CN108147778A - 一种轻质高强保温空心砖及其制备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轻质高强保温空心砖及其制备，该空心砖包括以下百分含量组分：粉煤灰30‑32％、淤泥5‑20％、陶瓷微粉5‑10％、膨胀蛭石10‑16％、树脂包覆颗粒4‑16％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料，本发明通过合理的原料选取配比及工艺改进，有效提高了组分间的结合改性效果，综合性能显著提高，具有优异的抗压强度和保温性能，轻质高强，且工艺简便，适合工业大规模应用。
Description
技术领域
本发明涉及空心砖材料及其制备技术领域，具体涉及一种轻质高强保温空心砖及其制备。
背景技术
空心砖常用于非承重部位，其孔洞率等于或大于35％，空的尺寸大而数量少的砖称为空心砖。空心砖分为水泥空心砖，粘土空心砖，页岩空心砖。烧结空心砖是指以页岩，煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的，具有竖向孔洞的砖，其外形尺寸：长度为290、240、190mm，宽度为240、190、180、175、140、115mm，高度为90mm。由两两相对的顶面、大面及条面组成直角六面体，在中部开设有至少两个均匀排列的条孔，条孔之间由肋相隔，条孔与大面、条面平行，其间为外壁，条孔的两开口分别位于两顶面上，在所述的条孔与条面之间分别开设有若干孔径较小的边排孔，边排孔与其相邻的边排孔或相邻的条孔之间为肋。
目前，空心砖是建筑行业常用的墙体主材，由于质轻、消耗原材少等优势，已经成为国家建筑部门首先推荐的产品，空心砖与红砖制备原料差不多，较为常见制造原料是粘土和煤渣灰，一般规格是390×190×190mm。在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度可减薄半砖作用，所以推广使用空心砖具有重大的经济意义。但现有的空心砖在抗压强度、收缩率等性能上人存在问题，需要进一步的改进完善。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种轻质高强保温空心砖及其制备，通过合理的原料选取配比及工艺改进，有效提高了组分间的结合改性效果，综合性能显著提高，具有优异的抗压强度和保温性能，轻质高强，且工艺简便，适合工业大规模应用
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰30-32％、淤泥5-20％、陶瓷微粉5-10％、膨胀蛭石10-16％、树脂包覆颗粒4-16％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
优选的，轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰30-32％、淤泥10-14％、陶瓷微粉6-8％、膨胀蛭石10-13％、树脂包覆颗粒12-15％、页岩余量。
优选的，所述粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
优选的，所述树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
优选的，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％。
优选的，乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的0.5-2％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的3-5％。
优选的，混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
优选的，轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量小于10％，再送入烧成窑中烧结即得。
优选的，砖坯孔洞率大于46％，含水量为20±1％。
优选的，烧结温度为950-1050℃。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过合理的原料选取配比及工艺改进，有效提高了组分间的结合改性效果，综合性能显著提高，具有优异的抗压强度和保温性能，轻质高强，且工艺简便，烧失量为2.5-4.8％，适合工业大规模应用。
本发明采用树脂包覆材料，一方面有利于提高粘结流动性，另一方面提高了产品的抗压性能，且树脂基经过活化改性处理后，不仅加强了与玻璃纤维粉的结合包覆性，同时有效改善了与其它组分间的联结效果，组分间通过化学键合以及空间嵌合，稳定性好，综合力学性能提升。
本发明制得的产品抗压强度为32.4-38.7MPa，干燥线收缩率为2.8-4.1％，导热系数为0.17-0.23W/m·K。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰30％、淤泥10％、陶瓷微粉5％、膨胀蛭石10％、树脂包覆颗粒10％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
其中，粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
其中，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％；乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的0.5％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的4％；混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量为9.6％，再送入烧成窑中烧结即得。
其中，砖坯孔洞率为48％，含水量为20.3％；烧结温度为1000℃。
实施例2：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰32％、淤泥20％、陶瓷微粉6％、膨胀蛭石15％、树脂包覆颗粒15％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
其中，粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
其中，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％；乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的2％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的5％；混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量为9.3％，再送入烧成窑中烧结即得。
其中，砖坯孔洞率为46％，含水量为19％；烧结温度为1050℃。
