CN110818380B - 一种超高强度烟道及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高强度烟道及其制备方法，涉及建筑设计技术领域，烟道的成分质量百分比为：胶凝材料：40‑60%，粉煤灰：10‑30%，硅粉：10‑20%，木屑：10‑20%，氧化钙：4‑8%，滑石粉：3‑8%，纤维：1‑2%，脲醛粉：1‑2%，膨润土或者偏高岭土：5‑8%，减水剂：0.5‑1.5%。本发明对现有烟道的配方进行优化设计，改进后的配方各成分相互配合协同作用，最终得到了一种质量轻且强度高的烟道，其产品容重远低于普通密实烟道的容重，并且产品的强度高，韧性高，抗冲击力强，各方面性能得到了良好的改善，完全符合国家及各地方的相关标准。

Description

一种超高强度烟道及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其是一种超高强度烟道及其制备方法。

背景技术

烟道是楼房建筑不可缺少的排烟排气装置，通常采用硫铝酸盐水泥内夹耐碱玻璃纤维网布或普通硅酸盐水泥内夹钢丝网及其它增强材料预制成而成，但是这种烟道通常存在以下两点不足：其一，烟道中水泥的添加量不好控制，若水泥添加量过多则容易引起开裂现象，若水泥添加量过少，则会造成强度不足的现象，使其无法通过抗冲击实验，达不到国家和地方标准规定的强度要求；其二，这种烟道质量较重，其体积重量可达2400kg/m³，极不利于生产和安装。因此急需对现有烟道的配方成分进行改善。

此外，现有烟道的生产普遍采用人工操作的单模浇筑形式生产，具有生产周期长，劳动强度大，脱模周期长，生产成本高等缺点，无法实现自动化生产。

发明内容

本发明提供一种超高强度烟道及其制备方法，其主要目的在于解决上述问题。

本发明采用如下技术方案：

一种超高强度烟道，包括如下原料，其成分质量百分比为：胶凝材料：40-60%，粉煤灰：10-30%，硅粉：10-20%，木屑：10-20%，氧化钙：4-8%，滑石粉：3-8%，纤维：1-2%，脲醛粉：1-2%，膨润土或者偏高岭土：5-8%，减水剂：0.5-1.5%。

进一步，上述胶凝材料为镁水泥，上述纤维为非碱性短切纤维。

更进一步，上述镁水泥中氧化镁：氯化镁：硫酸镁=5:4:1。

进一步，上述胶凝材料为硅酸盐水泥，上述纤维为碱性短切纤维。

进一步，上述减水剂为萘系减水剂。

一种如上所述的超高强度烟道的制备方法包括如下步骤：

（1）按预定成分称取各原料；

（2）将胶凝材料与水按同样比例混合成料浆，并充分搅拌均匀；

（3）边搅拌边加入其他材料，充分混合均匀；

（4）采用物理发泡的方式，按照1:40或1:35兑水比例，将物理发泡剂稀释，用发泡机制作泡沫，再混入步骤（3）的料浆中，边打泡边搅拌，并将其浇注到烟道模具内；

（5）静置自然养护4小时后进行脱模处理，并堆码至龄期，即可出售使用。

本发明成分的设计理由如下：

胶凝材料：胶凝材料是指通过自身的物理化学作用，由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中，能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料。胶凝材料是烟道的主体材料，主要起胶凝固化作用，配合其他添加剂可有效增加烟道强度。本发明中胶凝材料优选为硅酸盐水泥或者镁水泥，生产过程中可根据各地资源不同或者实际需求选择其中的任意一种。

粉煤灰：粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，可作为混凝土的掺合料来实现资源化利用。加入适量的粉煤灰可填充物料之间的空隙，并且可以部分取代水泥，有效降低生产成本。此外，适当的粉煤灰还可改善水泥的脆性、和易性和抗渗透性等综合性能，能够避免纯水泥容易引起的开裂现象。

硅粉：硅粉是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成的。本发明中，硅粉可同时起填充水泥和粉煤灰空隙的作用，可大大降低料浆中的孔隙尺寸，并改善孔隙尺寸分布，从而增加产品强度和抗渗透性。

木屑：木屑是指木头加工时留下的锯末，主要是用来做燃料和轻骨填充料。本发明在烟道配方中加入木屑，一方面可减轻产品容重，另一方面有利于吸收多余的水分，从而增加产品的抗裂和抗韧性。

氧化钙：氧化钙为碱性氧化物，对湿敏感，易从空气中吸收二氧化碳及水分，与水反应生成氢氧化钙并产生大量热。因此加入适量的氧化钙可提高料浆的温度，从而有利于增加水泥的水化速度，并改善脱模时间。同时，氧化钙可吸收最佳水料比以外的多余水分，进一步增加产品的强度。

滑石粉：滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性和吸附力强等优良的物理、化学特性，有利于增加料浆流动性，使料浆充分灌注到模具的每个角落，有利于增加产品的密实度。

纤维：加入适量的纤维可增加水泥的抗裂抗韧性，抗撕拉强度和抗冲击力，防止开裂、翘曲和变形。若胶凝材料为镁水泥，则纤维采用非碱性短切纤维，若胶凝材料为硅酸盐水泥，则纤维采用碱性短切纤维。

