CN107200544A - 一种节能环保建筑材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能环保建筑材料及其制备方法，涉及建筑材料领域，节能环保建筑材料包括以下重量份的原料：石英砂、碎石、水泥、废弃秸秆、废弃挤塑板、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙、石墨粉、蛭石、粘结剂、引气剂、缓凝剂、减水剂和水；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)焙烧蛭石、(3)粉碎、(4)搅拌、(5)入模成型、脱模、养护。本发明解决了目前建筑市场上缺少同时具备抗压强度高、防火性能好、保温隔热性好和节能环保性好的建筑材料的问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种节能环保建筑材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，建筑行业发生着巨大变革，尤其是建筑行业中的建筑材料领域。目前人们对建筑材料在节能环保方面的要求非常高，但市场上销售的节能环保的建筑材料的应用效果一般，而且建筑材料由于其生产量大，导致其对资源的消耗量大，而现在多用不可再生资源，造成不可再生资源的日益枯竭。
建筑废料和农业废料主要以传统的露天堆放、就地焚烧或深挖填埋为主，造成资源的闲置，甚至污染环境。
建筑材料由于其应用广泛和需求量大，原材消耗量非常大，如果将建筑废料和农业废料作为建筑材料中原料的一部分，很好地解决了建筑材料原材消耗量非常大的问题。
同时建筑材料对其本身的性能也要求高，但目前建筑市场上缺少同时具备抗压强度高、防火性能好、保温隔热性好和节能环保性好的建筑材料。
发明内容
为了解决目前建筑市场上缺少同时具备抗压强度高、防火性能好、保温隔热性好和节能环保性好的建筑材料的问题，本发明的目的是提供一种节能环保建筑材料及其制备方法，制得的建筑材料同时具备抗压强度高、防火性能好、保温隔热性好和节能环保性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种节能环保建筑材料，包括以下重量份的原料：石英砂15-21份、碎石30-40份、水泥12-18份、废弃秸秆10-14份、废弃挤塑板9-15份、陶瓷纤维5-9份、膨润土1.5-2.5份、硅酸铝3-5份、玻璃棉20-25份、膨胀玻化微珠11-17份、石棉11-21份、氧化钙13-19份、石墨粉8-14份、蛭石12-14份、粘结剂0.5-0.9份、引气剂0.3-0.5份、缓凝剂0.2-0.8份、减水剂0.3-0.7份和水7-13份。
优选地，包括以下重量份的原料：石英砂18份、碎石35份、水泥15份、废弃秸秆12份、废弃挤塑板12份、陶瓷纤维7份、膨润土2份、硅酸铝4份、玻璃棉22.5份、膨胀玻化微珠14份、石棉16份、氧化钙16份、石墨粉11份、蛭石13份、粘结剂0.7份、引气剂0.4份、缓凝剂0.5份、减水剂0.5份和水10份。
优选地，所述废弃秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆，废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆为常见的农业废料，年产量大，属于可再生资源，搜集、运输方便，而且无公害，达到了节能环保的目的。
优选地，所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了节能环保建筑材料的强度。
优选地，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高节能环保建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低节能环保建筑材料成品的导热系数。
优选地，所述缓凝剂为焦磷酸钠，延缓节能环保建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高其保温隔热性能和抗压强度。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将节能环保建筑材料的强度提高20-30％。
一种节能环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照节能环保建筑材料的原料重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃秸秆和废弃挤塑板加入粉碎机中粉碎，即得粉碎混料；
(4)将步骤(2)的焙烧后的蛭石、步骤(3)的粉碎混料、石英砂、碎石、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙和石墨粉混合搅拌4-5min，得混合料；
(5)向步骤(4)的混合料中加入水泥、粘结剂、引气剂、缓凝剂和减水剂搅拌5-10min，再加入水搅拌5-10min，得到混合浆料；
(6)将步骤(5)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180-200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了目前建筑市场上缺少同时具备抗压强度高、防火性能好、保温隔热性好和节能环保性好的建筑材料的问题。
2、本发明中所述秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆，废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆为常见的农业废料，年产量大，属于可再生资源，搜集、运输方便，而且无公害，达到了节能环保的目的。
3、本发明中所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了节能环保建筑材料的强度。
4、本发明中所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高节能环保建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低节能环保建筑材料成品的导热系数。
5、本发明中所述缓凝剂为焦磷酸钠，延缓节能环保建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高其保温隔热性能和抗压强度。
