CN107188484A - 一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，包括以下重量份的原料：稳定剂2‑4份、尾矿填料25‑35份、增强添加物10‑14份、水泥30‑40份、陶瓷废渣12‑20份、矿石填料15‑25份、改性膨胀珍珠岩6‑8份，助剂5‑7份、钢纤维6‑10份、隔热填料15‑25份。本发明的墙体材料的强度高、保温性能好、吸音效果优越、耐热阻燃性能较强，其采用了大量的固体废弃物，节约了资源、保护了环境，材料耐腐蚀、耐冷热冲击；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及墙体材料技术领域，具体涉及一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料及其制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，经济发展也相当迅速，全世界对能源的需求也越来越大，在日益增大的总能源消耗中，建筑能耗特别大，约占总能源消耗的11 ～ 25%，大量的数据和实验都表明最快最有效的方法就是使用保温节能材料。

现在在国内外，有很多类型的保温材料。按材质分类，可将保温材料分为三类：金属保温材料、有机保温材料、无机保温材料。金属保温材料但是这种材料的货源很少，价格很昂贵，作为建筑的保温材料而言会大大地提高成本，不能广泛的应用。有机保温材料很容易燃烧，在高温时容易产生有毒的气体，耐老化、、耐火性差，这些缺点都限制了有机保温材料的广泛的使用。

另一方面随着科技的飞速发展，建筑工程有了很大的发展，基本建设的投资逐年上升，需要有更多更好的建筑材料来适应建筑工程发展的需要，但是，在建筑材料中，一些老旧材料使得建筑作业中存在劳动量大、生产效率低、基建周期长、建筑物自重大等缺点，成为建筑工程发展的绊脚石。由此，大板建筑特别是轻板框架建筑体系有了很大的发展，新型建筑材料大批涌现。对建筑材料自重的降低、抗震性的增强、保温性能的提高以及隔音的效果等要求也越来越高。而现有的墙体材料其热胀冷缩不均匀、强度不够易断裂、保温隔热效果不好，因此有必要进行进一步改进。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，该墙体材料的强度高、保温性能好、吸音效果优越、耐热阻燃性能较强，其采用了大量的固体废弃物，节约了资源、保护了环境，材料耐腐蚀、耐冷热冲击；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，包括以下重量份的原料：

稳定剂2-4份、尾矿填料25-35份、增强添加物10-14份、水泥30-40份、陶瓷废渣12-20份、矿石填料15-25份、改性膨胀珍珠岩6-8份，助剂5-7份、钢纤维6-10份、隔热填料15-25份。

优选地，所述高强保温隔音阻燃环保墙体材料包括以下重量份的原料：

稳定剂3份、尾矿填料30份、增强添加物12份、水泥35份、陶瓷废渣16份、矿石填料20份、改性膨胀珍珠岩7份、助剂6份、钢纤维8份、隔热填料20份。

优选地，所述稳定剂为硅酸锆和碳酸钡按照重量比2:3组成的混合物；所述助剂为助粘剂、减水剂、消泡剂按照重量比7:1:2组成的混合物，所述助粘剂为可分散乳胶粉，所述减水剂为聚酰胺系减水剂、所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

优选地，所述尾矿填料为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿按照重量比3:1:2组成的混合物。

优选地，所述增强添加物为玻璃纤维、钛酸钾晶须、碳纤维按照重量比2:1:1组成的混合物，所述增强添加物的长度为20~40毫米，直径为0.2-0.6毫米。

优选地，所述矿石填料为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末按照重量比3:2:1:2组成的混合物。

优选地，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：将膨胀珍珠岩粉碎过100目，加入到包衣机中加热至210-240℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与碳酸钙粉末的质量比为20:1；接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌25-35min，即得改性膨胀珍珠岩。

优选地，所述隔热填料为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠按照重量比3:2:4:2组成的混合物。

本发明还提供一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒15-25分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量4-6倍的水加热到40-50℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为250-350r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为100-200r/min下搅拌30-40分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量25%-35%的水，以250-350r/min继续搅拌10-20分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以200-300r/min下搅拌10-14分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1-1.2MPa下压制10-20分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1-2小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

优选地，所述高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒20分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量5倍的水加热到45℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量30%的水，以300r/min继续搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以250r/min下搅拌12分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1.1MPa下压制15分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1.5小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料采用了大量的尾矿填料，主要为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿，充分利用了矿山尾矿和粉煤灰资源，可节约大量的砂石资源，同时可减轻环境污染，实现了可持续发展。

