CN110668787A - 一种外实内虚的保温砖生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外实内虚的保温砖生产方法，属于建筑材料领域，一种外实内虚的保温砖生产方法，包括制备外实内虚的空心砌块、制备保温填料、填充保温填料并进行振动处理、毛刺处理得半成品、常温晾干和养护处理、分段煅烧处理、冷却包装等步骤，空心砌块内设有多个沿其长度方向设置的圆形通孔，每两个圆形通孔之间等间距设有多个沿空心砌块宽度方向开设的三角形空腔，可以实现有效提高保温砖的耐压、抗压能力，提高保温砖的力学性能和保温、隔音效果，生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济、可持续发展和循环经济政策。

Description

一种外实内虚的保温砖生产方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，更具体地说，涉及一种外实内虚的保温砖生产方法。
背景技术
保温砖，一种可替代瓷砖的新型产品，主要适用于卫生间，厨房，电视背景墙，卧室，外墙等，且花色亮丽，规格多样，可随意切割，切面整齐，其是一种新型建筑装修材料，具有导热系数低、性能稳定、轻质、防火、无毒、无味的优秀特性，可广泛应用于写字楼、酒店、宾馆、店铺、别墅、家居民宅装修装饰工程的防火保温、隔音隔离等非承重墙、填充墙用材。
现有的保温型复合砖或砌块主要有镶嵌保温材料、设置保温夹层或保温孔、沟等多种形式。作为房屋保温材料之一的常温免烧发泡砖，由于其保温、隔音、防火、强度优于传统保温材料，越来越受到人们的欢迎。然而现有市场上的发泡砖存在着抗冲击性差，耐久性相对差等缺点。
发展节能建筑是解决资源、能源问题的重要途径。以中国为例，中国有440亿平方米既有建筑，能耗普遍较高。建筑耗能一般占社会总耗能的30％，再加上建筑材料生产过程的消耗，在社会总耗能的占比则达到46％至47％。其中，北方地区的建筑单位面积采暖能耗比气候条件相近的欧洲国家高1.5至2倍，因建筑能耗高，仅北方采暖地区每年就多耗标准煤数亿吨，更严重的是，在每年近20亿平方米的竣工面积当中，只有五、六千万平方米是节能建筑，只占3％左右，也就是说有97％属于高耗能建筑。随着国家循环经济的发展，节能保温建筑材料的越来越来受到关注，成为今后发展的趋势。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种外实内虚的保温砖生产方法，可以实现有效提高保温砖的耐压、抗压能力，提高保温砖的力学性能和保温、隔音效果，生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济、可持续发展和循环经济政策。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种外实内虚的保温砖生产方法，生产方法具体包括以下步骤：
S1、制备外实内虚的空心砌块，空心砌块内设有多个沿其长度方向设置的圆形通孔，每两个圆形通孔之间等间距设有多个沿空心砌块宽度方向开设的三角形空腔；
S2、制备保温填料，保温填料为抗裂颗粒、保温材料粉末、改性植物秸秆灰和水的混合物；
S3、将S2得到的保温填料填入S1得到的空心砌块的圆形通孔内，并将空心砌块置入真空环境下振动；
S4、将S3得到的空心砌块上多余的保温填料刮除，使空心砌块与保温填料高度、平整度一致，得保温砖半成品；
S5、将保温砖半成品送入晾干房内进行自然晾干，后将保温砖半成品置于养护窑中进行养护处理；
S6、将养护后的保温砖半成品置入隧道窑中进行煅烧处理；
S7、冷却至常温，包装，得成品保温砖。
进一步的，所述S1中，所述三角形空腔的长度为空心砌块宽度的3/4-4/5。
进一步的，所述S1中，空心砌块的生产过程包括以下步骤：
S11、原料粉碎，将制作空心砌块的原料放入粉碎机中进行初步粉碎，后进行除铁处理，原料包括以下按重量份数配比的组份：建筑垃圾100-130份、污泥60-80份、粉煤灰60-80份、水泥50-70份、陶瓷废料20-40份、助剂10-15份；
S12、原料研磨，将S11中经过粉碎后的原料加入研磨机中进行研磨，得到目数为400-600目的粉末原料；
S13、原料混合，将S12中的粉末原料加入搅拌机中，并加入粉末原料总质量的30-50％的水，后搅拌混合均匀；
S14、压制成型，将S13中混合均匀的浆料加入空心砌块模具中，并将空心砌块模具置入压力压制机中，压制成型，得到空心砌块。
