CN106007578A - 含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法 - Google Patents

含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该制备方法包括如下步骤：废弃物料的破碎、空腔模块的制备、前驱体的制备和养护。本发明的自保温砌块的制备方法可避免空腔模块干燥后再进行内部浇铸时由于空腔模块吸水率过大引起的下沉问题，有效解决了现有技术中建筑垃圾再生后单一砖集料强度不足，具有体积稳定性高、制备工艺简单、对设备的要求低、生产成本低、无废水废气排放、对建筑垃圾可有效综合利用和节能环保的优势。

Description

含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法
技术领域
本发明涉及环保型自保温砌块的制备技术领域，特别是一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法。
背景技术
城市化建设的加快促进了大量原住宅的拆迁和改造，从而产生了大量如：废弃混凝土渣粉、石渣、砖块、外墙保温用废泡沫板、废弃木材等建筑垃圾，其中的混凝土、砖块、外墙保温用废泡沫板等在建筑垃圾中占40％-60％，当前处理的方法一般是露天堆放或填埋，这两种方法不但浪费资源、破坏生态环境，而且占用土地资源，因此建筑垃圾资源化处理和利用已成为社会的重大课题。
随着我国墙体材料革新与建筑节能工作的不断深入，建筑节能设计标准不断的提高，不少城市将逐步实现建筑节能75％的高标准。按照选用材料的不同，建筑物外墙保温材料分为单一墙体材料和复合墙体材料。单一墙体材料是指如：空心砌块、灰砂砖、加气混凝土等，导热系数较大，已不能满足保温隔热的要求。复合墙体材料是采用承重材料与高效保温材料组合而成，是当下墙材发展的趋势。墙体自保温技术与其它的墙体保温方式相比具有构造简单、适应传统施工习惯、减少施工工序的优势，同时又能满足保温隔热、建筑围护和承重的要求，还能较好解决围护结构保温系统的安全性和耐久性问题，保持与建筑物相同使用寿命，节约工程造价。建筑节能和资源综合利用是解决可持续发展道路中合理利用资源、减轻环境污染和节约能源等核心问题的有效途径,既有利于缓解资源匮乏和短缺问题,又有利于减少废物排放，同时还可节约能源消耗。因此，将建筑垃圾资源化处理开发新型自保温墙体材料，既符合资源综合利用、节约能源，又对环境和社会产生良好的作用。
现有技术关于将建筑垃圾制备自保温砌块的相关报道如下：利用建筑垃圾制备自保温空心砌块的方法(201410774981.5)、一种建筑垃圾发泡混凝土复合保温砌块的加工方法(201410383718.3)、一种复合自保温砌块(201510403592.6)。前两篇文献是采用双氧水分别对石膏和硅酸盐水泥料浆进行发泡的方法，后一篇文献是以膨胀珍珠岩保温砂浆作为填充物，三者均没有对建筑垃圾中的轻废料进行同时利用，采用化学发泡工艺，工艺复杂且不宜控制。针对上述问题，开发一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法是本领域技术人员要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中建筑垃圾中轻集料无法利用，大量外墙泡沫废保温板无法处理的问题，提供一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为0.01-10mm的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为0.01-5mm的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为0.01-10mm的泡沫粒子；所述废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、普通硅酸盐水泥和水按质量比1：(0.5-1)：(0.1-0.35)：(0.15-0.40)混合均匀得四混合料，将上述四混合料在80-120T成型压力下的模具中压制5-10S，脱模形成空腔模块；
(3)将硅酸盐水泥、粉煤灰、泡沫粒子、速凝剂和水按质量比1：(0.1-0.3):(0.01-0.04):(0.02-0.07):(0.5-0.7)混合均匀得五混合料，将发泡剂和水以1：(40-60)比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌30-60s得混合浆料，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中60-80℃蒸养6-12h，再自然养护26-28d即得自保温砌块。
进一步，上述技术方案中；破碎机为颚式破碎机、锤式破碎机或反击式破碎机，破碎后的物料通过筛网筛分成所需粒径大小，所述硅酸盐水泥为通用硅酸盐水泥中的任一种，其强度为32.5MPa或42.5MPa；粉煤灰选用Ⅰ级、Ⅱ级或通用粉煤灰中的一种，速凝剂选用铝氧熟料为主要成分的粉体速凝剂或以Al2(SO4)3、k2CO3等无机物和萘磺酸甲醛缩合物为主要成分的液态速凝剂，水为工业用自来水；所述再生粗骨料的表观密度为1500-2000kg/m3，再生细骨料的表观密度为1800-2300kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.02-0.03kg/m3，所述发泡剂是动物蛋白类发泡剂(动物角质蛋白)、松香类发泡剂(松香皂)或高分子复合发泡剂(AOS、K12)中的一种或多种的组合物。
有益效果：
(1)本发明的空腔模块的制备特点是：所有骨料均为固体废弃物综合利用，不采用天然骨料进行空心壳体的生产；设置在空腔模块内的保温块的制备特点是：以废弃泡沫粒子复合发泡剂制成料浆浇注空腔模块，所得自保温砌块为无机有机复合材料，导热系数为0.06-0.08W/·K，容重为120kg/m3-300g/m3，既可满足废弃物资源利用，又可起到保温和防火作用。
(2)本发明的自保温砌块是在空腔模块刚成型后，即进行内部空腔保温块的浇铸，避免空腔模块干燥后再进行内部浇铸时由于空腔模块吸水率过大引起的下沉问题，有效解决了现有技术中建筑垃圾再生后单一砖集料强度不足；和空腔模块一同蒸养，可提高内部泡沫料浆的机械强度，降低收缩，相比其它自保温砌块在壳体产生强度后，再插芯板或进行化学发泡，具有体积稳定性高、价格低廉、制备工艺简单、对设备的要求低、易于操作、生产成本低、无废水废气排放、对建筑垃圾可有效综合利用和节能环保优势。
附图说明
为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面将对实施例需要使用的附图做简单地介绍。
图1所示为实施例一所得自保温砌块的结构示意图；
图中，1.空腔模块，2.保温块。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不局限于下述实施例。
实施例一
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块1和设置在空腔模块1内的保温块2，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、普通硅酸盐水泥和水按质量比1：1：0.35：0.3混合均匀得四混合料，将上述四混合料在100T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块1；
(3)将42.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、泡沫粒子、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.04:0.07:0.7混合均匀(60s)得五混合料，将动物蛋白类发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌60s得混合浆料(容重为160kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为968kg/m3，抗压强度为5.2MPa,砌块当量导热系数为0.22W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。附图1所示为本实施例的保温砌块形状，采用连锁型设计可使得砌块与砌块之间相互搭接，内部充填含泡沫再生粒子的泡沫混凝土料浆一体成型，具有施工简单、快捷的优点。
实施例二
