CN106565208A - 一种高性能环保建材砖 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种高性能环保建材砖，由以下成分制成：改性地开石、改性渣土、砖碎块、废砂浆、铝粉、废旧陶瓷粉、蛋白石、石膏、膨润土、煤矸石、绢云母、辅助添加剂。本发明高性能建材砖机械性能好，强度高，避免了现在用砖的易断、易变形、承受压力小和造价高的缺点，是一种耐用、严实、环保、造价低、对人身体无危害的环保砖。

Description

一种高性能环保建材砖
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种高性能环保建材砖。
背景技术
随着工业化、城市化进程的加速，建筑业也同时快速发展，建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的建筑垃圾，已成为影响人们生活质量的绊脚石，传统制砖因骨料单一，制备工艺单一，致使产品强度不高，且外观较差，保温效果较差，易断、易变形、承受压力小和造价高的缺点，并且现有的砖添加混合物时，不经过处理，或处理方法一般，会导致建材砖的抗压强度会明显降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能环保建材砖，通过以下技术方案实现：
一种高性能环保建材砖，由以下重量份的原料制成：改性地开石14-16、改性渣土32-34、砖碎块15-17、废砂浆13-15、铝粉2-4、废旧陶瓷粉12-16、蛋白石0.2-0.5、石膏8-11、膨润土3-5、煤矸石10-15、绢云母6-8、辅助添加剂1-4；所述辅助添加剂按重量份计由以下成分制成：醋酸钠4、碳酸镁3、硼砂1、钼酸钠1；
所述改性地开石的制备方法如下：
按48:2:1质量比称取地开石、橄榄石、钠长石，混合均匀，混合研磨，过100-120目筛，得到混合物A，将混合物A在温度80℃，空气相对湿度为70%的环境下放置2天，然后对混合物A进行慢速升温、恒温和快速降温三个过程处理：以1℃/min 的速率慢速升温至450℃，而后恒温保温5小时，再以10℃/min的速率快速降温至0℃，添加地开石质量3.5%羟甲基纤维素，进行研磨20min，然后自然恢复至室温，即得所需改性地开石；通过对地开石的改性处理，不仅提高了制备的高性能环保建材砖的抗压强度，还能够降低抗冻性强度损失，相较于普通建材砖的抗冻性强度损失降低了45%左右，极大的提高了寒冷天气下建材砖的强度保障；
所述改性渣土的制备方法如下：
按43:4:2质量比称取渣土、粉煤灰、钾长石，混合均匀，混合研磨，过100-120目筛，然后添加渣土质量1倍的磁化水，搅拌均匀后，添加渣土质量2.5%的松香酸钠，以100r/min转速搅拌10min，然后加热至40-48℃，密封保温2-3天，在10-14℃下，保温2-3h，过滤，用蒸馏水洗涤，烘干，在122-124℃下，保温2-3天后，进行干燥，然后在320-340℃下煅烧30min，再进行一次粉碎，过150目筛，即得所需改性渣土。
进一步的，所述膨润土和绢云母经过共混处理：将膨润土和绢云母进行混合后，得到混合物B，将混合物B放入质量浓度为0.5%的羟甲基纤维素钠溶液中，在58℃下浸泡6小时，然后再添加膨润土质量0.3%的氢氧化钠，以120r/min转速搅拌25min，然后过滤，干燥，过150目筛，即可。
进一步的，所述环保建材砖的制备方法为：
①将石膏、改性渣土、煤矸石、砖碎块、废砂浆和铝粉按各重量份均匀混合到一起，混合研磨，然后过80-100目筛，得到混合物C，将混合物C与质量浓度为2.33%的碳酸氢钠溶液按5:1质量比例混合后，在10-12℃、空气相对湿度为75-78%的环境下放置2-3天，然后进行干燥，继续研磨，过150目筛；
