CN107226667A - 一种建筑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建筑材料及其制备方法，涉及建筑领域，建筑材料包括以下重量份的原料：黄砂土25‑40份、膨胀珍珠岩20‑30份、聚苯颗粒25‑30份、聚氨酯泡沫塑料24‑28份、灰钙粉20‑30份、石英砂15‑20份、膨润土13‑21份、硅酸铝15‑25份、硬脂酸11‑15份、甲酸钠5‑9份、合成纤维8‑14份、水泥5‑7份、电炉渣粉18‑22份、填料10‑15份、缓凝剂0.2‑0.6份、减水剂0.3‑0.5份和水4‑6份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)粉碎聚氨酯泡沫塑料、(3)搅拌、(4)成型、烘干、冷却和保存。本发明解决了现有保温材料在应用于对环保节能、隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑上还存在着不足的问题。

Description

一种建筑材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑领域，具体涉及一种建筑材料及其制备方法。
背景技术
工业废弃材料是城市垃圾的主要组成部分，约占城市垃圾总量的15％-20％。仅2008年我国就产生建工业垃圾30亿吨，2010-2015年的数据肯定还远远大于此数。当前对待工业垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主，这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低，但是实际占用了大量的土地资源，产生了无法挽回的环境污染。
随着建筑节能的推行和发展，保温隔热材料及制品越来越受到人们的重视。而目前使用的材料在各种性能上均不够理想，尤其是在保温、耐酸碱、耐候性等方面不能满足人们的需要。目前最常用的外墙保温材料为聚苯乙烯塑料泡沫板，其主要材料为聚苯乙烯树脂，由于其具有较高的透明度，刚性好，耐化学腐蚀性好，因此一直受到人们的亲睐，但是，其存在着比重大，导热系数大，易出现应力开裂，成本高等的缺陷。
2017年1月4日公告的中国专利文献一种防渗保温材料(授权公告号CN104310850B)，防渗保温材料包括以下重量份的原料：黄砂土55-80份、膨胀珍珠岩30-50份、灰钙粉28-40份、疏水性树脂15-28份、石英砂10-25份、硬脂酸8-16份、甲酸钠5-20份、工业合成纤维8-16份、无机固化剂5-8份、填料8-15份、水16-32份；该防渗保温材料的制备方法为：将黄砂土、膨胀珍珠岩、灰钙粉、疏水性树脂、石英砂、甲酸钠和工业合成纤维按比例混合，放入搅拌机中搅拌直至混合均匀；向搅拌机中加入无机固化剂、填料、硬脂酸和水继续搅拌30min，配成混合浆料；于模具表面涂抹一层2-5mm厚的脱模剂，将所得混合浆料倒入模具中加压成型；将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。该发明提供的防渗保温材料适用于各类建筑墙面、屋顶的防渗水、隔音和保温节能。
但是该发明在面对对隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑时，还需要作出进一步的改进，同时如果将工业废弃材料应用于该建筑材料，可以达到节能环保的目的。
发明内容
为了解决现有建筑材料在应用于对环保节能、隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种建筑材料及其制备方法，制得的建筑材料具有环保节能、隔音性好、抗拉强度高、抗压强度高和保温性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：黄砂土25-40份、膨胀珍珠岩20-30份、聚苯颗粒25-30份、聚氨酯泡沫塑料24-28份、灰钙粉20-30份、石英砂15-20份、膨润土13-21份、硅酸铝15-25份、硬脂酸11-15份、甲酸钠5-9份、合成纤维8-14份、水泥5-7份、电炉渣粉18-22份、填料10-15份、缓凝剂0.2-0.6份、减水剂0.3-0.5份和水4-6份。
原料中添加了聚苯颗粒，聚苯颗粒具有保温隔热的效果。
原料中添加了聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料具有极好的弹性、柔软性、伸缩率和保温隔热性能。
原料中添加了膨润土，膨润土在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，具有一定的粘性，可以提高原料之间的粘结牢固程度。
原料中添加了硅酸铝，硅酸铝具有优良的保温隔热和热稳定性。
原料中添加了电炉渣粉，电炉渣粉作为一种工业废弃材料，用来作为建筑材料的一部分，可以达到节能环保的目的。
优选地，包括以下重量份的原料：黄砂土32.5份、膨胀珍珠岩25份、聚苯颗粒27.5份、聚氨酯泡沫塑料26份、灰钙粉25份、石英砂17.5份、膨润土17份、硅酸铝20份、硬脂酸13份、甲酸钠7份、合成纤维11份、水泥6份、电炉渣粉20份、填料12.5份、缓凝剂0.4份、减水剂0.4份和水5份。
优选地，所述合成纤维为聚酯纤维，聚酯纤维能够提高建筑材料的抗拉强度、高温稳定性、低温裂变性和抗疲劳性。
优选地，所述电炉渣粉的粒径为1-2mm，细小的电炉渣粉能够在搅拌过程中更好地与其他原料混合，以提高建筑材料的抗压强度。
优选地，所述填料为硅丙乳液，具有耐高温、高耐候、防水和抗污染的优点。
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建筑材料的强度提高20-40％。
优选地，所述缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎8-12min，即得粉碎后的聚氨酯泡沫塑料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的聚氨酯泡沫塑料和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对现有最接近的建筑材料的配方中添加聚苯颗粒、聚氨酯泡沫塑料、膨润土、硅酸铝、电炉渣粉、缓凝剂和减水剂，并改变了相对应的重量份数，以及调整了该建筑材料的制备方法，解决了现有建筑材料在应用于对环保节能、隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑上还存在着不足的问题；