（2）本发明的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料添加的矿石填料主要为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末，其一方面可以减少河砂的使用量，另一方面其较大的比表结构可以有效吸收空气中的污染物，达到了较好的净化空气的效果，生态环保。

（3）本发明的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料使用的助剂，主要为助粘剂、减水剂、消泡剂，还添加了硅酸锆和碳酸钡构成的稳定剂，一方面可以有效提高砂浆各成分的粘结程度，大大增强砂浆的耐磨和抗雨水冲击的性能，另一方面可以减少砂浆搅拌过程中的气泡现象，保证砂浆拌合物硬化后表面光洁，无空洞，还能够减少水的使用量，达到了节约资源的效果。

（4）本发明的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料采用的改性膨胀珍珠岩，通过对膨胀珍珠岩进行包膜，充分利用了膨胀珍珠岩耐火、保温、持久、耐腐蚀的优点，降低了膨胀珍珠岩易吸水膨胀的缺点。

（5）本发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料添加的隔热填料，主要为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠，这些材料大都具有较低的导热系数，同时其还具有一定的隔音效果，使得制备的墙体材料具有较好的保温隔音功能。

（6）本发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料采用的增强添加物，使得墙体表面不易开裂，添加的钢纤维使得墙体抗压，抗震性能优越，提高了其力学性能。

（7）本发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料的强度高、保温性能好、吸音效果优越、耐热阻燃性能较强，其采用了大量的固体废弃物，节约了资源、保护了环境，材料耐腐蚀、耐冷热冲击；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，包括以下重量份的原料：

稳定剂2份、尾矿填料25份、增强添加物10份、水泥30份、陶瓷废渣12份、矿石填料15份、改性膨胀珍珠岩6份，助剂5份、钢纤维6份、隔热填料15份。

本实施例中的稳定剂为硅酸锆和碳酸钡按照重量比2:3组成的混合物；所述助剂为助粘剂、减水剂、消泡剂按照重量比7:1:2组成的混合物，所述助粘剂为可分散乳胶粉，所述减水剂为聚酰胺系减水剂、所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

本实施例中的尾矿填料为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的增强添加物为玻璃纤维、钛酸钾晶须、碳纤维按照重量比2:1:1组成的混合物，所述增强添加物的长度为20~40毫米，直径为0.2-0.6毫米。

本实施例中的矿石填料为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末按照重量比3:2:1:2组成的混合物。

本实施例中的改性膨胀珍珠岩的制备方法为：将膨胀珍珠岩粉碎过100目，加入到包衣机中加热至210℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与碳酸钙粉末的质量比为20:1；接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌25min，即得改性膨胀珍珠岩。

本实施例中的隔热填料为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠按照重量比3:2:4:2组成的混合物。

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒15分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量4倍的水加热到40℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为250r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为100r/min下搅拌30分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量25%的水，以250r/min继续搅拌10分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以200r/min下搅拌10分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1MPa下压制10分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

实施例2.

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，包括以下重量份的原料：

稳定剂4份、尾矿填料35份、增强添加物14份、水泥40份、陶瓷废渣20份、矿石填料25份、改性膨胀珍珠岩8份，助剂7份、钢纤维10份、隔热填料25份。

本实施例中的稳定剂为硅酸锆和碳酸钡按照重量比2:3组成的混合物；所述助剂为助粘剂、减水剂、消泡剂按照重量比7:1:2组成的混合物，所述助粘剂为可分散乳胶粉，所述减水剂为聚酰胺系减水剂、所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

本实施例中的尾矿填料为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的增强添加物为玻璃纤维、钛酸钾晶须、碳纤维按照重量比2:1:1组成的混合物，所述增强添加物的长度为20~40毫米，直径为0.2-0.6毫米。

本实施例中的矿石填料为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末按照重量比3:2:1:2组成的混合物。

本实施例中的改性膨胀珍珠岩的制备方法为：将膨胀珍珠岩粉碎过100目，加入到包衣机中加热至240℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与碳酸钙粉末的质量比为20:1；接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌35min，即得改性膨胀珍珠岩。

本实施例中的隔热填料为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠按照重量比3:2:4:2组成的混合物。

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒25分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量6倍的水加热到50℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为350r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为200r/min下搅拌40分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量35%的水，以350r/min继续搅拌20分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以300r/min下搅拌14分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1.2MPa下压制20分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护2小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

实施例3.

