CN108484084A - 一种耐火保温加气砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火保温加气砖及其制备方法，其中加气砖的制备方法包括：将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，研磨加入自来水，搅拌均匀得到浆料；将改性矿物纤维加入去离子水，超声分散，再加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌，边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续搅拌反应，得到混合浆料；将上述浆料和混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体，然后进行蒸气养护得到加气砖。本发明通过添加改性粉煤灰、硫酸钙晶须、改性矿物纤维，提高加气砖的强度和韧性，同时添加保温剂，能够根据环境温度对加气砖进行温度调节，具有较高的换热效率，导热性能好，使制备的加气砖具有较高的耐火保温性能。
Description
技术领域
本发明属于建材领域，尤其涉及一种耐火保温加气砖及其制备方法。
背景技术
加气砖是通过高温蒸压设备工艺生产的加气砖砌块，即采用包括蒸压在内的其他各种工艺生产的砖品，它的独特之处在于它是一种非常轻型的保温隔热的新型建筑墙材。加气砖最大优势就是节约土地资源，不用浪费大量的耕地，其原料取材广泛，灰沙，矿渣，粉煤灰和煤矸石等等都是做加气砖的原材料，将原料混合成砂浆后，再经过成型工艺制成加气砖。
加气砖具有重量轻、保温隔热性能好、抗震能力强、加工性能好、隔音性能好等优势。现在国内的加气混凝土技术工艺水平已经可以达到了国际先进水平，现有加气砖为了降低成本，经常造成品种单一，耐水、防潮、保温隔热等性能差，难以满足现在社会的发展需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种耐火保温加气砖及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石40-60份，改性粉煤灰30-50份，膨胀蛭石30-40份，硫酸钙晶须20-30份，无机凝胶10-20份，改性矿物纤维10-15份，硅酸钠5-10份，保温剂5-10份，酯化淀粉1-5份，稀土盐1-5份，水适量。
优选的，所述耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石50份，改性粉煤灰40份，膨胀蛭石35份，硫酸钙晶须25份，无机凝胶15份，改性矿物纤维12份，硅酸钠8份，保温剂8份，酯化淀粉5份，稀土盐3份，水186份。
优选的，所述改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
优选的，所述改性矿物纤维中的矿物纤维包括硅灰石纤维、石膏纤维、海泡石纤维、水镁石纤维中的一种或多种
优选的，所述改性矿物纤维通过如下方法制备所得：
a、将60-80重量份的矿物纤维、10-20份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入矿物纤维总重量1-5％的聚氨酯，在搅拌机中以800-1500r/min的速度搅拌10-15min；
b、在步骤a中，加入10-20重量份的聚乙烯醇、10-15重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应10-20min，然后加入5-10重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应20-40min，过滤干燥，即得所述改性矿物纤维。
优选的，所述保温剂包括如下重量份的原料：50-80份十水硫酸钠、10-20份纳米氧化银、5-10份碳纳米管、10-20份环糊精、1-5份三聚磷酸钠、1-5份木质素磺酸钠。
优选的，所述保温剂通过如下方法制备所得：
A、将50-80重量份的十水硫酸钠、1-5重量份的三聚磷酸钠在30-50℃下研磨30-60min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、按重量份将纳米氧化银和碳纳米管混合搅拌20-40min，然后加入环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合10-30min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为40-50℃，将步骤B中的凝胶浆体及木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在300-500r/min的搅拌速度下反应20-40min，过滤，干燥，即得保温剂。
本发明的另一目的是提供一种耐火保温加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5-1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性矿物纤维加入2-4倍量的去离子水，超声分散10-20min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应20-40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应30-60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2h，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16MPa，保持恒定7-9h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
优选的，步骤(2)中所述超声频率为20-50kHz，搅拌速度为300-800r/min。
优选的，步骤(2)中所述加热温度为60-80℃。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明选用了独特的成分，并对其含量进行合理的配比，通过各原料之间的协同作用，使制得的加气砖具备优良的机械强度，同时具有较高的耐火保温性能。
2、本发明配方中添加改性矿物纤维，通过改性后的矿物纤维具有较高的柔韧性，易于植物纤维紧密结合，避免在制作过程中机械力对矿物纤维结构的破坏，添加到加气砖中，提高加气砖的韧性和强度。
3、本发明配方中添加保温剂，该保温剂为相变保温剂，能够根据环境温度对加气砖进行温度调节，具有较高的换热效率，导热性能好，添加到加气砖中，使制备的加气砖具有较高的耐火保温性能。
4、本发明配方中改性粉煤灰、硫酸钙晶须、改性矿物纤维，可以有效的提高加气砖的阻燃耐火性，提高加气砖的使用安全性能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石40份，改性粉煤灰30份，膨胀蛭石30份，硫酸钙晶须20份，无机凝胶10份，改性硅灰石纤维10份，硅酸钠5份，保温剂5份，酯化淀粉1份，稀土盐1份，水80份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰；
其中，改性硅灰石纤维通过如下方法制备所得：
a、将60重量份的硅灰石纤维、10份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入矿物纤维总重量1％的聚氨酯，在搅拌机中以800r/min的速度搅拌15min；
b、在步骤a中，加入10重量份的聚乙烯醇、10重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应10min，然后加入5重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应20min，过滤干燥，即得改性硅灰石纤维；
