CN108409280A - 一种高强度建筑承重保温砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度建筑承重保温砖及其制备方法,涉及建筑材料技术领域,该保温砖包括以下原料:广西白泥、改性纳米高岭石粉、硼砂、氧化铝、碳化硅、玄武岩纤维、煤矸石粉末、木质素磺酸钙、发泡剂、稳泡剂和无机胶粘增强剂;其制备方法是通过对原料的混合、成型、养护、烧结制得的。本发明的保温砖质轻,制备简单方便,具有机械性能优良,抗压强度高,耐腐蚀、耐风化、防水抗冻、隔热阻音等优良的理化性质,大大拓宽了该种保温砖的应用范围,提高了建筑结构的安全性、可靠性及使用长久性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,具体涉及一种高强度建筑承重保温砖及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,对能源的消耗也越来越大,能源短缺问题日益突出,因此,节能环保型建筑材料逐渐被人们所重视,保温砖作为建筑材料中的一种,应用广泛,通常下保温砖是采用硅酸盐水泥、污泥、石膏、矿渣及工业废料等混制而成的,其原料成本低,但在制备过程中要求的烧结温度较高,往往都在1000℃以上,甚至更高,能耗较大,最主要的问题还是现有的该种保温砖机械性能差,强度低,承重能力差,应用领域受局限,严重影响建筑工程中的可靠性及安全性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种高强度建筑承重保温砖及其制备方法,该种保温砖质轻、制备简单方便,具有机械性能优良,抗压强度高,耐腐蚀、耐风化、防水抗冻、隔热阻音等优良的理化性质。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种高强度建筑承重保温砖,包括以下按重量份计的原料:广西白泥200-300份、改性纳米高岭石粉30-40份、硼砂5-15份、氧化铝4-8份、碳化硅3-5份、玄武岩纤维10-20份、煤矸石粉末15-25份、木质素磺酸钙1-2份、发泡剂3-5份、稳泡剂1-3份和无机胶粘增强剂4-8份;
上述的改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:按重量份称取以下原料:高岭石25-35份、去离子水80-100份、浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液70-90份、萜烯树脂2-3份、酸化石英砂2-2.5份和三异硬酯酸钛酸异丙酯1-2份;
步骤2:取原料高岭石,于温度为580-620℃条件下煅烧80-100min,取出磨粉,过10-20目筛,再加入去离子水,于温度为60-70℃条件下搅拌均匀后,静置4-6h;接着在2000-3000r/min转速条件下离心处理24-28min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为600-640℃条件下闪烧15-25s,之后在温度为680-720℃条件下闪烧10-20s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液,于55-65℃条件下搅拌20-30min,静置2.5-3.5h后,于2000-3000r/min转速条件下离心处理20-30min,过滤、烘干、磨粉,过60-70目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为180-220℃的条件下处理25-35min后即得。
进一步地,上述的保温砖包括以下按重量份计的原料:广西白泥250份、改性纳米高岭石粉35份、硼砂10份、氧化铝6份、碳化硅4份、玄武岩纤维15份、煤矸石粉末20份、木质素磺酸钙1.5份、发泡剂4份、稳泡剂2份和无机胶粘增强剂6份。
进一步地,上述的改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:按重量份称取以下原料:高岭石30份、去离子水90份、浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液80份、萜烯树脂2.5份、酸化石英砂2.25份和三异硬酯酸钛酸异丙酯1.5份;
步骤2:取原料高岭石,于温度为600℃条件下煅烧90min,取出磨粉,过15目筛,再加入去离子水,于温度为65℃条件下搅拌均匀后,静置5h;接着在2500r/min转速条件下离心处理26min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为620℃条件下闪烧20s,之后在温度为700℃条件下闪烧15s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1.5mol/L的氢氧化钙溶液,于60℃条件下搅拌25min,静置3h后,于2500r/min转速条件下离心处理25min,过滤、烘干、磨粉,过65目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为200℃的条件下处理30min后即得。
