合搅拌，按顺序放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，控制混料温度，待纤维充分松解以及物料混匀后，对料浆进行液固分离，将得到的滤饼放入成型机的模具中进行压制成型，成型后的制品经脱模、静养和干燥工序，即得轻质保温砌块制品。本发明制备的建筑保温砌块具有轻质、保温隔热、力学性能强的优良性能。本发明大掺量地利用了粉煤灰提铝尾渣，减少粉煤灰湿法提取氧化铝工艺二次污染的问题；无蒸压工艺，能耗低，简单环保，经济易行。

Description

一种轻质建筑保温砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体地，涉及一种轻质建筑保温砌块及其制备方法。
背景技术
随着我国建设资源节约型社会的推进以及国家节能降耗政策的相继出台，节能型建筑材料势必将成为今后新型建材的发展方向，是建材工业的发展趋势。粘土砖是我国传统的建筑材料，为保护环境和土地资源，国家已出台一系列政策禁止或限制高能耗的实心粘土砖的生产，发展能耗低、保温隔热性能好的新型节能环保建筑材料是墙体用材的唯一出路。
加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好的新型建筑材料。传统的加气混凝土砌块是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料，掺加发气剂(如，铝粉)，通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成。例如专利文献CN103880471A公开了一种加气混凝土砌块生产方法，专利文献CN103992131公开了一种蒸压加气混凝土砌块的制作方法，均是以硅质材料和钙质材料制备而成。加气混凝土砌块经发气后含有大量均匀而细小的气孔，从而实现轻质多孔、保温隔热的性能，一般高温蒸养工序必不可少，以促进硅钙反应，但增加了能耗和制造成本。
在碱湿法处理粉煤灰提取氧化铝过程中，产生大量的固体废弃物—硅钙渣，其主要成分为水化硅酸钙。由于这种硅钙渣具有独特的材料性能，用它作保温砌块的主要掺料，可实现粉煤灰的二次资源化利用，减少粉煤灰湿法提取氧化铝二次污染的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种轻质、保温隔热、力学性能强的轻质建筑保温砌块及其制备方法。
本发明所提供的轻质建筑保温砌块，其原料按照质量百分比包括：硅钙渣50wt％-80wt％，粉煤灰5wt％-20wt％，棉纤维5wt％-15wt％，水泥10wt％-20wt％。
本发明所述硅钙渣是碱湿法处理粉煤灰提取氧化铝后所产生的水化硅酸钙渣。所涉及的碱湿法处理粉煤灰提取氧化铝，可以是本领域公知的碱湿法处理工艺。
本发明所采用的上述轻质建筑保温砌块的制备方法，按照如下步骤进行：
1)把称量好的硅钙渣加水混合搅拌后放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，控制混料温度，待纤维松解以及物料混合均匀后，对料浆进行液固分离；
2)将液固分离得到的滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型后的制品脱模，即得湿坯；
3)将所得的湿坯静养，然后烘干至含水率小于10wt％，制得砌块成品。
根据本发明所述的制备方法，步骤1)所述控制混料温度为30-90℃。
根据本发明所述的制备方法，步骤2)所述压制时压力为5-20MPa，压力维持时间5-100min。
根据本发明所述的制备方法，步骤3)所述静养时间为10-40h，烘干温度80-120℃。
根据本发明的实施例，作为优选地，本发明所采用的上述轻质建筑保温砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)：按照质量百分比：硅钙渣50-80wt％，粉煤灰5-20wt％，棉纤维5-15wt％，水泥10-20wt％称量准备好。
步骤2)把称量好的硅钙渣放入搅拌机中，按液固比20-50mL/g加水混合搅拌，逐步放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，控制混料温度30-90℃，待纤维充分松解以及物料混合均匀后，对料浆进行液固分离；
步骤3)将液固分离得到的滤饼放入成型机的模具中进行压制，压制时压力为5-20MPa，压力维持时间5-100min。成型后的制品脱模，即得湿坯；
步骤4)将所得的湿坯静养10-40h，然后在80-120℃下烘干至含水率小于10wt％，制得砌块成品。
本发明提供的建筑保温砌块有以下明显的有益效果：
1)本发明所采用的主要原料区别于传统加气混凝土砌块的生产原料，是以湿法粉煤灰提取氧化铝的硅钙渣为主要原料，掺和少量水泥凝胶材料、粉煤灰以及棉纤维增强材料。与现有技术的钙质材料与硅质材料相比，大掺量地利用工业废渣作原料，成本低廉，节能环保。
2)本发明在制备保温砌块过程中减少了砌块现有技术生产过程中高温蒸压养护工艺，降低了生产能耗，缩短了制作流程，操作易行，经济节能。
3)本发明所用的原料硅钙渣主要组成是晶型良好的托贝莫来石，微观结构可以是纤维状晶体缠绕的球形聚集体，也可以是鳞片状搭接的棒状或球形聚集体，其独具的形貌特征是保证制品强度的重要条件；另外，高孔隙率、高比表面的特性使得制备的砌块具有良好的保温性能。