进一步的，所述S11中，助剂包括烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和发泡剂，其中烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和消泡剂的质量比为5-8：2-4：2-3：6-9：3-5。
进一步的，所述S2中，抗裂颗粒的制备过程为：将碎木料混合放入粉碎机中进行粉碎，过300-500目筛，120-140℃下蒸煮30-40min，后置入烘箱中干燥至水分含量低于5％，得木粉；将凹凸棒土、粘土和煤矸石混合加入球磨机中研磨至颗粒粒径为300-500目后，与木粉搅拌混合，置入超声分散仪中，分散均匀后，喷雾造粒，粒料粒径小于0.2毫米；将粒料置入煅烧炉中烧结，冷却即得抗裂颗粒。
进一步的，所述保温材料粉末包括以下按重量份数配比的组份：膨胀珍珠岩粉30-40份、凹凸棒粘土粉25-35份、高岭土25-30份、云母粉20-30份、氧化镁粉20-30份、水泥40-50份。
进一步的，所述改性植物秸秆灰制备方法为：将玉米秸秆进行水洗，随后沥干，55-65℃下进行烘干45-55min，后粉碎至40-100目，550-650℃下高温灼烧，后加入到水中，再加入氢氧化钠，至溶液pH为10.5-11.5，随后用水洗涤至溶液为中性，再加入乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂，反应15-25min，水洗、分离、干燥，得到秸秆灰粉，将秸秆灰粉加入至磁力搅拌器中，随后加入无水乙醇，200-220r/min转速下搅拌20-30min，再加入纳米级溶胶，继续搅拌15-25min，抽滤、干燥，得改性植物秸秆灰。
进一步的，所述S3中，振动频率为40-60Hz，振动时间为4-6min，真空度为-0.02MPa。
进一步的，所述S5中，养护处理在常温下进行，养护时间为2-4天。
进一步的，所述S6中，煅烧过程中分为三个阶段：第一阶段煅烧温度控制在100-250℃，煅烧时间控制在4-8h；第二阶段煅烧温度控制在400-600℃，煅烧时间控制在4-12h；第三阶段煅烧温度控制在800-1100℃，煅烧时间控制在3-10h。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明中，空心砌块上设有圆形通孔和三角形空腔，能够有效的提高保温砖的耐压、抗压能力，提高保温砖的力学性能和保温、隔音效果。
(2)保温砖的原料为建筑垃圾、污泥、粉煤灰、陶瓷废料和水泥，建筑垃圾、污泥、粉煤灰、陶瓷废料均为建筑或工业废料，变废为宝的同时使得保温砖具备较佳保温、隔热性能，解决了建筑、工业垃圾的处理问题，达到了即绿色环保、综合利用的效果。
(3)在空心砌块的圆形通孔内填充保温填料，不仅可将生产成本降低，同时可使制备得到的保温砖的保温、隔音效果进一步加强。
(4)保温填料为抗裂颗粒、保温材料粉末和改性植物秸秆灰的组合物，具有优异的保温、隔音效果，同时各原料防火性能好，有效保证了保温砖的安全性；抗裂颗粒中添加木粉增强材料的柔韧性，改善材料易收缩开裂的特性，同时粒料烧结高，硬度高，力学性能优异，增强了材料的强度。
(5)采用分段煅烧代替连续煅烧，且煅烧温度逐步提高，能够避免保温砖原材料的大量破裂和颗粒烧结现象，从而有效的提高了成品率和成品保温砖的性能。
综上所述：本发明生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济和可持续发展、循环经济政策。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的横截面结构示意图。
图中标号说明：
1空心砌块、2圆形通孔、3三角形空腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种外实内虚的保温砖生产方法，生产方法具体包括以下步骤：
S1、制备外实内虚的空心砌块1，空心砌块1内设有多个沿其长度方向设置的圆形通孔2，每两个圆形通孔2之间等间距设有多个沿空心砌块宽度方向开设的三角形空腔3；
所述S1中，所述三角形空腔3的长度为空心砌块宽度的3/4-4/5。
所述S1中，空心砌块的生产过程包括以下步骤：
S11、原料粉碎，将制作空心砌块的原料放入粉碎机中进行初步粉碎，后进行除铁处理，原料包括以下按重量份数配比的组份：建筑垃圾100-130份、污泥60-80份、粉煤灰60-80份、水泥50-70份、陶瓷废料20-40份、助剂10-15份；
S12、原料研磨，将S11中经过粉碎后的原料加入研磨机中进行研磨，得到目数为400-600目的粉末原料；
S13、原料混合，将S12中的粉末原料加入搅拌机中，并加入粉末原料总质量的30-50％的水，后搅拌混合均匀；
