CN108083843A - 一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法 - Google Patents

一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法 Download PDF

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Abstract

一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，属于玄武岩材料加工领域。本发明解决了现有技术制备的玄武岩材料抗压强度低的问题，提供了一种提高泡沫玄武岩材料强度的方法，将玄武岩矿石粉与粉煤灰、废玻璃粉、氧化铝、发泡剂、助熔剂、稳泡剂、分散剂和辅料经球磨粉碎，配比混合，干燥制粉最终发泡制成成品。本发明制得的玄武岩发泡建筑装饰材料满足工程质量要求，适用于玄武岩材料的加工与利用。

Description

一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法
技术领域
本发明涉及玄武岩材料加工领域，具体涉及一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法。
背景技术
隔热保温材料方面，保温市场上主要采用EPS、XPS苯板材料，这种材料保温性能好、价格低廉，市场占有率在90％以上。然而，随着这类隔热材料的大规模推广，聚苯保温板的火灾隐患逐渐暴露，近些年国内各大城市发生的建筑物火灾中，人们发现聚苯保温板燃点低、燃烧速度快、烟雾毒性大、蔓延猛烈并且在燃烧时候熔融滴落，防火标准只能达到B2级。相对苯板，岩棉的导热系数低，耐火性好，保温性、隔音性也相当优越，在国内保温市场上也有应用。但是，岩棉的性能缺陷也很明显，主要表现为抗拉强度低、吸水性大、耐久性差等，这些缺陷直接带来岩棉保温工程的工程质量低，使用寿命短等问题。
目前，出现新型的无机发泡保温材料，如：泡沫水泥、泡沫玻璃和发泡陶瓷等。其中发泡水泥容易生产，但自身较脆，自身膨胀内应力较大，导热系数较高，吸水易发胀；泡沫玻璃有较低的吸水率，但自身较脆，导热系数高，严冷地区使用较厚；发泡陶瓷各方面效果都比较好，但是抗折强度不够，且生产成本较贵，不易推广。
发明内容
本发明针对现有玄武岩材料抗压强度低的问题，提供了一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，包括如下步骤：
(1)将50-75重量份的玄武岩矿料粉碎，然后与原料以及0.3～0.7重量份的辅料混合，经球磨机水磨后，获得的泥浆经喷雾干燥成粉；
(2)粉料置于隧道窑中，以10～20℃/min速率升温，经900～1000℃恒温下烧结30～90min，然后在隧道窑中冷却至50℃以下，获得泡沫玄武岩；
步骤(1)所述原料，按重量份由粉煤灰5～20份，废玻璃粉1～5份，氧化铝0.1～3份，助熔剂5～15份，滑石粉3.5～5份，分散剂0.1～2份和发泡剂0.3～10份组成。
优选地，步骤(1)所述玄武岩矿料经颚式粉碎机粉碎。
步骤(1)所述助熔剂为白云石、硼砂中的一种。
步骤(1)所述分散剂为多聚乙烯醇、聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠中的一种。
步骤(1)所述发泡剂为碳化硅、碳粉、煤粉、纯碱、石灰石中的一种。
步骤(1)所述辅料为纳米中空微珠、凹凸棒石黏土尾矿粉、坡缕石中的一种或几种，当辅料为混合
物时，各辅料之间以任意比混合。
步骤(1)所述球磨机水磨时，原料混合物总量与水的料液质量比为1：1.2。
步骤(1)所述球磨机水磨后颗粒细目为300目以下。
有益效果
泡沫玄武岩产品综合了泡沫玻璃和发泡陶瓷的优点，导热系数和吸水率都低，抗压强度和抗折强度较大，与建筑物同寿命等等。
泡沫玄武岩材料是一种性能优异的无机非金属材料，无毒无辐射；它的导热系数低，保温性能好；化学性质稳定，PH值为7-8，呈中性或弱碱性，对碳钢、不锈钢、铝等金属材料均无腐蚀；耐火性好，熔点高于1200℃，防火等级达到A级标准；并且抗压强度和剪切强度高，完全满足工程。
具体实施方式
本实施方式一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，该配方中包括：玄武岩矿粉，粉煤灰、废玻璃粉、氧化铝、助熔剂、稳泡剂、发泡剂以及适量的辅料等。按照一定的重量比例称取上述配料，通过球磨机将不同的配料混合、研磨，再在窑炉内发泡即可；升温过程采用一步烧结缩短了周期的时间，达到了节能的效果。