2、本发明的原料中添加了聚苯颗粒，聚苯颗粒具有保温隔热的效果；
3、本发明的原料中添加了聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料具有极好的弹性、柔软性、伸缩率和保温隔热性能；
4、本发明的原料中添加了膨润土，膨润土在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，具有一定的粘性，可以提高原料之间的粘结牢固程度；
5、本发明的原料中添加了硅酸铝，硅酸铝具有优良的保温隔热和热稳定性；
6、本发明的原料中添加了电炉渣粉，电炉渣粉作为一种工业废弃材料，用来作为建筑材料的一部分，可以达到节能环保的目的；
7、本发明中所述合成纤维为聚酯纤维，聚酯纤维能够提高建筑材料的抗拉强度、高温稳定性、低温裂变性和抗疲劳性；
8、本发明中所述电炉渣粉的粒径为1-2mm，细小的电炉渣粉能够在搅拌过程中更好地与其他原料混合，以提高建筑材料的抗压强度；
9、本发明中所述填料为硅丙乳液，具有耐高温、高耐候、防水和抗污染的优点；
10、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建筑材料的强度提高20-40％；
11、本发明中所述缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
具体实施方式
实施例1
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：黄砂土32.5kg、膨胀珍珠岩25kg、聚苯颗粒27.5kg、聚氨酯泡沫塑料26kg、灰钙粉25kg、石英砂17.5kg、膨润土17kg、硅酸铝20kg、硬脂酸13kg、甲酸钠7kg、合成纤维11kg、水泥6kg、电炉渣粉20kg、填料12.5kg、缓凝剂0.4kg、减水剂0.4kg和水5份。
在该原料配方下制得的建筑材料在节能环保、隔音性、抗拉强度、抗压强度和保温性上均达到了最优。
原料中添加了聚苯颗粒，聚苯颗粒具有保温隔热的效果。
原料中添加了聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料具有极好的弹性、柔软性、伸缩率和保温隔热性能。
原料中添加了膨润土，膨润土在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，具有一定的粘性，可以提高原料之间的粘结牢固程度。
原料中添加了硅酸铝，硅酸铝具有优良的保温隔热和热稳定性。
原料中添加了电炉渣粉，电炉渣粉作为一种工业废弃材料，用来作为建筑材料的一部分，可以达到节能环保的目的。
合成纤维为聚酯纤维，聚酯纤维能够提高建筑材料的抗拉强度、高温稳定性、低温裂变性和抗疲劳性。
电炉渣粉的粒径为1-2mm，细小的电炉渣粉能够在搅拌过程中更好地与其他原料混合，以提高建筑材料的抗压强度。
填料为硅丙乳液，具有耐高温、高耐候、防水和抗污染的优点。
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建筑材料的强度提高20-40％。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎8-12min，即得粉碎后的聚氨酯泡沫塑料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的聚氨酯泡沫塑料和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
实施例2
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：黄砂土25kg、膨胀珍珠岩20kg、聚苯颗粒25kg、聚氨酯泡沫塑料24kg、灰钙粉20kg、石英砂15kg、膨润土13kg、硅酸铝15kg、硬脂酸11kg、甲酸钠5kg、合成纤维8kg、水泥5kg、电炉渣粉18kg、填料10kg、缓凝剂0.2kg、减水剂0.3kg和水4kg。
原料中添加了聚苯颗粒，聚苯颗粒具有保温隔热的效果。
原料中添加了聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料具有极好的弹性、柔软性、伸缩率和保温隔热性能。
原料中添加了膨润土，膨润土在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，具有一定的粘性，可以提高原料之间的粘结牢固程度。
原料中添加了硅酸铝，硅酸铝具有优良的保温隔热和热稳定性。
原料中添加了电炉渣粉，电炉渣粉作为一种工业废弃材料，用来作为建筑材料的一部分，可以达到节能环保的目的。
合成纤维为聚酯纤维，聚酯纤维能够提高建筑材料的抗拉强度、高温稳定性、低温裂变性和抗疲劳性。
电炉渣粉的粒径为1-2mm，细小的电炉渣粉能够在搅拌过程中更好地与其他原料混合，以提高建筑材料的抗压强度。
填料为硅丙乳液，具有耐高温、高耐候、防水和抗污染的优点。
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建筑材料的强度提高20-40％。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎8-12min，即得粉碎后的聚氨酯泡沫塑料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的聚氨酯泡沫塑料和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
实施例3
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：黄砂土40kg、膨胀珍珠岩30kg、聚苯颗粒30kg、聚氨酯泡沫塑料28kg、灰钙粉30kg、石英砂20kg、膨润土21kg、硅酸铝25kg、硬脂酸15kg、甲酸钠9kg、合成纤维14kg、水泥7kg、电炉渣粉22kg、填料15kg、缓凝剂0.6kg、减水剂0.5kg和水6kg。
原料中添加了聚苯颗粒，聚苯颗粒具有保温隔热的效果。
原料中添加了聚氨酯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料具有极好的弹性、柔软性、伸缩率和保温隔热性能。