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，包括以下重量份的原料：

稳定剂3份、尾矿填料30份、增强添加物12份、水泥35份、陶瓷废渣16份、矿石填料20份、改性膨胀珍珠岩7份、助剂6份、钢纤维8份、隔热填料20份。

本实施例中的稳定剂为硅酸锆和碳酸钡按照重量比2:3组成的混合物；所述助剂为助粘剂、减水剂、消泡剂按照重量比7:1:2组成的混合物，所述助粘剂为可分散乳胶粉，所述减水剂为聚酰胺系减水剂、所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

本实施例中的尾矿填料为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的增强添加物为玻璃纤维、钛酸钾晶须、碳纤维按照重量比2:1:1组成的混合物，所述增强添加物的长度为20~40毫米，直径为0.2-0.6毫米。

本实施例中的矿石填料为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末按照重量比3:2:1:2组成的混合物。

本实施例中的改性膨胀珍珠岩的制备方法为：将膨胀珍珠岩粉碎过100目，加入到包衣机中加热至225℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与碳酸钙粉末的质量比为20:1；接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30min，即得改性膨胀珍珠岩。

本实施例中的隔热填料为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠按照重量比3:2:4:2组成的混合物。

本实施例的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒20分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量5倍的水加热到45℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量30%的水，以300r/min继续搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以250r/min下搅拌12分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1.1MPa下压制15分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1.5小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

本发明一种的高强保温隔音阻燃环保墙体材料的强度高、保温性能好、吸音效果优越、耐热阻燃性能较强，其采用了大量的固体废弃物，节约了资源、保护了环境，材料耐腐蚀、耐冷热冲击；同时本发明提供的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

稳定剂2-4份、尾矿填料25-35份、增强添加物10-14份、水泥30-40份、陶瓷废渣12-20份、矿石填料15-25份、改性膨胀珍珠岩6-8份，助剂5-7份、钢纤维6-10份、隔热填料15-25份。

2.根据权利要求1所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述高强保温隔音阻燃环保墙体材料包括以下重量份的原料：

稳定剂3份、尾矿填料30份、增强添加物12份、水泥35份、陶瓷废渣16份、矿石填料20份、改性膨胀珍珠岩7份、助剂6份、钢纤维8份、隔热填料20份。

3.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述稳定剂为硅酸锆和碳酸钡按照重量比2:3组成的混合物；所述助剂为助粘剂、减水剂、消泡剂按照重量比7:1:2组成的混合物，所述助粘剂为可分散乳胶粉，所述减水剂为聚酰胺系减水剂、所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

4.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述尾矿填料为煤矸石、铁矿废料、石灰石尾矿按照重量比3:1:2组成的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述增强添加物为玻璃纤维、钛酸钾晶须、碳纤维按照重量比2:1:1组成的混合物，所述增强添加物的长度为20~40毫米，直径为0.2-0.6毫米。

6.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述矿石填料为凹凸棒土、蛇纹石、膨润土、方解石粉末按照重量比3:2:1:2组成的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为：将膨胀珍珠岩粉碎过100目，加入到包衣机中加热至210-240℃，并加入碳酸钙粉末，搅拌均匀，其中膨胀珍珠岩与碳酸钙粉末的质量比为20:1；接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀珍珠岩浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌25-35min，即得改性膨胀珍珠岩。

8.根据权利要求1或2所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料，其特征在于，所述隔热填料为粉煤灰漂珠、玻璃微珠、碳化硅、陶瓷珠按照重量比3:2:4:2组成的混合物。

9.一种制备如权利要求1或2所述的高强保温隔音阻燃环保墙体材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒15-25分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量4-6倍的水加热到40-50℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为250-350r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为100-200r/min下搅拌30-40分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量25%-35%的水，以250-350r/min继续搅拌10-20分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以200-300r/min下搅拌10-14分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1-1.2MPa下压制10-20分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1-2小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。

10.根据权利要求9所述的一种高强保温隔音阻燃环保墙体材料的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将尾矿填料、矿石填料、陶瓷废渣加入到高速粉碎机中，粉碎过100目，送入紫外线消毒室中，消毒20分钟，得到混合物A；

步骤三、将助剂重量5倍的水加热到45℃，加入助剂、稳定剂，在搅拌转速为300r/min下搅拌均匀，得到混合液B待用；

步骤四，将水泥、步骤二制备的混合物A、增强添加物、改性膨胀珍珠岩、隔热填料加入混料机中，在转速为150r/min下搅拌35分钟，得到混合料C；

步骤五，将步骤四制得的混合料C混合其总重量30%的水，以300r/min继续搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合液B、钢纤维，以250r/min下搅拌12分钟，将混合物注入模具中，送入压制成型机中，在压力为1.1MPa下压制15分钟，脱模送入蒸汽养护机中养护1.5小时，自然冷却得到发明的高强保温隔音阻燃环保墙体材料。