CN111943655A - 一种青砖的配方及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种青砖的配方及其制备方法，具体涉及青砖制备技术领域，包括以下重量份的成分：河沙80—100份、有机纤维15—25份、改性淀粉水溶液10—20份、粘土30—40份、污泥5—10份、蛭石2—5份、火山灰3—7份、阻燃材料20—30份、偶联剂1—2份、增强剂1—2份、分散剂1—2份、消泡剂2—4份、憎水剂1—2份、防腐剂1—2份和消光剂2—4份。本发明在保证传统青砖利用细沙、污泥和粘土制备青砖砖体的基础上，增加了材料的耐燃性，并且通过增加的偶联剂增强分子间的连接状态，使得青砖的抗形变能力增强，耐火性则获得了极大程度的提高。

Description

一种青砖的配方及其制备方法
技术领域
本发明涉及青砖制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种青砖的配方及其制备方法。
背景技术
青砖是粘土烧制的，粘土是某些铝硅酸矿物长时间风化的产物，具有很强的粘性而得名。将粘土用水调和后制成砖坯，放在砖窑中煅烧制成砖。粘土中含有铁，烧制过程中完全氧化时生成三氧化二铁呈红色，即最常用的红砖；而如果在烧制过程中加水冷却，使粘土中的铁不完全氧化则呈青色，即青砖。青砖给人以素雅，沉稳，古朴，宁静的美感，古建筑中常用青砖作为主要的建筑材料。
夏季南方雨水相对较多，特别是梅雨天气，空气中湿度较高，而青砖在潮湿空气往往容易产生“回潮现象”，并且青砖的抗火性一般，青砖作为建筑材料的建筑往往不耐燃，极易在火灾中极大程度的损毁。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种青砖的配方及其制备方法，通过选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物作为阻燃材料添加进青砖制备原材料中，在保证传统青砖利用细沙、污泥和粘土制备青砖砖体的基础上，增加了材料的耐燃性，并且通过增加的偶联剂增强分子间的连接状态，使得青砖的抗形变能力增强，耐火性则获得了极大程度的提高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种青砖，包括以下重量份的成分：河沙80—100份、有机纤维15—25份、改性淀粉水溶液10—20份、粘土30—40份、污泥5—10份、蛭石2—5份、火山灰3—7份、阻燃材料20—30份、偶联剂1—2份、增强剂1—2份、分散剂1—2份、消泡剂2—4份、憎水剂1—2份、防腐剂1—2份和消光剂2—4份。
在一个优选地实施方式中,包括以下重量份的成分：河沙85—95份、有机纤维18—22份、改性淀粉水溶液12—18份、粘土32—38份、污泥6—9份、蛭石3—5份、火山灰4—6份、阻燃材料22—28份、偶联剂1—2份、增强剂1—2份、分散剂1—2份、消泡剂2—3份、憎水剂1—2份、防腐剂1—2份和消光剂2—3份；
在一个优选地实施方式中,河沙90份、有机纤维20份、改性淀粉水溶液15份、粘土35份、污泥7份、蛭石4份、火山灰5份、阻燃材料25份、偶联剂2份、增强剂2份、分散剂2份、消泡剂2份、憎水剂2份、防腐剂2份和消光剂3份。
在一个优选地实施方式中,所述阻燃剂选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物。
在一个优选地实施方式中,所述河沙为粉末状，所述蛭石为粉末状，细度为100—200目。
该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为100—200目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，风晾24—36小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1000—1200摄氏度，焙烧时间8—12小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
在一个优选地实施方式中,所述步骤一中制备有机混合溶液的时控制行星搅拌机内温度控制为25—35摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1000—2000r/min。
在一个优选地实施方式中,步骤四中风晾时风速控制为1m/s。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物作为阻燃材料添加进青砖制备原材料中，在保证传统青砖利用细沙、污泥和粘土制备青砖砖体的基础上，增加了材料的耐燃性，并且通过增加的偶联剂增强分子间的连接状态，使得青砖的抗形变能力增强，耐火性则获得了极大程度的提高；
2、本发明通过增加的憎水剂，使青砖的吸水率明显降低，有效抑制水分子的渗透，使青砖表面形成类似防护层的物质，防止潮湿天气中青砖表面形成“回潮”的现象，从而提高青砖的耐候性，工艺简单，设备要求低，可操作性强，具有良好的社会推广应用。
具体实施方式
下面将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。
实施例1：
一种青砖，包括以下成分：河沙、有机纤维、改性淀粉水溶液、粘土、污泥、蛭石、火山灰、阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂；
而本实施例中，具体为：河沙80份、有机纤维15份、改性淀粉水溶液10份、粘土30份、污泥5份、蛭石2份、火山灰3份、阻燃材料20份、偶联剂1份、增强剂1份、分散剂1份、消泡剂2份、憎水剂1份、防腐剂1份和消光剂2份；
进一步的，上述的成分中，阻燃剂为一水硬铝石；
进一步的，上述的成分中，所述蛭石为粉末状，细度为100目；
在上述的基础上，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为100目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液，其中行星搅拌机内温度控制为25摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1000r/min；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，控制风速控制为1m/s进行风晾，24小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1000—摄氏度，焙烧时间8小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
实施例2：
一种青砖，包括以下成分：河沙、有机纤维、改性淀粉水溶液、粘土、污泥、蛭石、火山灰、阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂；
而本实施例中，具体为：河沙85份、有机纤维18份、改性淀粉水溶液12份、粘土32份、污泥6份、蛭石3份、火山灰4份、阻燃材料22份、偶联剂1份、增强剂1份、分散剂1、消泡剂2份、憎水剂1份、防腐剂1份和消光剂2份；
进一步的，上述的成分中，阻燃剂为勃姆石；
进一步的，上述的成分中，所述蛭石为粉末状，细度为120目；