进一步地,上述的酸化石英砂是将原料石英砂用浓度为36%盐酸浸泡80-100min,之后洗涤干燥制得的。
优选地,上述的发泡剂采用硅酸钠、碳酸氢钠或过氧化氢中任一种。
优选地,上述的稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中任一种。
优选地,上述的无机胶粘增强剂采用水玻璃、硅凝胶或凹凸棒粘土中任一种。
上述的一种高强度建筑承重保温砖的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)按照所述重量份配比获取原料;
(2)将木质素磺酸钙、发泡剂和稳泡剂混合加入其质量6-8倍的水混匀,制成溶液;
(3)将所有原料及步骤(2)制得的溶液输送至搅拌机中,在转速为70-80r/min条件搅拌3-4h,得混合物料;
(4)将混合物料浇筑至砖坯模具中,压制成型,再置于温度为32-36℃、空气湿度为10-20%的养护室中养护2-3天;
(5)将养护后的砖坯置于烧结炉内,在温度为280-320℃条件烧结硬化成块即可,其烧结时间控制在6-8h。
本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的保温砖生产原料来源广泛,制备简单方便,烧结所需温度低,能耗成本小,具体的相比现有的砖坯烧结或煅烧温度降低了3-5倍;
(2)本发明的保温砖生产原料绿色环保,弃之不会造成环境的污染,且可对其进行简单加工,循环利用;
(3)本发明的保温砖中选用改性纳米高岭石粉、碳化硅、玄武岩纤维、煤矸石粉末等作为原料,而选用上述原料的原因在于其具有质轻、化学稳定性好、隔热耐高温以及力学强度优良的特点,通过合理的组配,提高了成品保温砖的整体性能;
(4)本发明的保温砖中选用改性纳米高岭石粉、玄武岩纤维、煤矸石粉末等轻质原料作为填料,通过与其他原料均匀的混合,在提高砖坯密实度的同时,也降低了成品保温砖的密度值,大大提高了成品保温砖的抗冲击、抗震性及承重性能;
(5)本发明的保温砖机械性能优良,抗压强度高,同时具有耐腐蚀、耐风化、防水抗冻、隔热阻音等良好的理化性质,大大拓宽了该种保温砖的应用范围,提高了建筑结构的安全性、可靠性及使用长久性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种高强度建筑承重保温砖,称取以下原料:广西白泥200kg、改性纳米高岭石粉30kg、硼砂5kg、氧化铝4kg、碳化硅3kg、玄武岩纤维10kg、煤矸石粉末15kg、木质素磺酸钙1kg、发泡剂:硅酸钠3kg、稳泡剂:聚乙烯醇1kg和无机胶粘增强剂:水玻璃4kg;上述的酸化石英砂是将原料石英砂用浓度为36%盐酸浸泡80min,之后洗涤干燥制得的;
上述的改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:称取以下原料:高岭石25kg、去离子水80kg、浓度1mol/L的氢氧化钙溶液70kg、萜烯树脂2kg、酸化石英砂2kg和三异硬酯酸钛酸异丙酯1kg;
步骤2:取原料高岭石,输送至煅烧炉中,于温度为580℃条件下煅烧80min,取出磨粉,过10目筛,再加入去离子水,于温度为60℃条件下搅拌均匀后,静置4h,接着在2000r/min转速条件下离心处理24min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为600℃条件下闪烧15s,之后在温度为680℃条件下闪烧10s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1mol/L的氢氧化钙溶液,于55℃条件下搅拌20min,静置2.5h后,于2000r/min转速条件下离心处理20min,过滤、烘干、磨粉,过60目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为180℃的条件下处理25min后即得。
上述高强度建筑承重保温砖的制备方法如下:
(1)发泡液的配制:先将木质素磺酸钙、发泡剂和稳泡剂混合加入其质量6倍的水混匀,制成溶液;
(2)混料:将所有原料及步骤(2)制得的溶液输送至搅拌机中,在转速为70r/min条件搅拌3h,得混合物料;
(3)浇筑成型:将混合物料浇筑至砖坯模具中,压制成型,再置于温度为32℃、空气湿度为10%的养护室中养护2天;
(4)烧结成块:将养护后的砖坯置于烧结炉内,在温度为280℃条件烧结硬化成块即可(尺寸为230*114*55mm),其烧结时间控制在6h。
实施例2
一种高强度建筑承重保温砖,称取以下原料:广西白泥250kg、改性纳米高岭石粉35kg、硼砂10kg、氧化铝6kg、碳化硅4kg、玄武岩纤维15kg、煤矸石粉末20kg、木质素磺酸钙1.5kg、发泡剂:碳酸氢钠4kg、稳泡剂:硅树脂聚醚乳液2kg和无机胶粘增强剂:凹凸棒粘土6kg;上述的酸化石英砂是将原料石英砂用浓度为36%盐酸浸泡90min,之后洗涤干燥制得的;