6、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将节能环保建筑材料的强度提高20-30％。
具体实施方式
实施例1
一种节能环保建筑材料，包括以下重量份的原料：石英砂18份、碎石35份、水泥15份、废弃秸秆12份、废弃挤塑板12份、陶瓷纤维7份、膨润土2份、硅酸铝4份、玻璃棉22.5份、膨胀玻化微珠14份、石棉16份、氧化钙16份、石墨粉11份、蛭石13份、粘结剂0.7份、引气剂0.4份、缓凝剂0.5份、减水剂0.5份和水10份。
废弃秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆，废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆为常见的农业废料，年产量大，属于可再生资源，搜集、运输方便，而且无公害，达到了节能环保的目的。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了节能环保建筑材料的强度。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高节能环保建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低节能环保建筑材料成品的导热系数。
缓凝剂为焦磷酸钠，延缓节能环保建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高其保温隔热性能和抗压强度。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将节能环保建筑材料的强度提高20-30％。
一种节能环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照节能环保建筑材料的原料重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃秸秆和废弃挤塑板加入粉碎机中粉碎，即得粉碎混料；
(4)将步骤(2)的焙烧后的蛭石、步骤(3)的粉碎混料、石英砂、碎石、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙和石墨粉混合搅拌4-5min，得混合料；
(5)向步骤(4)的混合料中加入水泥、粘结剂、引气剂、缓凝剂和减水剂搅拌5-10min，再加入水搅拌5-10min，得到混合浆料；
(6)将步骤(5)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180-200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
实施例2
一种节能环保建筑材料，包括以下重量份的原料：石英砂15份、碎石30份、水泥12份、废弃秸秆10份、废弃挤塑板9份、陶瓷纤维5份、膨润土1.5份、硅酸铝3份、玻璃棉20份、膨胀玻化微珠11份、石棉11份、氧化钙13份、石墨粉8份、蛭石12份、粘结剂0.5份、引气剂0.3份、缓凝剂0.2份、减水剂0.3份和水7份。
废弃秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆，废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆为常见的农业废料，年产量大，属于可再生资源，搜集、运输方便，而且无公害，达到了节能环保的目的。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了节能环保建筑材料的强度。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高节能环保建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低节能环保建筑材料成品的导热系数。
缓凝剂为焦磷酸钠，延缓节能环保建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高其保温隔热性能和抗压强度。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将节能环保建筑材料的强度提高20-30％。
一种节能环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照节能环保建筑材料的原料重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃秸秆和废弃挤塑板加入粉碎机中粉碎，即得粉碎混料；
(4)将步骤(2)的焙烧后的蛭石、步骤(3)的粉碎混料、石英砂、碎石、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙和石墨粉混合搅拌4-5min，得混合料；
(5)向步骤(4)的混合料中加入水泥、粘结剂、引气剂、缓凝剂和减水剂搅拌5-10min，再加入水搅拌5-10min，得到混合浆料；
(6)将步骤(5)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180-200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
实施例3
一种节能环保建筑材料，包括以下重量份的原料：石英砂21份、碎石40份、水泥18份、废弃秸秆14份、废弃挤塑板15份、陶瓷纤维9份、膨润土2.5份、硅酸铝5份、玻璃棉25份、膨胀玻化微珠17份、石棉21份、氧化钙19份、石墨粉14份、蛭石14份、粘结剂0.9份、引气剂0.5份、缓凝剂0.8份、减水剂0.7份和水13份。
废弃秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆，废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆为常见的农业废料，年产量大，属于可再生资源，搜集、运输方便，而且无公害，达到了节能环保的目的。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了节能环保建筑材料的强度。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高节能环保建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低节能环保建筑材料成品的导热系数。