4)本发明所提供的是一种轻质、保温隔热、力学性能强的轻质建筑保温砌块，与传统生产砌块的技术相比，有效地利用了硅钙渣特有的微观性能，省掉了高能耗的蒸养工艺，设备简单易操作，经济环保。保温砌块的密度在0.24-0.60g/cm3范围，导热系数远远小于0.15w/(m·k)，而抗压强度远高于国家标准GB11968-2006，是一种综合性能优异的新型墙体材料。
附图说明
图1、本发明的轻质建筑保温砌块的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下列出本发明的优选的实施例，其仅用作对本发明的解释而不是限制。
实施例1
参见图1，制备保温砌块的各组分配方(质量比)：硅钙渣50wt％，粉煤灰20wt％，棉纤维10wt％，水泥20wt％。准确称取各物料后，将硅钙渣放在搅拌机中，按液固比20mL/g加水搅拌，逐步放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，在30℃下混合搅拌，待纤维松解，混料均匀后对料浆液固分离。滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型压力15MPa，成型压力维持时间50min。成型后脱模，湿坯静养40h，然后在100℃干燥。最后制得的保温砌块的成品密度为0.58g/cm3，抗压强度为6.23MPa，导热系数0.15w/(m·k)。
实施例2
制备保温砌块的各组分配方(质量比)：硅钙渣60wt％，粉煤灰15wt％，棉纤维15wt％，水泥20wt％。准确称取各物料后，将硅钙渣放在搅拌机中，按液固比30mL/g加水搅拌，逐步放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，在50℃下混合搅拌，待纤维松解，混料均匀后对料浆液固分离。滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型压力10MPa，成型压力维持时间5min。成型后脱模，湿坯静养20h，然后在80℃干燥。最后制得的保温砌块的成品密度为0.47g/cm3，抗压强度为5.03MPa，导热系数0.11w/(m·k)。
实施例3
制备保温砌块的各组分配方(质量比)：硅钙渣70wt％，粉煤灰10wt％，棉纤维5wt％，水泥15wt％。准确称取各物料后，将硅钙渣放在搅拌机中，按液固比40mL/g加水搅拌，逐步放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，在90℃下混合搅拌，待纤维松解，混料均匀后对料浆液固分离。滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型压力20MPa，成型压力维持时间70min。成型后脱模，湿坯静养10h，然后在120℃干燥。最后制得的保温砌块的成品密度为0.36g/cm3，抗压强度为3.68MPa，导热系数0.09w/(m·k)。
实施例4
制备保温砌块的各组分配方(质量比)：硅钙渣80wt％，粉煤灰5wt％，棉纤维5wt％，水泥10wt％。准确称取各物料后，将硅钙渣放在搅拌机中，按液固比50mL/g加水搅拌，逐步放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，在80℃下混合搅拌，待纤维松解，混料均匀后对料浆液固分离。滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型压力5MPa，成型压力维持时间100min。成型后脱模，湿坯静养30h，然后在90℃干燥。最后制得的保温砌块的成品密度为0.24g/cm3，抗压强度为1.54MPa，导热系数0.06w/(m·k)。
当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种轻质建筑保温砌块，其特征在于，所述轻质建筑保温砌块的原料按照质量百分比包括：硅钙渣50wt％-80wt％，粉煤灰5wt％-20wt％，棉纤维5wt％-15wt％，水泥10wt％-20wt％。
2.根据权利要求1所述的轻质建筑保温砌块，其特征在于，所述硅钙渣是碱湿法处理粉煤灰提取氧化铝后所产生的水化硅酸钙渣。
3.一种权利要求1或2任一所述轻质建筑保温砌块的制备方法，包括如下步骤:
1)把称量好的硅钙渣加水混合搅拌后放入称量好的粉煤灰、棉纤维和水泥，控制混料温度，待纤维松解以及物料混合均匀后，对料浆进行液固分离；
2)将液固分离得到的滤饼放入成型机的模具中进行压制，成型后的制品脱模，即得湿坯；
3)将所得的湿坯静养，然后烘干至含水率小于10wt％，制得砌块成品。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述控制混料温度为30-90℃。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)按液固比20-50mL/g加水与硅钙渣混合。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述压制时压力为5-20MPa，压力维持时间5-100min。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述静养时间为10-40h，烘干温度80-120℃。
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