原料中添加了膨润土，膨润土在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，具有一定的粘性，可以提高原料之间的粘结牢固程度。
原料中添加了硅酸铝，硅酸铝具有优良的保温隔热和热稳定性。
原料中添加了电炉渣粉，电炉渣粉作为一种工业废弃材料，用来作为建筑材料的一部分，可以达到节能环保的目的。
合成纤维为聚酯纤维，聚酯纤维能够提高建筑材料的抗拉强度、高温稳定性、低温裂变性和抗疲劳性。
电炉渣粉的粒径为1-2mm，细小的电炉渣粉能够在搅拌过程中更好地与其他原料混合，以提高建筑材料的抗压强度。
填料为硅丙乳液，具有耐高温、高耐候、防水和抗污染的优点。
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建筑材料的强度提高20-40％。
缓凝剂为焦磷酸钠，水泥在搅拌混合的过程中容易出现原料还未混合均匀就出现凝结的现象，焦磷酸钠作为缓凝剂，很好解决了这问题。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量称取原料；
(2)将聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎8-12min，即得粉碎后的聚氨酯泡沫塑料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的聚氨酯泡沫塑料和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
对比例1
一种建筑材料，包括以下重量份的原料：黄砂土25-40kg、膨胀珍珠岩20-30kg、灰钙粉20-30kg、石英砂15-20kg、硬脂酸11-15kg、甲酸钠5-9kg、合成纤维8-14kg、水泥5-7kg、填料10-15kg和水4-6kg。
一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(3)将步骤(2)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得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、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料28d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，说明该建筑材料抗压强度高。
2、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明该建筑材料抗拉强度高。
3、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料的隔音等级可以看出，根据民用建筑隔声设计规范，隔音等级中一级为最高等级，隔音性能最好，级数越高，隔音性能越差，从测得的隔音等级可以看出，实施例1-3的隔音等级均低于对比例1，说明该用于建筑材料的隔音性能好。
4、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料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，说明该建筑材料保温效果好。
5、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料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，说明该建筑材料的环保节能性好。
6、一种建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料在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)

1.一种建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：黄砂土25-40份、膨胀珍珠岩20-30份、聚苯颗粒25-30份、聚氨酯泡沫塑料24-28份、灰钙粉20-30份、石英砂15-20份、膨润土13-21份、硅酸铝15-25份、硬脂酸11-15份、甲酸钠5-9份、合成纤维8-14份、水泥5-7份、电炉渣粉18-22份、填料10-15份、缓凝剂0.2-0.6份、减水剂0.3-0.5份和水4-6份。
2.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：黄砂土32.5份、膨胀珍珠岩25份、聚苯颗粒27.5份、聚氨酯泡沫塑料26份、灰钙粉25份、石英砂17.5份、膨润土17份、硅酸铝20份、硬脂酸13份、甲酸钠7份、合成纤维11份、水泥6份、电炉渣粉20份、填料12.5份、缓凝剂0.4份、减水剂0.4份和水5份。
3.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述合成纤维为聚酯纤维。
4.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述电炉渣粉的粒径为1-2mm。
5.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述填料为硅丙乳液。
6.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂。
7.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于：所述缓凝剂为焦磷酸钠。
8.一种如权利要求1至7之一所述的建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照建筑材料原料的重量份数称取原料；
(2)将聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎8-12min，即得粉碎后的聚氨酯泡沫塑料；
(3)将步骤(2)中粉碎后的聚氨酯泡沫塑料和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
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