缓凝剂为焦磷酸钠，延缓节能环保建筑材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高其保温隔热性能和抗压强度。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和将节能环保建筑材料的强度提高20-30％。
一种节能环保建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照节能环保建筑材料的原料重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃秸秆和废弃挤塑板加入粉碎机中粉碎，即得粉碎混料；
(4)将步骤(2)的焙烧后的蛭石、步骤(3)的粉碎混料、石英砂、碎石、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙和石墨粉混合搅拌4-5min，得混合料；
(5)向步骤(4)的混合料中加入水泥、粘结剂、引气剂、缓凝剂和减水剂搅拌5-10min，再加入水搅拌5-10min，得到混合浆料；
(6)将步骤(5)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180-200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
对比例1
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：细砂20份、碎石40份、水泥30份和水6份。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料的原料重量份称取原料；
(2)将细砂和碎石混合搅拌5min,得混合料；
(3)向步骤(2)中搅拌后的混合料中加入水和水泥搅拌10min，得到混合浆料；
(4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
将实施例1、实施例2和实施例3制备的节能环保建筑材料与对比例1制备的建筑材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种节能环保建筑材料及其制备方法，从测得的抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该节能环保建筑材料抗压强度高。
2、一种节能环保建筑材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该节能环保建筑材料的保温隔热效果好。
3、一种节能环保建筑材料及其制备方法，从测得的原料消耗减少率可以看出，实施例1-3的原料消耗减少率均高于对比例1，说明该节能环保建筑材料的节能效果好。
4、一种节能环保建筑材料及其制备方法，，根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB862，测得的阻燃等级可以看出，实施例1-3的阻燃等级均优于对比例1，说明该节能环保建筑材料的防火性好。
5、一种节能环保建筑材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该节能环保建筑材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管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)
1.一种节能环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英砂15-21份、碎石30-40份、水泥12-18份、废弃秸秆10-14份、废弃挤塑板9-15份、陶瓷纤维5-9份、膨润土1.5-2.5份、硅酸铝3-5份、玻璃棉20-25份、膨胀玻化微珠11-17份、石棉11-21份、氧化钙13-19份、石墨粉8-14份、蛭石12-14份、粘结剂0.5-0.9份、引气剂0.3-0.5份、缓凝剂0.2-0.8份、减水剂0.3-0.7份和水7-13份。
2.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英砂18份、碎石35份、水泥15份、废弃秸秆12份、废弃挤塑板12份、陶瓷纤维7份、膨润土2份、硅酸铝4份、玻璃棉22.5份、膨胀玻化微珠14份、石棉16份、氧化钙16份、石墨粉11份、蛭石13份、粘结剂0.7份、引气剂0.4份、缓凝剂0.5份、减水剂0.5份和水10份。
3.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于：所述废弃秸秆为废弃玉米秸秆或废弃水稻秸秆。
4.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃。
5.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于：所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。
6.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于：所述缓凝剂为焦磷酸钠。
7.根据权利要求1所述的节能环保建筑材料，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的节能环保建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照节能环保建筑材料的原料重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将废弃秸秆和废弃挤塑板加入粉碎机中粉碎，即得粉碎混料；
(4)将步骤(2)的焙烧后的蛭石、步骤(3)的粉碎混料、石英砂、碎石、陶瓷纤维、膨润土、硅酸铝、玻璃棉、膨胀玻化微珠、石棉、氧化钙和石墨粉混合搅拌4-5min，得混合料；
(5)向步骤(4)的混合料中加入水泥、粘结剂、引气剂、缓凝剂和减水剂搅拌5-10min，再加入水搅拌5-10min，得到混合浆料；
(6)将步骤(5)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180-200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。
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