②将经过预处理的绢云母与膨润土和步骤①所制得的原料均匀混合到一起，然后再添加改性地开石、辅助添加剂、蛋白石和废旧陶瓷粉，均匀混合后，按混合物总量与水1:0.65的质量比例向其中加入水后搅拌制成泥料，再制成生坯；
③将生坯晾干后送入炉窑内分三阶段进行烧制，烧制过程如下：
a升温预烧
控制炉窑内的温度在50min内升至157℃，并保持该温度4h，然后冷却至42℃，保温30min，再快速将窑内温度升至570℃，并保持该温度5h；
b恒温烧制
将窑内温度升至700℃，保持该温度6h；
c降温冷却
停止加热并向窑内分三次分别通入55℃空气、常温空气、5℃空气，每种温度空气通入的时间为30min，当5℃空气结束通入后，自然放置，待其恢复至常温后即完成烧制，打开炉窑取出产品即可。
本发明环保建材砖方形规格为：150×150×50、200×200×50、300×300×50；长方形规格为：200×100×50、200×100×40。
本发明有益效果：本发明高性能建材砖机械性能好，强度高，避免了现在用砖的易断、易变形、承受压力小和造价高的缺点，是一种耐用、严实、环保、造价低、对人身体无危害的环保砖。通过对地开石的改性处理与其它成分之间的协同作用再配合本发明中的环保建材砖制备工艺，使得抗压强度得到极大的提高，并且抗折强度相较于普通建材砖提高了15.2%左右；通过对渣土的改性处理与其它成分之间的协同作用，使得密度在一定程度上有所增大、硬度相较于普通建材转提高了10.8%左右，耐压和抗折强度得到显著的增强，降低了导热系数，提高了其保温性能，从材料来源讲，利用了改性渣土、砖碎块、废砂浆、废旧陶瓷粉，材料易取，既经济又实惠；从环保方面讲，处理了建筑垃圾，美化了环境，变废为宝，极大的提高了资源的利用率，本发明高性能环保建材砖销售较普通环保建材砖的平均销量提高22.34%，经济收入提高18.30%。
具体实施方式
实施例1
一种高性能环保建材砖，由以下重量份的原料制成：改性地开石12、改性渣土30、砖碎块16、废砂浆14、铝粉2、废旧陶瓷粉10、蛋白石1、石膏10、膨润土4、煤矸石12、绢云母6、辅助添加剂1；所述辅助添加剂按重量份计由以下成分制成：醋酸钠4、碳酸镁3、硼砂1、钼酸钠1；
所述改性地开石的制备方法如下：
按50:3:1质量比称取地开石、橄榄石、钠长石，混合均匀，混合研磨，过100目筛，得到混合物A，将混合物A在温度80℃，空气相对湿度为70%的环境下放置2天，然后对混合物A进行慢速升温、恒温和快速降温三个过程处理：以1℃/min 的速率慢速升温至450℃，而后恒温保温5小时，再以10℃/min的速率快速降温至0℃，添加地开石质量3.5%羟甲基纤维素，进行研磨20min，然后自然恢复至室温，即得所需改性地开石。
实施例2
一种高性能环保建材砖，由以下重量份的原料制成：改性地开石18、改性渣土35、砖碎块20、废砂浆18、铝粉4、废旧陶瓷粉14、蛋白石3、石膏14、膨润土6、煤矸石16、绢云母8、辅助添加剂4；所述辅助添加剂按重量份计由以下成分制成：醋酸钠4、碳酸镁3、硼砂1、钼酸钠1；
所述改性地开石的制备方法如下：
按50:3:1质量比称取地开石、橄榄石、钠长石，混合均匀，混合研磨，过120目筛，得到混合物A，将混合物A在温度80℃，空气相对湿度为70%的环境下放置2天，然后对混合物A进行慢速升温、恒温和快速降温三个过程处理：以1℃/min 的速率慢速升温至450℃，而后恒温保温5小时，再以10℃/min的速率快速降温至0℃，添加地开石质量3.5%羟甲基纤维素，进行研磨20min，然后自然恢复至室温，即得所需改性地开石。
实施例3
一种高性能环保建材砖，由以下重量份的原料制成：改性地开石15、改性渣土32、砖碎块18、废砂浆15、铝粉3、废旧陶瓷粉12、蛋白石2、石膏12、膨润土5、煤矸石14、绢云母7、辅助添加剂2；所述辅助添加剂按重量份计由以下成分制成：醋酸钠4、碳酸镁3、硼砂1、钼酸钠1；