脲醛粉：脲醛粉可增加产品强度，具有很好的耐水性，并且对镁水泥和硅酸盐水泥具有一定的亲和力，有利于改善镁水泥和硅酸盐水泥的各种性能。

膨润土或偏高龄土：膨润土或偏高龄土可与脲醛粉相互配合，从而增强对镁水泥和硅酸盐水泥性能的改善效果，同时也克服了单掺脲醛粉成本高的缺陷。

减水剂：减水剂在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量，并改善料浆的流动性。本发明中减水剂优选为萘系减水剂，萘系减水剂易溶于水，对水泥和其他粉体材料分散作用良好，减水率达25%。

综上所述，和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于：

（1）本发明对现有烟道的配方进行优化设计，改进后的配方各成分相互配合协同作用，最终得到了一种质量轻且强度高的烟道，其产品容重远低于普通密实烟道的容重，并且产品的强度高，韧性高，抗冲击力强，各方面性能得到了良好的改善，完全符合国家及各地方的相关标准。

（2）本发明对现有烟道的生产工艺进行改进，采用发泡浇注成型，产品凝固速度快，可快速脱模，免铺设网格布，节省了大量的人工成本和材料成本，并且工艺简单易操作，可实现批量式自动化生产。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。

实施例一：

一种超高强度烟道，包括如下原料，其成分质量百分比为：镁水泥：50%，粉煤灰：25%，硅粉：15%，木屑：18%，氧化钙：6%，滑石粉：6%，非碱性短切纤维：1.5%，脲醛粉：1.6%，膨润土：6.5%，萘系减水剂：0.9%。

具体地，镁水泥中氧化镁：氯化镁：硫酸镁=5:4:1。

上述超高强度烟道的制备方法包括如下步骤：

（1）按预定成分称取各原料；

（2）将镁水泥与水按同样比例混合，并充分搅拌均匀；

（3）边搅拌边加入其他原料，充分混合均匀；

（4）采用物理发泡的方式，按照1:40的兑水比例，将物理发泡剂稀释，用发泡机制作泡沫，再混入步骤（3）的料浆中，边打泡边搅拌，并将其浇注到烟道模具内；

（5）静置自然养护4小时后进行脱模处理，并堆码至龄期，即可出售使用。

经过对最终产品的测量和试验得知，其产品质量轻，容重为950kg/m³，并且产品综合性能良好，强度高，韧性高，抗冲击力强，不易开裂，符合国家和各地标准法规对烟道性能的相关规定。

实施例二：

一种超高强度烟道，包括如下原料，其成分质量百分比为：硅酸盐水泥：55%，粉煤灰：28%，硅粉：14%，木屑：17%，氧化钙：6.5%，滑石粉：6.5%，碱性短切纤维：1.8%，脲醛粉：1.7%，偏高岭土：7%，萘系减水剂：1.2%。

上述超高强度烟道的制备方法包括如下步骤：

（1）按预定成分称取各原料；

（2）将硅酸盐水泥与水按同样比例混合，并充分搅拌均匀；

（3）边搅拌边加入其他原料，充分混合均匀；

（4）采用物理发泡的方式，按照1:35的兑水比例，将物理发泡剂稀释，用发泡机制作泡沫，再混入步骤（3）的料浆中，边打泡边搅拌，并将其浇注到烟道模具内；

（5）静置自然养护4小时后进行脱模处理，并堆码至龄期，即可出售使用。

经过对最终产品的测量和试验得知，其产品质量轻，容重为790kg/m³，并且产品综合性能良好，强度高，韧性高，抗冲击力强，不易开裂，符合国家和各地标准法规对烟道性能的相关规定。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种超高强度烟道，其特征在于：包括如下原料，其成分质量百分比为：胶凝材料：40-60%，粉煤灰：10-30%，硅粉：10-20%，木屑：10-20%，氧化钙：4-8%，滑石粉：3-8%，纤维：1-2%，脲醛粉：1-2%，膨润土或者偏高岭土：5-8%，减水剂：0.5-1.5%；所述胶凝材料为镁水泥，且所述纤维为非碱性短切纤维；或者所述胶凝材料为硅酸盐水泥，且所述纤维为碱性短切纤维。

2.如权利要求1所述的一种超高强度烟道，其特征在于：所述镁水泥中氧化镁：氯化镁：硫酸镁=5:4:1。

3.如权利要求1所述的一种超高强度烟道，其特征在于：所述减水剂为萘系减水剂。

4.一种如权利要求1所述的超高强度烟道的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按预定成分称取各原料；

（2）将胶凝材料与水按同样比例混合，并充分搅拌均匀；

（3）边搅拌边加入其他原料，充分混合均匀；

（4）采用物理发泡的方式，按照1:40或1:35的兑水比例，将物理发泡剂稀释，用发泡机制作泡沫，再混入步骤（3）的料浆中，边打泡边搅拌，并将其浇注到烟道模具内；

（5）静置自然养护4小时后进行脱模处理，并堆码至龄期，即可出售使用。