CN107500552A - 一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法 - Google Patents

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朱学斌
巩艳华
薛梅
白艳梅
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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，按重量百分比，其原料组成为：废玻璃磨料粉90%～94%，原料添加剂1.00%～1.50%，六偏磷酸钠0.5～2.0%，硼砂1.0%～3.0%，芒硝0.4%～0.8%，碳酸钙1.5%～4%，发泡剂1.8%～1.9%，稳泡剂0.6%～0.8%，助熔剂0.2%～0.4%，增强剂0.1%～0.2%。经过圆锥球磨机进行充分研磨，在电磁感应加热器中进行熔融、发泡、冷却。利用本发明制备的泡沫玻璃抗压强度较高、气孔结构均匀、密度小、导热系数低。

Description

一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法。
背景技术
泡沫玻璃是利用废物玻璃制作的一种新型绿色环保无机非金属建筑材料，可以用来制作墙砖、房瓦等，不仅实现了垃圾的循环利用，还具有绝热、防潮、吸声、使用寿命长等优点，逐步在建筑行业得到推广。
公开号CN106904837A（申请号201710177698.8）“一种制备泡沫玻璃的生产方法”中提到的泡沫玻璃制备方法是将原料放入自落实搅拌机进行搅拌配置熔料，然后在发泡室进行发泡，经过压延机压制，退火制成。公开号CN 106892566 A（申请号201710178748.4）“一种泡沫玻璃的生产工艺”中提到泡沫玻璃的制备方法是将混合物粉末进行加热、保温、退火工艺处理。上述提到的2个专利的泡沫玻璃只是在生产工艺上有所改变，增加了颗粒研磨要求，或者熔融退火时固定在一定的控制温度，对生产工艺要求较高，也没有提高泡沫玻璃的抗压强度的措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，可以极大地提高泡沫玻璃的抗压强度。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：
一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，按重量百分比计，其原料组成包括如下：废玻璃磨料粉90%～94%，原料添加剂1.00%～1.50%，六偏磷酸钠0.5～2.0%，硼砂1.0%～3.0%，芒硝0.4%～0.8%，碳酸钙1.5%～4%，发泡剂1.8%～1.9%，稳泡剂0.6%～0.8%，助熔剂0.2%～0.4%，增强剂0.1%～0.2%。
按上述方案，其中所述原料添加剂为高硼硅玻璃熟料粉，所述的发泡剂按重量百分比由石灰石12%～18%，碳酸镁13%～17%，白云石20%～30%，活性炭12%～20%，碳化硅2%～6%、碳酸硅1%～3%，二氧化锰4%～6%组成。
按上述方案，所述的稳泡剂由五氧化二磷构成，所述的助熔剂由硼酸构成，所述的增强剂由四羟基合铝酸钠构成。
上述一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，包括如下具体步骤：
（1）按照上述配比，配置玻璃的原料粉，将原料粉放入圆锥球磨机充分研磨，通过搅拌机混合，要求通过280目筛，筛余为0.6Wt%。
（2）在电磁感应加热器内烧制泡沫玻璃：
①将泡沫玻璃混合料装入模具内置于工业加热微波炉内，在650℃下预热20～30min。
②以4～8℃/min的升温速率升温到发泡温度800℃ ～1000℃，进行发泡，并在发泡温度下持续60min。
③按4～8℃/min的降温速率将温度降到650℃，等待泡沫玻璃稳定，并在此稳定温度下保持60min。
④按10～15℃/min的降温速率将温度降至25℃，放置4h后即可取出，得到具有均匀气泡结构的低密度闭孔泡沫玻璃。
按上述方案，所述的增强剂由四羟基合铝酸钠构成。
按上述方案，所述步骤（2）中高温发泡温度为800℃～1000℃，时间为60min。
按上述方案，所述步骤（4）中的降温速率为10～15℃/min。
本发明的有益效果：本发明以废弃玻璃为基础，以四羟基合铝酸钠为增强剂，极大地提高了泡沫玻璃抗压强度。本发明以五氧化二磷为稳泡剂，可有效防止气泡破裂及气泡相互连接，极大地促进了稳定气泡的形成，适用于规模化的工业生产。
附图说明
图1 中为抗压强度试验对比图。
具体实施方式
具体实施方式：一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，由以下步骤完成：