所述改性地开石的制备方法如下：
按50:3:1质量比称取地开石、橄榄石、钠长石，混合均匀，混合研磨，过110目筛，得到混合物A，将混合物A在温度80℃，空气相对湿度为70%的环境下放置2天，然后对混合物A进行慢速升温、恒温和快速降温三个过程处理：以1℃/min 的速率慢速升温至450℃，而后恒温保温5小时，再以10℃/min的速率快速降温至0℃，添加地开石质量3.5%羟甲基纤维素，进行研磨20min，然后自然恢复至室温，即得所需改性地开石。
上述实施例中：
进一步的，所述膨润土和绢云母经过共混处理：将膨润土和绢云母进行混合后，得到混合物B，将混合物B放入质量浓度为0.5%的羟甲基纤维素钠溶液中，在58℃下浸泡6小时，然后再添加膨润土质量0.3%的氢氧化钠，以120r/min转速搅拌25min，然后过滤，干燥，过150目筛，即可。
进一步的，所述环保建材砖的制备方法为：
①将石膏、改性渣土、煤矸石、砖碎块、废砂浆和铝粉按各重量份均匀混合到一起，混合研磨，然后过80目筛，得到混合物C，将混合物C与质量浓度为2.33%的碳酸氢钠溶液按5:1质量比例混合后，在12℃、空气相对湿度为78%的环境下放置3天，然后进行干燥，继续研磨，过150目筛；
②将经过预处理的绢云母与膨润土和步骤①所制得的原料均匀混合到一起，然后再添加改性地开石、辅助添加剂、蛋白石和废旧陶瓷粉，均匀混合后，按混合物总量与水1:0.65的质量比例向其中加入水后搅拌制成泥料，再制成生坯；
③将生坯晾干后送入炉窑内分三阶段进行烧制，烧制过程如下：
a升温预烧
控制炉窑内的温度在50min内升至157℃，并保持该温度4h，然后冷却至42℃，保温30min，再快速将窑内温度升至570℃，并保持该温度5h；
b恒温烧制
将窑内温度升至700℃，保持该温度6h；
c降温冷却
停止加热并向窑内分三次分别通入55℃空气、常温空气、5℃空气，每种温度空气通入的时间为30min，当5℃空气结束通入后，自然放置，待其恢复至常温后即完成烧制，打开炉窑取出产品即可。
本发明环保建材砖方形规格为：150×150×50、200×200×50、300×300×50；长方形规格为：200×100×50、200×100×40。
对比例1：与实施例1区别仅为将改性地开石替换成普通未改性地开石。
对比例2：与实施例1区别仅为不对膨润土和绢云母进行共混处理。
对比例3：与实施例1区别仅为将改性渣土替换成普通未改性渣土。
对比例4：与实施例1区别仅为采用现有的制备建材转的方法制备。
对比例5：与实施例1区别仅为将改性地开石替换成普通未改性地开石，将改性渣土替换成普通未改性渣土。
性能比较（规格200×100×50）
表1
3天抗压强度MPa 28天抗压强度MPa
实施例1 16.8 42.9
实施例2 16.6 42.7
实施例3 16.7 42.8
对比例1 10.6 28.5
对比例2 14.5 40.3
对比例3 15.5 41.4
对比例4 13.9 37.8
对比例5 8.4 22.6
由表1可以看出，本发明制备的高性能环保建材砖抗压强度更加高。
表2
导热系数W/m·k
实施例1 0.077
实施例2 0.078
实施例3 0.078
对比例1 0.095
对比例2 0.102
对比例3 0.079
对比例4 0.103
对比例5 0.093
现有建材转 0.114
由表2可以看出，本发明制备的高性能环保建材砖保温性能更加优越。
经测试，本发明高性能环保建材砖的，本发明高性能环保建材砖销售较普通环保建材砖的平均销量提高22.34%，而对比例1制备的环保建材砖销售量较普通环保建材转的平均销售量仅提高了20.26%左右，对比例3制备的环保建材砖销售量较普通环保建材转的平均销售量仅提高了18.39%左右，对比例5制备的环保建材砖销售量较普通环保建材转的平均销售量仅提高了10.64%左右。