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、42.5普通硅酸盐水泥和水按质量比1：0.5：0.15：0.15混合(3min)均匀得四混合料，将上述四混合料在100T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块；
(3)将42.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、泡沫粒子、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.04:0.07:0.7混合均匀(60s)得五混合料，将动物蛋白类发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌30s得混合浆料(容重为160kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为992kg/m3，抗压强度为4.4MPa,砌块当量导热系数为0.23W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。
实施例三
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、42.5普通硅酸盐水泥和水按质量比1：0.5：0.35：0.20混合(3min)均匀得四混合料，将上述四混合料在80T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块；
(3)将42.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、泡沫粒子、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.04:0.07:0.7混合均匀(60s)得五混合料，将动物蛋白类发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌30s得混合浆料(容重为160kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为946kg/m3，抗压强度为5.1MPa,砌块当量导热系数为0.19W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。
实施例四
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、42.5普通硅酸盐水泥和水按质量比1：0.5：0.35：0.20混合(3min)均匀得四混合料，将上述四混合料在80T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块；
(3)将32.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、泡沫粒子、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.04:0.07:0.7混合均匀(60s)得五混合料，将松香类发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌60s得混合浆料(容重为210kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为1046kg/m3，抗压强度为5.0MPa,砌块当量导热系数为0.23W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。
实施例五
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、42.5普通硅酸盐水泥和水按质量比1：0.5：0.35：0.20混合(3min)均匀得四混合料，将上述四混合料在80T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块；
(3)将32.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、泡沫粒子、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.04:0.07:0.7混合均匀(60s)得五混合料，将高分子类复合发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌60s得混合浆料(容重为150kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为897kg/m3，抗压强度为4.8MPa,砌块当量导热系数为0.19W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。
实施例六
一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为10mm以下的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为5mm以下的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为10mm以下的泡沫粒子；废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、42.5普通硅酸盐水泥和水按质量比1：0.5：0.35：0.20混合(3min)均匀得四混合料，将上述四混合料在80T成型压力下的模具中压制5S，脱模形成空腔模块；
(3)将32.5普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、液态速凝剂和水按质量比1：0.3:0.07:0.7混合均匀(60s)得混合料，将动物蛋白类发泡剂和水以1：50比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和上述混合料混合搅拌60s得混合浆料(容重为300kg/m3)，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中80℃蒸养12h，再自然养护28d即得自保温砌块；所述再生粗骨料的表观密度为1800kg/m3，再生细骨料的表观密度为2100kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.025kg/m3；经检测砌块干容重为1089kg/m3，抗压强度为4..8MPa,砌块当量导热系数为0.26W/·K.符合国家JG/T407-2013自保温混凝土复合砌块的标准要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，其特征是：该自保温砌块包括：空腔模块和设置在空腔模块内的保温块，该制备方法包括如下步骤：
(1)将废弃砖破碎为0.01-10mm的颗粒状再生粗骨料，将废弃混凝土块破碎为0.01-5mm的再生细骨料，将废弃泡沫破碎为0.01-10mm的泡沫粒子；所述废弃砖是指除采用混凝土制成的砖以外的废弃建筑砖，废弃泡沫为聚苯材料或挤塑泡沫材料；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、普通硅酸盐水泥和水按质量比1：(0.5-1)：(0.1-0.35)：(0.15-0.40)混合均匀得四混合料，将上述四混合料在80-120T成型压力下的模具中压制5-10S，脱模形成空腔模块；
(3)将硅酸盐水泥、粉煤灰、泡沫粒子、速凝剂和水按质量比1：(0.1-0.3):(0.01-0.04):(0.02-0.07):(0.5-0.7)混合均匀得五混合料，将发泡剂和水以1：(40-60)比例采用机械发泡机物理发泡，取发泡产物和五混合料混合搅拌30-60s得混合浆料，将混合浆料浇注于上述空腔模块中形成前驱体；
(4)将前驱体于蒸养房中60-80℃蒸养6-12h，再自然养护26-28d即得自保温砌块。
2.根据权利要求1所述的一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，其特征是：所述再生粗骨料的表观密度为1500-2000kg/m3，再生细骨料的表观密度为1800-2300kg/m3，泡沫粒子的表观密度为0.02-0.03kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种含废弃砖颗粒和废弃泡沫的轻质自保温砌块的制备方法，其特征是：所述发泡剂是动物蛋白类发泡剂、松香类发泡剂或高分子复合发泡剂中的一种或多种的组合物。
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