CN107056308A - 一种保温砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保温砖及其制备方法，涉及保温砖技术领域，包括以下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩60~80份、秸秆包覆颗粒40~60份、水泥20~30份、助烧剂2~10份、高温粘结剂2~6份、氢氧化镁2~6份和水100~120份。制备方法包括：（1）、制备包膜膨胀珍珠岩；（2）、制备秸秆包覆颗粒；（3）、原料混合；（4）、压制成型；（5）、养护；（6）、高温煅烧。本发明不仅具有良好的保温性能，而且质轻、强度大和耐水性好，另外，本发明制备方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及保温砖技术领域，具体涉及一种保温砖及其制备方法。
背景技术
建筑外墙使用保温材料时，多使用苯板、挤塑板或聚氨酯发泡等保温材料，虽然这些材料保温隔热效果比较好，但是它们的防火性能差，存在安全隐患；同时，在用到高层建筑物时，抗风压性较低；聚氨酯在使用时用聚氨酯发泡剂发泡，聚氨酯发泡剂在发泡过程中会产生有毒气体，而且在做隔热材料后不能完全排除，所以环保系数大大降低，而且成本也很高。虽然胶粉聚苯颗粒正逐渐被广泛使用，该保温材料现场施工，因材料为固体颗粒，便于运输，在使用过程中使用方法简单，具有防火性能优良，成本较低等优势特点，但是其材料保温性能差，保温层外层需要涂抹防裂材料，且保温层涂抹后需固化干燥后方可进行防裂处理，这就需要较长的干燥时间，因此施工周期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种保温砖及其制备方法，不仅具有良好的保温性能，而且质轻、强度大和耐水性好，另外，本发明制备方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，具有良好的社会效益和经济效益。
本发明提供了如下的技术方案：一种保温砖，包括以下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩60~80份、秸秆包覆颗粒40~60份、水泥20~30份、助烧剂2~10份、高温粘结剂2~6份、氢氧化镁2~6份和水100~120份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩30~40份、碳酸钙10~20份和环氧树脂粉料2~8份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土10~20份、植物秸秆粉10~15份、水玻璃2~10份、羧甲基纤维素2~10份、粘土2~8份和改性海泡石2~6份。
优选地，包括以下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩70份、秸秆包覆颗粒50份、水泥25份、助烧剂6份、高温粘结剂4份、氢氧化镁4份和水110份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、碳酸钙15份和环氧树脂粉料5份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土15份、植物秸秆粉12.5份、水玻璃6份、羧甲基纤维素6份、粘土5份和改性海泡石4份。
优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥、高铝水泥、粉煤灰水泥、矾土水泥和铝酸盐水泥中的任一种。
优选地，所述助烧剂为TiO2微粉、MgO微粉、Cr2O3微粉、MgF2微粉和AlF3微粉中的任一种。
优选地，所述高温粘结剂为氢氧化铝或者硅熔胶。
优选地，所述植物秸秆粉的制备方法为：将植物秸秆放入粉碎机粉碎，纤维长度控制为5～10mm，干燥至含水率为5~8%，得到植物秸秆粉。
优选地，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300~500℃窑炉中焙烧1~4h，粉碎研磨成100~180目粉末，研细后即得改性海泡石。
本发明中还提供一种保温砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备包膜膨胀珍珠岩
称取珍珠岩，粉碎过130~140目筛，放入煅烧炉，在500~600℃下高温煅烧1~2h后得到珍珠岩粉末取出，自然冷却后加入到包衣机中加热至150~180℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，然后包衣机一端喷洒蒸馏水将珍珠岩粉末浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌40～50min，即得到所述包膜膨胀珍珠岩；
（2）、制备秸秆包覆颗粒