其中，保温剂通过如下方法制备所得：
A、将50重量份的十水硫酸钠、1重量份的三聚磷酸钠在30℃下研磨60min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、将10重量份纳米氧化银和5重量份碳纳米管混合搅拌20-40min，然后加入10重量份环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合10-30min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为40-50℃，将步骤B中的凝胶浆体及1重量份木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在300r/min的搅拌速度下反应40min，过滤，干燥，即得保温剂。
一种耐火保温加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性硅灰石纤维加入2倍量的去离子水，超声分散10min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应30-60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5h，使蒸养室内的温度升至160℃，压力达到14MPa，保持恒定7h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例2
一种耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石50份，改性粉煤灰40份，膨胀蛭石35份，硫酸钙晶须25份，无机凝胶15份，改性硅灰石纤维、石膏纤维、海泡石纤维、水镁石纤维12份，硅酸钠8份，保温剂8份，酯化淀粉5份，稀土盐3份，水186份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
其中，改性石膏纤维通过如下方法制备所得：
a、将70重量份的矿物纤维、15份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入矿物纤维总重量3％的聚氨酯，在搅拌机中以1000r/min的速度搅拌12min；
b、在步骤a中，加入15重量份的聚乙烯醇、12重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应10min，然后加入8重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应30min，过滤干燥，即得所述改性石膏纤维；
其中，保温剂通过如下方法制备所得：
A、将60重量份的十水硫酸钠、3重量份的三聚磷酸钠在40℃下研磨50min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、将15重量份纳米氧化银和8重量份碳纳米管混合搅拌30min，然后加入15重量份环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合20min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为45℃，将步骤B中的凝胶浆体及3重量份木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在400r/min的搅拌速度下反应30min，过滤，干燥，即得保温剂。
一种耐火保温加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性石膏纤维加入3倍量的去离子水，超声分散15min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应30min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应40min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2h，使蒸养室内的温度升至180℃，压力达到15MPa，保持恒定8h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例3
一种耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石60份，改性粉煤灰50份，膨胀蛭石40份，硫酸钙晶须30份，无机凝胶20份，改性海泡石纤维15份，硅酸钠10份，保温剂10份，酯化淀粉5份，稀土盐5份，水240份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
其中，改性海泡石纤维通过如下方法制备所得：
a、将80重量份的海泡石纤维、20份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入海泡石纤维总重量5％的聚氨酯，在搅拌机中以1500r/min的速度搅拌10min；
b、在步骤a中，加入20重量份的聚乙烯醇、15重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应20min，然后加入10重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应40min，过滤干燥，即得所述改性海泡石纤维；
其中，保温剂通过如下方法制备所得：
A、将80重量份的十水硫酸钠、5重量份的三聚磷酸钠在50℃下研磨30min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、将20重量份纳米氧化银和10重量份碳纳米管混合搅拌40min，然后加入20重量份环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合10min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为50℃，将步骤B中的凝胶浆体及5重量份木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在500r/min的搅拌速度下反应20min，过滤，干燥，即得保温剂。
一种耐火保温加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性海泡石纤维加入4倍量的去离子水，超声分散20min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应20min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2h，使蒸养室内的温度升至190℃，压力达到16MPa，保持恒定7h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例4
一种耐火保温加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石60份，改性粉煤灰50份，膨胀蛭石40份，硫酸钙晶须30份，无机凝胶20份，改性水镁石纤维15份，硅酸钠10份，保温剂8份，酯化淀粉5份，稀土盐3份，水150份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
其中，改性水镁石纤维通过如下方法制备所得：
a、将80重量份的水镁石纤维、20份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入矿物纤维总重量5％的聚氨酯，在搅拌机中以1200r/min的速度搅拌12min；