S14、压制成型，将S13中混合均匀的浆料加入空心砌块模具中，并将空心砌块模具置入压力压制机中，压制成型，得到空心砌块。
所述S11中，助剂包括烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和发泡剂，其中烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和消泡剂的质量比为5-8：2-4：2-3：6-9：3-5。
本发明中，空心砌块上设有圆形通孔和三角形空腔，能够有效的提高保温砖的耐压、抗压能力，提高保温砖的力学性能和保温、隔音效果。
空心砌块的原料为建筑垃圾、污泥、粉煤灰、陶瓷废料和水泥，建筑垃圾、污泥、粉煤灰、陶瓷废料均为建筑或工业废料，变废为宝的同时使得保温砖具备较佳保温、隔热性能，解决了建筑、工业垃圾的处理问题，达到了即绿色环保、综合利用的效果。
S2、制备保温填料，保温填料为抗裂颗粒、保温材料粉末、改性植物秸秆灰和水的混合物；
所述S2中，抗裂颗粒的制备过程为：将碎木料混合放入粉碎机中进行粉碎，过300-500目筛，120-140℃下蒸煮30-40min，后置入烘箱中干燥至水分含量低于5％，得木粉；将凹凸棒土、粘土和煤矸石混合加入球磨机中研磨至颗粒粒径为300-500目后，与木粉搅拌混合，置入超声分散仪中，分散均匀后，喷雾造粒，粒料粒径小于0.2毫米；将粒料置入煅烧炉中烧结，冷却即得抗裂颗粒。
所述保温材料粉末包括以下按重量份数配比的组份：膨胀珍珠岩粉30-40份、凹凸棒粘土粉25-35份、高岭土25-30份、云母粉20-30份、氧化镁粉20-30份、水泥40-50份。
所述改性植物秸秆灰制备方法为：将玉米秸秆进行水洗，随后沥干，55-65℃下进行烘干45-55min，后粉碎至40-100目，550-650℃下高温灼烧，后加入到水中，再加入氢氧化钠，至溶液pH为10.5-11.5，随后用水洗涤至溶液为中性，再加入乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂，反应15-25min，水洗、分离、干燥，得到秸秆灰粉，将秸秆灰粉加入至磁力搅拌器中，随后加入无水乙醇，200-220r/min转速下搅拌20-30min，再加入纳米级溶胶，继续搅拌15-25min，抽滤、干燥，得改性植物秸秆灰。
在空心砌块的圆形通孔内填充保温填料，不仅可将生产成本降低，同时可使制备得到的保温砖的保温、隔音效果进一步加强。
保温填料为抗裂颗粒、保温材料粉末和改性植物秸秆灰的组合物，具有优异的保温、隔音效果，同时各原料防火性能好，有效保证了保温砖的安全性；抗裂颗粒中添加木粉增强材料的柔韧性，改善材料易收缩开裂的特性，同时粒料烧结高，硬度高，力学性能优异，增强了材料的强度。
S3、将S2得到的保温填料填入S1得到的空心砌块的圆形通孔2内，并将空心砌块置入真空环境下振动，其中，振动频率为40-60Hz，振动时间为4-6min，真空度为-0.02MPa；
S4、将S3得到的空心砌块上多余的保温填料刮除，使空心砌块与保温填料高度、平整度一致，得保温砖半成品；
S5、将保温砖半成品送入晾干房内进行自然晾干，后将保温砖半成品置于养护窑中进行养护处理，其中，养护处理在常温下进行，养护时间为2-4天；
S6、将养护后的保温砖半成品置入隧道窑中进行煅烧处理，其中，煅烧过程中分为三个阶段：第一阶段煅烧温度控制在100-250℃，煅烧时间控制在4-8h；第二阶段煅烧温度控制在400-600℃，煅烧时间控制在4-12h；第三阶段煅烧温度控制在800-1100℃，煅烧时间控制在3-10h；
采用分段煅烧代替连续煅烧，且煅烧温度逐步提高，能够避免保温砖原材料的大量破裂和颗粒烧结现象，从而有效的提高了成品率和成品保温砖的性能。
S7、冷却至常温，包装，得成品保温砖。
本发明生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济和可持续发展、循环经济政策。
本发明中添加植物秸秆粉，在焙烧过程中形成大量的微孔，另外，可以利用廉价的、资源量丰富的植物秸杆，同时解决了农村燃烧秸杆所带来的环境污染问题，达到了即绿色环保、综合利用的效果。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：生产方法具体包括以下步骤：
S1、制备外实内虚的空心砌块(1)，空心砌块(1)内设有多个沿其长度方向设置的圆形通孔(2)，每两个圆形通孔(2)之间等间距设有多个沿空心砌块宽度方向开设的三角形空腔(3)；
S2、制备保温填料，保温填料为抗裂颗粒、保温材料粉末、改性植物秸秆灰和水的混合物；