将硅藻土和改性海泡石干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110~120℃下以500~800rpm的速度搅拌混合20~30min，再加入水玻璃继续搅拌10~15min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000~1500rpm的速度共混5~10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2~4mm，即得秸秆包覆颗粒；
（3）、原料混合
称取剩余原料与步骤（1）得到的包膜膨胀珍珠岩和步骤（2）得到的秸秆包覆颗粒混合均匀；
（4）、压制成型
采用压力机对步骤（3）混合后的原料压制成型，压制时间为5～10秒，得到半成品；
（5）、养护
将步骤（4）压制后的半成品在常温下进行养护处理，养护时间为1～3天；
（6）、高温煅烧
将步骤（5）养护后的半成品进行高温煅烧处理，煅烧温度为800～1200℃，高温煅烧时间为10~20h，煅烧后得到所述保温砖。
本发明的有益效果：不仅具有良好的保温性能，而且质轻、强度大和耐水性好，另外，本发明制备方法简单，易操作，原料来源广泛，成本低廉，节约能源，具有良好的社会效益和经济效益，具体如下：
（1）、本发明中珍珠岩通过碳酸钙以及环氧树脂粉料进行包膜处理，不仅能够降低珍珠岩的吸水率，而且还能够增强整体强度，充分利用珍珠岩理化性能稳定、耐老化耐候性强等优点，制备出的保温砖吸水率低、抗压强度和保温性能高；
（2）、本发明中添加植物秸秆粉，一方面，用于制备秸秆包覆颗粒，提高了保温砖的保温效果和强度，很好地解决强度和保温性能不能兼得的矛盾，另一方面，增加本发明保温砖的孔隙率，在焙烧过程中形成大量的微孔；另外，可以利用廉价的、资源量丰富的植物秸秆，同时解决了农村燃烧秸秆所带来的环境污染问题，达到了即绿色环保、综合利用的效果；
（3）、本发明中添加氢氧化镁，提高了整体的耐火性；
（4）、本发明中添加改性海泡石，改性后的海泡石可以提高其对有害气体、重金属等有害物质的吸附性。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种保温砖，包括以下重量份的原料：
包膜膨胀珍珠岩 60份；
秸秆包覆颗粒 40份；
水泥 20份；
助烧剂 2份；
高温粘结剂 2份；
氢氧化镁 2份；
水 100份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩30份、碳酸钙10份和环氧树脂粉料2份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土10份、植物秸秆粉10份、水玻璃2份、羧甲基纤维素2份、粘土2份和改性海泡石2份。
其中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述助烧剂为TiO2微粉，所述高温粘结剂为氢氧化铝。
其中，所述植物秸秆粉的制备方法为：将植物秸秆放入粉碎机粉碎，纤维长度控制为5mm，干燥至含水率为5%，得到植物秸秆粉。
优选地，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300℃窑炉中焙烧1h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石。
本实施例中还提供一种保温砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备包膜膨胀珍珠岩
称取珍珠岩，粉碎过130目筛，放入煅烧炉，在500℃下高温煅烧1h后得到珍珠岩粉末取出，自然冷却后加入到包衣机中加热至150℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，然后包衣机一端喷洒蒸馏水将珍珠岩粉末浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌40min，即得到所述包膜膨胀珍珠岩；
（2）、制备秸秆包覆颗粒
将硅藻土和改性海泡石干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110℃下以500rpm的速度搅拌混合20min，再加入水玻璃继续搅拌10min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000rpm的速度共混5min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2mm，即得秸秆包覆颗粒；
（3）、原料混合
称取剩余原料与步骤（1）得到的包膜膨胀珍珠岩和步骤（2）得到的秸秆包覆颗粒混合均匀；
（4）、压制成型
采用压力机对步骤（3）混合后的原料压制成型，压制时间为5秒，得到半成品；
（5）、养护
将步骤（4）压制后的半成品在常温下进行养护处理，养护时间为1天；
（6）、高温煅烧
将步骤（5）养护后的半成品进行高温煅烧处理，煅烧温度为800℃，高温煅烧时间为10h，煅烧后得到所述保温砖。
实施例2
一种保温砖，包括以下重量份的原料：
包膜膨胀珍珠岩 80份；
秸秆包覆颗粒 60份；
水泥 30份；
助烧剂 10份；
高温粘结剂 6份；
氢氧化镁 6份；