实施例3：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰31％、淤泥14％、陶瓷微粉10％、膨胀蛭石13％、树脂包覆颗粒16％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
其中，粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
其中，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％；乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的1.5％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的4％；混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量为9.5％，再送入烧成窑中烧结即得。
其中，砖坯孔洞率为50％，含水量为21％；烧结温度为1050℃。
实施例4：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰30％、淤泥5％、陶瓷微粉8％、膨胀蛭石16％、树脂包覆颗粒4％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
其中，粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
其中，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％；乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的0.5％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的3％；混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量为9.1％，再送入烧成窑中烧结即得。
其中，砖坯孔洞率为47％，含水量为20％；烧结温度为950℃。
实施例5：
一种轻质高强保温空心砖，包括以下百分含量组分：粉煤灰32％、淤泥15％、陶瓷微粉6％、膨胀蛭石12％、树脂包覆颗粒12％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
其中，粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
其中，物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％；乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的1％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的4％；混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
轻质高强保温空心砖，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量为9.2％，再送入烧成窑中烧结即得。
其中，砖坯孔洞率为51％，含水量为19％；烧结温度为1030℃。
本发明制备工艺制得的产品烧失量为2.5-4.8％，将本发明实施例制得的产品进行性能测试，抗压强度为32.4-38.7MPa，干燥线收缩率为2.8-4.1％，导热系数为0.17-0.23W/m·K，块状容重为830-860kg/m3,吸水率为10.25-11.03％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种轻质高强保温空心砖，其特征在于，包括以下百分含量组分：粉煤灰30-32％、淤泥5-20％、陶瓷微粉5-10％、膨胀蛭石10-16％、树脂包覆颗粒4-16％、页岩余量，其中树脂包覆颗粒为松香/玻纤粉改性包覆材料。
2.根据权利要求1所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于，包括以下百分含量组分：粉煤灰30-32％、淤泥10-14％、陶瓷微粉6-8％、膨胀蛭石10-13％、树脂包覆颗粒12-15％、页岩余量。
3.根据权利要求1或2所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：所述粉煤灰、淤泥、陶瓷微粉、膨胀蛭石、页岩分别粉碎过10目筛。
4.根据权利要求3所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：所述树脂包覆颗粒制备方法为：将玻纤粉置于聚乙烯醇水溶液中，搅拌均匀后，微波辐射处理5min，然后在45℃保温静置2h，得物料一备用；将松香树脂加热至软化，然后在搅拌条件下向其中依次加入乙二醇乙醚醋酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续升温加热至熔融，180℃保温反应10min，得物料二；将物料一在搅拌条件下缓慢加入物料二中，保持温度为165±5℃，搅拌共混30-60min，得混合料；将混合料缓慢冷却至50℃，真空干燥，再送入造粒机中挤出造粒，即得树脂包覆颗粒，树脂包覆颗粒粒径小于1mm。
5.根据权利要求4所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：所述物料一中玻纤粉、聚乙烯醇水溶液的质量比为1：2，聚乙烯醇水溶液质量百分数为5％。
6.根据权利要求4所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：所述乙二醇乙醚醋酸酯用量为松香树脂质量的0.5-2％，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯用量为松香树脂质量的3-5％。
7.根据权利要求4所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：所述混合料中物料一、物料二的质量比为1：10。
8.根据权利要求4所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于，制备方法如下：
1)按重量含量称取原料，先将粉煤灰、页岩送入研磨机内研磨，然后依次将膨胀蛭石、陶瓷微粉、淤泥加入其中研磨，然后取出与树脂包覆颗粒一起送入搅拌机中共混得共混料，保证共混料中粒径小于1mm的占65％以上，粒径大于2.5mm的小于5％，粒径大于3mm的不存在；
2)将共混料送入真空制砖机中，挤压成型得砖坯，然后将砖坯送至干燥窑内干燥至含水量小于10％，再送入烧成窑中烧结即得。
9.根据权利要求8所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：步骤2)中砖坯孔洞率大于46％，含水量为20±1％。
10.根据权利要求8所述的轻质高强保温空心砖，其特征在于：步骤2)中烧结温度为950-1050℃。
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