上述的改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:称取以下原料:高岭石30kg、去离子水90kg、浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液80kg、萜烯树脂2.5kg、酸化石英砂2.25kg和三异硬酯酸钛酸异丙酯1.5kg;
步骤2:取原料高岭石,于温度为600℃条件下煅烧90min,取出磨粉,过15目筛,再加入去离子水,于温度为65℃条件下搅拌均匀后,静置5h;接着在2500r/min转速条件下离心处理26min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为620℃条件下闪烧20s,之后在温度为700℃条件下闪烧15s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1.5mol/L的氢氧化钙溶液,于60℃条件下搅拌25min,静置3h后,于2500r/min转速条件下离心处理25min,过滤、烘干、磨粉,过65目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为200℃的条件下处理30min后即得。
上述高强度建筑承重保温砖的制备方法如下:
(1)发泡液的配制:先将木质素磺酸钙、发泡剂和稳泡剂混合加入其质量7倍的水混匀,制成溶液;
(2)混料:将所有原料及步骤(2)制得的溶液输送至搅拌机中,在转速为75r/min条件搅拌3.5h,得混合物料;
(3)浇筑成型:将混合物料浇筑至砖坯模具中,压制成型,再置于温度为34℃、空气湿度为15%的养护室中养护3天;
(4)烧结成块:将养护后的砖坯置于烧结炉内,在温度为300℃条件烧结硬化成块即可(尺寸为230*114*65mm),其烧结时间控制在7h。
实施例3
一种高强度建筑承重保温砖,称取以下原料:广西白泥300kg、改性纳米高岭石粉40kg、硼砂15kg、氧化铝8kg、碳化硅5kg、玄武岩纤维20kg、煤矸石粉末25kg、木质素磺酸钙2kg、发泡剂:过氧化氢5kg、稳泡剂:聚丙烯酰胺3kg和无机胶粘增强剂:硅凝胶8kg;上述的酸化石英砂是将原料石英砂用浓度为36%盐酸浸泡100min,之后洗涤干燥制得的;
上述的改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:称取以下原料:高岭石35kg、去离子水100kg、浓度2mol/L的氢氧化钙溶液90kg、萜烯树脂3kg、酸化石英砂2.5kg和三异硬酯酸钛酸异丙酯2kg;
步骤2:取原料高岭石,输送至煅烧炉中,于温度为620℃条件下煅烧100min,取出磨粉,过20目筛,再加入去离子水,于温度为70℃条件下搅拌均匀后,静置6h。接着在3000r/min转速条件下离心处理28min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为640℃条件下闪烧25s,之后在温度为720℃条件下闪烧20s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度2mol/L的氢氧化钙溶液,于65℃条件下搅拌30min,静置3.5h后,于3000r/min转速条件下离心处理30min,过滤、烘干、磨粉,过70目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为220℃的条件下处理35min后即得。
上述高强度建筑承重保温砖的制备方法如下:
(1)发泡液的配制:先将木质素磺酸钙、发泡剂和稳泡剂混合加入其质量8倍的水混匀,制成溶液;
(2)混料:将所有原料及步骤(2)制得的溶液输送至搅拌机中,在转速为80r/min条件搅拌4h,得混合物料;
(3)浇筑成型:将混合物料浇筑至砖坯模具中,压制成型,再置于温度为36℃、空气湿度为20%的养护室中养护3天;
(4)烧结成块:将养护后的砖坯置于烧结炉内,在温度为320℃条件烧结硬化成块即可(尺寸为230*114*65mm),其烧结时间控制在8h。
性能检测
对上述实施例1-3制得的高强度建筑承重保温砖进行砖体性能检测,与市面常用的t38型保温砖进行对比,检测结果如下表1所示;
表1
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)
1.一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,包括以下按重量份计的原料:广西白泥200-300份、改性纳米高岭石粉30-40份、硼砂5-15份、氧化铝4-8份、碳化硅3-5份、玄武岩纤维10-20份、煤矸石粉末15-25份、木质素磺酸钙1-2份、发泡剂3-5份、稳泡剂1-3份和无机胶粘增强剂4-8份;