实施例1.添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法。
按以下配比称取各原料：
(1)将玄武岩矿料经颚式粉碎机粉碎；按配比将上述原料混合、按照原料混合物总量与水的料液质量比为1：1.2的比例，向混合物中加水，然后经球磨机水磨至300目以下，获得的泥浆经喷雾干燥塔干燥成粉；
(2)粉料置于隧道窑中，以10℃/min速率升温，经900℃恒温下烧结30min；
(3)在隧道窑中冷却至50℃以下，获得泡沫玄武岩，其主要技术指标见表1所示。
本实施例获得的泡沫玄武岩可以用切割机切割成所需形状。
表1本实施例获得的泡沫玄武岩主要技术指标对比
未添加粉煤灰的抗压强度是18Mpa，添加粉煤灰后抗压强度为20Mpa，强度得到了提高。
实施例2.添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法。
按以下配比称取各原料：
(1)将玄武岩矿料经颚式粉碎机粉碎；按配比将上述原料混合、按照原料混合物总量与水的料液质量比为1：1.2的比例，向混合物中加水，然后经球磨机水磨至300目以下，获得的泥浆经喷雾干燥塔干燥成粉料；
(2)粉料置于隧道窑中，以20℃/min速率升温，经1000℃恒温下烧结90min；
(3)在隧道窑中冷却至50℃以下，获得泡沫玄武岩，其主要技术指标见表2所示。
本实施例获得的泡沫玄武岩可以用切割机切割成所需形状。
表2本实施例获得的泡沫玄武岩主要技术指标对比
未添加粉煤灰的抗压强度是18.5Mpa，添加粉煤灰后抗压强度为20.5Mpa，强度得到了提高。
实施例3.添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法。
按以下配比称取各原料：
(1)将玄武岩矿料经颚式粉碎机粉碎；按配比将上述原料混合、按照原料混合物总量与水的料液质量比为1：1.2的比例，向混合物中加水，然后经球磨机水磨至300目以下，泥浆经喷雾干燥塔干燥成粉料；
(2)粉料置于隧道窑中，以15℃/min速率升温，经950℃恒温下烧结60min；
(3)在隧道窑中冷却至50℃以下，获得泡沫玄武岩，其主要技术指标见表3所示。
本实施例获得的泡沫玄武岩可以用切割机切割成所需形状。
表3本实施例获得的泡沫玄武岩主要技术指标对比
未添加粉煤灰的抗压强度是20Mpa，添加粉煤灰后抗压强度为22.5Mpa，强度得到了提高。
通过实施例1到实施例3制备的泡沫玄武岩抗压强度发现，相比于没有添加粉煤灰的泡沫玄武岩产品，添加粉煤灰的泡沫玄武岩抗压强度得到了提升，可按照上述方法通过添加粉煤灰来提高泡沫玄武岩的强度。

Claims (8)

1.一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将50-75重量份的玄武岩矿料粉碎，然后与原料以及0.3～0.7重量份的辅料混合，经球磨机水磨后，获得的泥浆经喷雾干燥成粉；
(2)粉料置于隧道窑中，以10～20℃/min速率升温，经900～1000℃恒温下烧结30～90min，然后在隧道窑中冷却至50℃以下，获得泡沫玄武岩；
步骤(1)所述原料，按重量份由粉煤灰5～20份，废玻璃粉1～5份，氧化铝0.1～3份，助熔剂5～15份，滑石粉3.5～5份，分散剂0.1～2份和发泡剂0.3～10份组成。
2.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述玄武岩矿料经颚式粉碎机粉碎。
3.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述助熔剂为白云石、硼砂中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述分散剂为多聚乙烯醇、聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述发泡剂为碳化硅、碳粉、煤粉、纯碱、石灰石中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述辅料为纳米中空微珠、凹凸棒石黏土尾矿粉、坡缕石中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨机水磨时，原料混合物总量与水的料液质量比为1：1.2。
8.根据权利要求1所述的一种添加粉煤灰提高泡沫玄武岩材料强度的方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨机水磨后颗粒细目为300目以下。
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