水 120份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩40份、碳酸钙20份和环氧树脂粉料8份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土20份、植物秸秆粉15份、水玻璃10份、羧甲基纤维素10份、粘土8份和改性海泡石6份。
其中，所述水泥为高铝水泥，所述助烧剂为MgO微粉，所述高温粘结剂为硅熔胶。
其中，所述植物秸秆粉的制备方法为：将植物秸秆放入粉碎机粉碎，纤维长度控制为10mm，干燥至含水率为8%，得到植物秸秆粉。
其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于500℃窑炉中焙烧4h，粉碎研磨成180目粉末，研细后即得改性海泡石。
本发明中还提供一种保温砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备包膜膨胀珍珠岩
称取珍珠岩，粉碎过140目筛，放入煅烧炉，在600℃下高温煅烧2h后得到珍珠岩粉末取出，自然冷却后加入到包衣机中加热至180℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，然后包衣机一端喷洒蒸馏水将珍珠岩粉末浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌50min，即得到所述包膜膨胀珍珠岩；
（2）、制备秸秆包覆颗粒
将硅藻土和改性海泡石干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在120℃下以800rpm的速度搅拌混合30min，再加入水玻璃继续搅拌15min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1500rpm的速度共混10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在4mm，即得秸秆包覆颗粒；
（3）、原料混合
称取剩余原料与步骤（1）得到的包膜膨胀珍珠岩和步骤（2）得到的秸秆包覆颗粒混合均匀；
（4）、压制成型
采用压力机对步骤（3）混合后的原料压制成型，压制时间为10秒，得到半成品；
（5）、养护
将步骤（4）压制后的半成品在常温下进行养护处理，养护时间为3天；
（6）、高温煅烧
将步骤（5）养护后的半成品进行高温煅烧处理，煅烧温度为1200℃，高温煅烧时间为20h，煅烧后得到所述保温砖。
实施例3
一种保温砖，包括以下重量份的原料：
包膜膨胀珍珠岩 70份；
秸秆包覆颗粒 50份；
水泥 25份；
助烧剂 6份；
高温粘结剂 4份；
氢氧化镁 4份；
水 110份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、碳酸钙15份和环氧树脂粉料5份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土15份、植物秸秆粉12.5份、水玻璃6份、羧甲基纤维素6份、粘土5份和改性海泡石4份。
其中，所述水泥为粉煤灰水泥，所述助烧剂为Cr2O3微粉，高温粘结剂为氢氧化铝。
其中，所述植物秸秆粉的制备方法为：将植物秸秆放入粉碎机粉碎，纤维长度控制为7mm，干燥至含水率为6%，得到植物秸秆粉。
优选地，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于400℃窑炉中焙烧2.5h，粉碎研磨成140目粉末，研细后即得改性海泡石。
本实施例中还提供一种保温砖的制备方法，包括以下步骤：
（1）、制备包膜膨胀珍珠岩
称取珍珠岩，粉碎过135目筛，放入煅烧炉，在550℃下高温煅烧1.5h后得到珍珠岩粉末取出，自然冷却后加入到包衣机中加热至165℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，然后包衣机一端喷洒蒸馏水将珍珠岩粉末浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌45min，即得到所述包膜膨胀珍珠岩；
（2）、制备秸秆包覆颗粒
将硅藻土和改性海泡石干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在115℃下以650rpm的速度搅拌混合25min，再加入水玻璃继续搅拌12min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1250rpm的速度共混7min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在3mm，即得秸秆包覆颗粒；
（3）、原料混合
称取剩余原料与步骤（1）得到的包膜膨胀珍珠岩和步骤（2）得到的秸秆包覆颗粒混合均匀；
（4）、压制成型
采用压力机对步骤（3）混合后的原料压制成型，压制时间为7秒，得到半成品；
（5）、养护
将步骤（4）压制后的半成品在常温下进行养护处理，养护时间为2天；
（6）、高温煅烧