S3、将S2得到的保温填料填入S1得到的空心砌块的圆形通孔(2)内，并将空心砌块(1)置入真空环境下振动；
S4、将S3得到的空心砌块(1)上多余的保温填料刮除，使空心砌块(1)与保温填料高度、平整度一致，得保温砖半成品；
S5、将保温砖半成品送入晾干房内进行自然晾干，后将保温砖半成品置于养护窑中进行养护处理；
S6、将养护后的保温砖半成品置入隧道窑中进行煅烧处理；
S7、冷却至常温，包装，得成品保温砖。
2.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S1中，所述三角形空腔(3)的长度为空心砌块(1)宽度的3/4-4/5。
3.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S1中，空心砌块的生产过程包括以下步骤：
S11、原料粉碎，将制作空心砌块(1)的原料放入粉碎机中进行初步粉碎，后进行除铁处理，原料包括以下按重量份数配比的组份：建筑垃圾100-130份、污泥60-80份、粉煤灰60-80份、水泥50-70份、陶瓷废料20-40份、助剂10-15份；
S12、原料研磨，将S11中经过粉碎后的原料加入研磨机中进行研磨，得到目数为400-600目的粉末原料；
S13、原料混合，将S12中的粉末原料加入搅拌机中，并加入粉末原料总质量的30-50％的水，后搅拌混合均匀；
S14、压制成型，将S13中混合均匀的浆料加入空心砌块模具中，并将空心砌块模具置入压力压制机中，压制成型，得到空心砌块(1)。
4.根据权利要求3所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S11中，助剂包括烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和发泡剂，其中烧结助剂、结合剂、减水剂、稳泡剂和消泡剂的质量比为5-8：2-4：2-3：6-9：3-5。
5.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S2中，抗裂颗粒的制备过程为：将碎木料混合放入粉碎机中进行粉碎，过300-500目筛，120-140℃下蒸煮30-40min，后置入烘箱中干燥至水分含量低于5％，得木粉；将凹凸棒土、粘土和煤矸石混合加入球磨机中研磨至颗粒粒径为300-500目后，与木粉搅拌混合，置入超声分散仪中，分散均匀后，喷雾造粒，粒料粒径小于0.2毫米；将粒料置入煅烧炉中烧结，冷却即得抗裂颗粒。
6.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述保温材料粉末包括以下按重量份数配比的组份：膨胀珍珠岩粉30-40份、凹凸棒粘土粉25-35份、高岭土25-30份、云母粉20-30份、氧化镁粉20-30份、水泥40-50份。
7.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述改性植物秸秆灰制备方法为：将玉米秸秆进行水洗，随后沥干，55-65℃下进行烘干45-55min，后粉碎至40-100目，550-650℃下高温灼烧，后加入到水中，再加入氢氧化钠，至溶液pH为10.5-11.5，随后用水洗涤至溶液为中性，再加入乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂，反应15-25min，水洗、分离、干燥，得到秸秆灰粉，将秸秆灰粉加入至磁力搅拌器中，随后加入无水乙醇，200-220r/min转速下搅拌20-30min，再加入纳米级溶胶，继续搅拌15-25min，抽滤、干燥，得改性植物秸秆灰。
8.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S3中，振动频率为40-60Hz，振动时间为4-6min，真空度为-0.02MPa。
9.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S5中，养护处理在常温下进行，养护时间为2-4天。
10.根据权利要求1所述的一种外实内虚的保温砖生产方法，其特征在于：所述S6中，煅烧过程中分为三个阶段：第一阶段煅烧温度控制在100-250℃，煅烧时间控制在4-8h；第二阶段煅烧温度控制在400-600℃，煅烧时间控制在4-12h；第三阶段煅烧温度控制在800-1100℃，煅烧时间控制在3-10h。
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