b、在步骤a中，加入20重量份的聚乙烯醇、15重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应20min，然后加入10重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应30min，过滤干燥，即得所述改性水镁石纤维；
其中，保温剂通过如下方法制备所得：50-80份十水硫酸钠、10-20份纳米氧化银、5-10
份碳纳米管、10-20份环糊精、1-5份三聚磷酸钠、1-5份木质素磺酸钠
A、将80重量份的十水硫酸钠、5重量份的三聚磷酸钠在50℃下研磨30min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、将20重量份纳米氧化银和10重量份碳纳米管混合搅拌30min，然后加入15重量份环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合20min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为45℃，将步骤B中的凝胶浆体及5重量份木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在500r/min的搅拌速度下反应30min，过滤，干燥，即得保温剂。
一种耐火保温加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性水镁石纤维加入4倍量的去离子水，超声分散10-20min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应20-40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应30-60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2h，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16MPa，保持恒定7-9h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种耐火保温加气砖，其特征在于，以重量份计，包括如下原料：白云石40-60份，改性粉煤灰30-50份，膨胀蛭石30-40份，硫酸钙晶须20-30份，无机凝胶10-20份，改性矿物纤维10-15份，硅酸钠5-10份，保温剂5-10份，酯化淀粉1-5份，稀土盐1-5份，水适量。
2.根据权利要求1所述的耐火保温加气砖，其特征在于，以重量份计，包括如下原料：白云石50份，改性粉煤灰40份，膨胀蛭石35份，硫酸钙晶须25份，无机凝胶15份，改性矿物纤维12份，硅酸钠8份，保温剂8份，酯化淀粉5份，稀土盐3份，水186份。
3.根据权利要求1所述的耐火保温加气砖，其特征在于，所述改性粉煤灰通过以下方法制备所得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的耐火保温加气砖，其特征在于，所述改性矿物纤维中的矿物纤维包括硅灰石纤维、石膏纤维、海泡石纤维、水镁石纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述的耐火保温加气砖，其特征在于，所述改性矿物纤维通过如下方法制备所得：
a、将60-80重量份的矿物纤维、10-20份的三聚磷酸钠按固液比为1:40分散在水中配成浆料，加入矿物纤维总重量1-5％的聚氨酯，在搅拌机中以800-1500r/min的速度搅拌10-15min；
b、在步骤a中，加入10-20重量份的聚乙烯醇、10-15重量份的羧甲基纤维素，搅拌反应10-20min，然后加入5-10重量份的环氧氯丙烷继续搅拌反应20-40min，过滤干燥，即得所述改性矿物纤维。
6.根据权利要求1所述的耐火保温加气砖，其特征在于，所述保温剂包括如下重量份的原料：50-80份十水硫酸钠、10-20份纳米氧化银、5-10份碳纳米管、10-20份环糊精、1-5份三聚磷酸钠、1-5份木质素磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的耐火保温加气砖，其特征在于，所述保温剂通过如下方法制备所得：
A、将50-80重量份的十水硫酸钠、1-5重量份的三聚磷酸钠在30-50℃下研磨30-60min，过80-100目筛，得到细微颗粒；
B、按重量份将纳米氧化银和碳纳米管混合搅拌20-40min，然后加入环糊精与适量水调成浆料，继续搅拌混合10-30min，得到凝胶浆体；
C、将步骤A中得到的细微颗粒送入超声反应器中，控制温度为40-50℃，将步骤B中的凝胶浆体及木质素磺酸钠混合加入到超声反应器中，在300-500r/min的搅拌速度下反应20-40min，过滤，干燥，即得保温剂。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述的耐火保温加气砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、改性粉煤灰、膨胀蛭石、硫酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5-1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性矿物纤维加入2-4倍量的去离子水，超声分散10-20min，然后按重量份加入无机凝胶、硅酸钠，加热搅拌反应20-40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入保温剂、酯化淀粉、稀土盐，继续反应30-60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2h，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16MPa，保持恒定7-9h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
9.根据权利要求8所述的耐火保温加气砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声频率为20-50kHz，搅拌速度为300-800r/min。
10.根据权利要求8所述的耐火保温加气砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热温度为60-80℃。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115819095A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 龙泉剑村艺术品有限公司 | 一种用于含铁釉瓷器生产窑炉的耐火材料及其制备方法 |
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2018
- 2018-04-28 CN CN201810396425.7A patent/CN108484084A/zh not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| CN115819095A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 龙泉剑村艺术品有限公司 | 一种用于含铁釉瓷器生产窑炉的耐火材料及其制备方法 |
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