（1）一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，按重量百分比计，其原料组成包括如下：废玻璃磨料粉90%～94%，原料添加剂1.00%～1.50%，六偏磷酸钠0.5～2.0%，硼砂1.0%～3.0%，芒硝0.4%～0.8%，碳酸钙1.5%～4%，发泡剂1.8%～1.9%，稳泡剂0.6%～0.8%，助熔剂0.2%～0.4%，增强剂0.1%～0.2%。
按上述方案，所述的原料添加剂为高硼硅废玻璃熟料粉，所述的发泡剂按重量百分比由石灰石12%～18%，碳酸镁13%～17%，白云石20%～30%，活性炭12%～20%，碳化硅2%～6%、碳酸硅1%～3%，二氧化锰4%～6%组成。
按上述方案，所述的稳泡剂由五氧化二磷构成，所述的助熔剂由硼酸构成，所述的增强剂由四羟基合铝酸钠构成。
通过实验验证，添加少量的高硼硅废玻璃熟料粉，可以有效地增加泡沫玻璃的耐火性能以及抗压强度。
硼酸可以有效的缩短原料熔融时间，可以改善制品的耐热性能。
四羟基合铝酸钠加热生成偏铝酸钠，持续加热后生成活动的碱金属离子，从而减弱硅氧键的作用，从而降低原料的熔融温度。同时碱金属离子可以阻止泡沫裂纹的产生，提高制品抗冲击的能力。
（2）按照上述配比，配置玻璃的原料粉，将原料粉放入圆锥球磨机中进行充分研磨，并通过搅拌机混合，要求通过280目筛，筛余为0.6Wt%。
（3）在电磁感应加热器内烧制泡沫玻璃：
①将泡沫玻璃混合料装入模具内置于工业加热微波炉内，在650℃下预热20～30min。
②以4～8℃/min的升温速率升温到发泡温度800℃ ～1000℃，进行发泡，并在发泡温度下持续60min。
③按4～8℃/min的降温速率将温度降到650℃，等待泡沫玻璃稳定，并在此稳定温度下保持60min。
④按10～15℃/min的降温速率将温度降至25℃，放置4h后即可取出，得到具有均匀气泡结构的高抗压强度闭孔泡沫玻璃
检测
（1）对制备的泡沫玻璃与市场所售的泡沫玻璃进行抗压强度检测，从外观质量检验合格的产品中选取7块作为抗压强度试验样品。每块样品长度和宽度为200mm*200mm，厚度为55mm。
（2）将样品放置在温度为（27±2）℃相对恒温环境下进行试验。在试样两面距棱边15mm处用钢尺测量试样的长度和宽度，精确至1mm，用游标卡尺测量试样两相对面的厚度，精确至0.05mm。
（3）将试样放置在电子万能材料试验机的压板上，使试样中心与试验机压板的中心相重合。
（4）采用2300N/s的速度对试样施加荷载，至试样破坏。
实验结果如图1所示，一种提高泡沫玻璃抗压强度的制备方法可以有效的提高泡沫玻璃的抗压强度。
以上所述仅是本发明的实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、同等替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高抗压强度泡沫玻璃的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1) 按重量百分比计，其原料组成包括如下：废玻璃磨料粉90%～94%，原料添加剂1.00%～1.50%，六偏磷酸钠0.5～2.0%，硼砂1.0%～3.0%，芒硝0.4%～0.8%，碳酸钙1.5%～4%，发泡剂1.8%～1.9%，稳泡剂0.6%～0.8%，助熔剂0.2%～0.4%，增强剂0.1%～0.2%；
其中所述原料添加剂为高硼硅玻璃熟料粉，其中所述发泡剂按重量百分比由石灰石12%～18%，碳酸镁13%～17%，白云石20%～30%，活性炭12%～20%，碳化硅2%～6%，碳酸硅1%～3%，二氧化锰4%～6%组成；其中所述稳泡剂由五氧化二磷构成；其中所述助熔剂由硼酸构成；其中所述增强剂由四羟基合铝酸钠构成；
(2) 将原料粉放入圆锥球磨机充分研磨，通过搅拌机混合，要求通过280目筛，筛余为0.6Wt%；
（3）在电磁感应加热器内烧制泡沫玻璃：
①将泡沫玻璃混合料装入模具内置于工业加热微波炉内，在650℃下预热20～30min；
②以4～8℃/min的升温速率升温到发泡温度800℃ ～1000℃，进行发泡，并在发泡温度下持续60min；
③按4～8℃/min的降温速率将温度降到650℃，等待泡沫玻璃稳定，并在此稳定温度下保持60min；
④按10～15℃/min的降温速率将温度降至25℃，使结晶体冷却，放置4h后即可取出，得到具有均匀气泡结构的低密度闭孔泡沫玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种提高泡沫玻璃抗压强度的制备方法，其特征在于，所述用于提高泡沫玻璃抗压强度的增强剂为四羟基合铝酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种提高泡沫玻璃抗压强度的制备方法，其特征在于，所述用于提高泡沫玻璃耐火性能的原料添加剂为高硼硅玻璃熟料粉。
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