将步骤（5）养护后的半成品进行高温煅烧处理，煅烧温度为1000℃，高温煅烧时间为15h，煅烧后得到所述保温砖。
实施例4
对实施例1~3值得的保温砖进行性能测试，结果如下表一：
表一
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 检测标准 | |
| 抗压强度（N/mm2） | 8.9 | 9.3 | 9.1 | GB/T11969-2008 |
| 导热系数（常温）（W/mK） | 0.055 | 0.046 | 0.051 | GB/T10294-2008 |
| 隔音量dB | 86 | 88 | 87 | GB/T8485-2008 |
| 燃烧性能 | A级不燃 | A级不燃 | A级不燃 | GB/T8624-2006 |
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种保温砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩60~80份、秸秆包覆颗粒40~60份、水泥20~30份、助烧剂2~10份、高温粘结剂2~6份、氢氧化镁2~6份和水100~120份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩30~40份、碳酸钙10~20份和环氧树脂粉料2~8份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土10~20份、植物秸秆粉10~15份、水玻璃2~10份、羧甲基纤维素2~10份、粘土2~8份和改性海泡石2~6份。
2.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩70份、秸秆包覆颗粒50份、水泥25份、助烧剂6份、高温粘结剂4份、氢氧化镁4份和水110份；
所述包膜膨胀珍珠岩包括以下重量份的原料：珍珠岩35份、碳酸钙15份和环氧树脂粉料5份；
所述秸秆包覆颗粒包括以下重量份的原料：硅藻土15份、植物秸秆粉12.5份、水玻璃6份、羧甲基纤维素6份、粘土5份和改性海泡石4份。
3.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、高铝水泥、粉煤灰水泥、矾土水泥和铝酸盐水泥中的任一种。
4.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，所述助烧剂为TiO2微粉、MgO微粉、Cr2O3微粉、MgF2微粉和AlF3微粉中的任一种。
5.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，所述高温粘结剂为氢氧化铝或者硅熔胶。
6.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，所述植物秸秆粉的制备方法为：将植物秸秆放入粉碎机粉碎，纤维长度控制为5～10mm，干燥至含水率为5~8%，得到植物秸秆粉。
7.根据权利要求1所述的保温砖，其特征在于，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300~500℃窑炉中焙烧1~4h，粉碎研磨成100~180目粉末，研细后即得改性海泡石。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的保温砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、制备包膜膨胀珍珠岩
称取珍珠岩，粉碎过130~140目筛，放入煅烧炉，在500~600℃下高温煅烧1~2h后得到珍珠岩粉末取出，自然冷却后加入到包衣机中加热至150~180℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，然后包衣机一端喷洒蒸馏水将珍珠岩粉末浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌40～50min，即得到所述包膜膨胀珍珠岩；
（2）、制备秸秆包覆颗粒
将硅藻土和改性海泡石干燥后与羧甲基纤维素加入高速混合机中，在110~120℃下以500~800rpm的速度搅拌混合20~30min，再加入水玻璃继续搅拌10~15min后，然后加入植物秸秆粉、粘土以1000~1500rpm的速度共混5~10min，烘干后送入造粒机中造粒，粒径控制在2~4mm，即得秸秆包覆颗粒；
（3）、原料混合
称取剩余原料与步骤（1）得到的包膜膨胀珍珠岩和步骤（2）得到的秸秆包覆颗粒混合均匀；
（4）、压制成型
采用压力机对步骤（3）混合后的原料压制成型，压制时间为5～10秒，得到半成品；
（5）、养护
将步骤（4）压制后的半成品在常温下进行养护处理，养护时间为1～3天；
（6）、高温煅烧
将步骤（5）养护后的半成品进行高温煅烧处理，煅烧温度为800～1200℃，高温煅烧时间为10~20h，煅烧后得到所述保温砖。
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