所述改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:按重量份称取以下原料:高岭石25-35份、去离子水80-100份、浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液70-90份、萜烯树脂2-3份、酸化石英砂2-2.5份和三异硬酯酸钛酸异丙酯1-2份;
步骤2:取原料高岭石,于温度为580-620℃条件下煅烧80-100min,取出磨粉,过10-20目筛,再加入去离子水,于温度为60-70℃条件下搅拌均匀后,静置4-6h;接着在2000-3000r/min转速条件下离心处理24-28min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为600-640℃条件下闪烧15-25s,之后在温度为680-720℃条件下闪烧10-20s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液,于55-65℃条件下搅拌20-30min,静置2.5-3.5h后,于2000-3000r/min转速条件下离心处理20-30min,过滤、烘干、磨粉,过60-70目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为180-220℃的条件下处理25-35min后即得。
2.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,包括以下按重量份计的原料:广西白泥250份、改性纳米高岭石粉35份、硼砂10份、氧化铝6份、碳化硅4份、玄武岩纤维15份、煤矸石粉末20份、木质素磺酸钙1.5份、发泡剂4份、稳泡剂2份和无机胶粘增强剂6份。
3.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,所述改性纳米高岭石粉通过以下步骤制得:
步骤1:按重量份称取以下原料:高岭石30份、去离子水90份、浓度1-2mol/L的氢氧化钙溶液80份、萜烯树脂2.5份、酸化石英砂2.25份和三异硬酯酸钛酸异丙酯1.5份;
步骤2:取原料高岭石,于温度为600℃条件下煅烧90min,取出磨粉,过15目筛,再加入去离子水,于温度为65℃条件下搅拌均匀后,静置5h;接着在2500r/min转速条件下离心处理26min,过滤得滤渣;
步骤3:将滤渣取出干燥后再输送至闪烧窑中,先在温度为620℃条件下闪烧20s,之后在温度为700℃条件下闪烧15s,空冷至室温;
步骤4:向步骤3处理后的高岭石粉料中加入浓度1.5mol/L的氢氧化钙溶液,于60℃条件下搅拌25min,静置3h后,于2500r/min转速条件下离心处理25min,过滤、烘干、磨粉,过65目筛;
步骤5:向步骤4处理后的高岭石粉料中加入萜烯树脂、酸化石英砂和三异硬酯酸钛酸异丙酯搅拌混匀后,置于反应釜中,在温度为200℃的条件下处理30min后即得。
4.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,所述酸化石英砂是将原料石英砂用浓度为36%盐酸浸泡80-100min,之后洗涤干燥制得的。
5.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,所述发泡剂为硅酸钠、碳酸氢钠或过氧化氢中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中任一种。
7.根据权利要求1所述的一种高强度建筑承重保温砖,其特征在于,所述无机胶粘增强剂为水玻璃、硅凝胶或凹凸棒粘土中任一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的高强度建筑承重保温砖的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照所述重量份配比获取原料;
(2)将木质素磺酸钙、发泡剂和稳泡剂混合加入其质量6-8倍的水混匀,制成溶液;
(3)将所有原料及步骤(2)制得的溶液输送至搅拌机中,在转速为70-80r/min条件搅拌3-4h,得混合物料;
(4)将混合物料浇筑至砖坯模具中,压制成型,再置于温度为32-36℃、空气湿度为10-20%的养护室中养护2-3天;
(5)将养护后的砖坯置于烧结炉内,在温度为280-320℃条件烧结硬化成块即可,其烧结时间控制在6-8h。
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CN201810200063.XA CN108409280A (zh) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | 一种高强度建筑承重保温砖及其制备方法 |
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