本实施例所述的高性能环保建材砖，性能检测：吸水率≤7.5%，抗冻性强度损失≤8.0%（-15℃～20℃快速冻融50个循环试验），收缩值≤ 0.32mm/m，重量损失≤2.2%，综合性能优异，符合国家标准。

Claims (3)

1.一种高性能环保建材砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性地开石14-16、改性渣土32-34、砖碎块15-17、废砂浆13-15、铝粉2-4、废旧陶瓷粉12-16、蛋白石0.2-0.5、石膏8-11、膨润土3-5、煤矸石10-15、绢云母6-8、辅助添加剂1-4；所述辅助添加剂按重量份计由以下成分制成：醋酸钠4、碳酸镁3、硼砂1、钼酸钠1；
所述改性地开石的制备方法如下：
按48:2:1质量比称取地开石、橄榄石、钠长石，混合均匀，混合研磨，过100-120目筛，得到混合物A，将混合物A在温度80℃，空气相对湿度为70%的环境下放置2天，然后对混合物A进行慢速升温、恒温和快速降温三个过程处理：以1℃/min 的速率慢速升温至450℃，而后恒温保温5小时，再以10℃/min的速率快速降温至0℃，添加地开石质量3.5%羟甲基纤维素，进行研磨20min，然后自然恢复至室温，即得所需改性地开石；
所述改性渣土的制备方法如下：
按43:4:2质量比称取渣土、粉煤灰、钾长石，混合均匀，混合研磨，过100-120目筛，然后添加渣土质量1倍的磁化水，搅拌均匀后，添加渣土质量2.5%的松香酸钠，以100r/min转速搅拌10min，然后加热至40-48℃，密封保温2-3天，在10-14℃下，保温2-3h，过滤，用蒸馏水洗涤，烘干，在122-124℃下，保温2-3天后，进行干燥，然后在320-340℃下煅烧30min，再进行一次粉碎，过150目筛，即得所需改性渣土。
2.根据权利要求1所述的一种高性能环保建材砖，其特征在于，所述膨润土和绢云母经过共混处理：将膨润土和绢云母进行混合后，得到混合物B，将混合物B放入质量浓度为0.5%的羟甲基纤维素钠溶液中，在58℃下浸泡6小时，然后再添加膨润土质量0.3%的氢氧化钠，以120r/min转速搅拌25min，然后过滤，干燥，过150目筛，即可。
3.根据权利要求1所述的一种高性能环保建材砖，其特征在于，所述环保建材砖的制备方法为：
①将石膏、改性渣土、煤矸石、砖碎块、废砂浆和铝粉按各重量份均匀混合到一起，混合研磨，然后过80-100目筛，得到混合物C，将混合物C与质量浓度为2.33%的碳酸氢钠溶液按5:1质量比例混合后，在10-12℃、空气相对湿度为75-78%的环境下放置2-3天，然后进行干燥，继续研磨，过150目筛；
②将经过预处理的绢云母与膨润土和步骤①所制得的原料均匀混合到一起，然后再添加改性地开石、辅助添加剂、蛋白石和废旧陶瓷粉，均匀混合后，按混合物总量与水1:0.65的质量比例向其中加入水后搅拌制成泥料，再制成生坯；
③将生坯晾干后送入炉窑内分三阶段进行烧制，烧制过程如下：
a升温预烧
控制炉窑内的温度在50min内升至157℃，并保持该温度4h，然后冷却至42℃，保温30min，再快速将窑内温度升至570℃，并保持该温度5h；
b恒温烧制
将窑内温度升至700℃，保持该温度6h；
c降温冷却
停止加热并向窑内分三次分别通入55℃空气、常温空气、5℃空气，每种温度空气通入的时间为30min，当5℃空气结束通入后，自然放置，待其恢复至常温后即完成烧制，打开炉窑取出产品即可。
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