在上述的基础上，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为120目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液，其中行星搅拌机内温度控制为28摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1200r/min；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，控制风速控制为1m/s进行风晾，28小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1100摄氏度，焙烧时间9小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
实施例3：
一种青砖，包括以下成分：河沙、有机纤维、改性淀粉水溶液、粘土、污泥、蛭石、火山灰、阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂；
而本实施例中，具体为：河沙90份、有机纤维20份、改性淀粉水溶液15份、粘土35份、污泥7份、蛭石4份、火山灰5份、阻燃材料25份、偶联剂2份、增强剂2份、分散剂2份、消泡剂3份、憎水剂2份、防腐剂2份和消光剂3份；
进一步的，上述的成分中，阻燃剂为三水铝石；
进一步的，上述的成分中，所述蛭石为粉末状，细度为150目；
在上述的基础上，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为150目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液，其中行星搅拌机内温度控制为30摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1500r/min；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，控制风速控制为1m/s进行风晾，30小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1100摄氏度，焙烧时间10小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
实施例4：
一种青砖，包括以下成分：河沙、有机纤维、改性淀粉水溶液、粘土、污泥、蛭石、火山灰、阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂；
而本实施例中，具体为：河沙95份、有机纤维22份、改性淀粉水溶液18份、粘土38份、污泥9份、蛭石4份、火山灰6份、阻燃材料28份、偶联剂2份、增强剂2份、分散剂2份、消泡剂4份、憎水剂2份、防腐剂2份和消光剂4份；
进一步的，上述的成分中，阻燃剂选自一水硬铝石和勃姆石按照重量比例1：1均匀混合而成的混合物；
进一步的，上述的成分中，所述蛭石为粉末状，细度为180目；
在上述的基础上，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为180目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液，其中行星搅拌机内温度控制为32摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1800r/min；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，控制风速控制为1m/s进行风晾，33小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1200摄氏度，焙烧时间11小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
实施例5：
一种青砖，包括以下成分：河沙、有机纤维、改性淀粉水溶液、粘土、污泥、蛭石、火山灰、阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂；
而本实施例中，具体为：河沙100份、有机纤维25份、改性淀粉水溶液20份、粘土40份、污泥10份、蛭石5份、火山灰7份、阻燃材料30份、偶联剂2份、增强剂2份、分散剂2份、消泡剂4份、憎水剂2份、防腐剂2份和消光剂4份；
进一步的，上述的成分中，阻燃剂选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物；
进一步的，上述的成分中，河沙为粉末状，所述蛭石为粉末状，细度为200目；
在上述的基础上，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为200目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液，其中行星搅拌机内温度控制为35摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为2000r/min；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，控制风速控制为1m/s进行风晾，36小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1200摄氏度，焙烧时间12小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
通过以上五组实施例可以得到五种青砖，将这五种青砖分别进行性能测试，其中实施例3中青砖的性能最好，价值最高，在测试的过程中，获得的各项参数对比如下表：
导热系数W/(m·k) 阻燃级别 水汽透过率
实施例1 4.11 V—0 0.34
实施例2 4.12 V—0 0.34
实施例3 4.13 V—0 0.32
实施例4 4.11 V—0 0.33
实施例5 4.12 V—0 0.34
从上述数据可获知，本发明制得的青砖能够大幅度提高传统青砖的导热系数，增强青砖的阻燃效果，通过选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物作为阻燃材料添加进青砖制备原材料中，在保证传统青砖利用细沙、污泥和粘土制备青砖砖体的基础上，增加了材料的耐燃性，并且通过增加的偶联剂增强分子间的连接状态，使得青砖的抗形变能力增强，耐火性则获得了极大程度的提高，通过增加的憎水剂，使青砖的吸水率明显降低，有效抑制水分子的渗透，使青砖表面形成类似防护层的物质，防止潮湿天气中青砖表面形成“回潮”的现象，从而提高青砖的耐候性，工艺简单，设备要求低，可操作性强，具有良好的社会推广应用。
最后应说明的是：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)

1.一种青砖，其特征在于，包括以下重量份的成分：河沙80—100份、有机纤维15—25份、改性淀粉水溶液10—20份、粘土30—40份、污泥5—10份、蛭石2—5份、火山灰3—7份、阻燃材料20—30份、偶联剂1—2份、增强剂1—2份、分散剂1—2份、消泡剂2—4份、憎水剂1—2份、防腐剂1—2份和消光剂2—4份。
2.根据权利要求1所述的一种青砖，其特征在于，包括以下重量份的成分：河沙85—95份、有机纤维18—22份、改性淀粉水溶液12—18份、粘土32—38份、污泥6—9份、蛭石3—5份、火山灰4—6份、阻燃材料22—28份、偶联剂1—2份、增强剂1—2份、分散剂1—2份、消泡剂2—3份、憎水剂1—2份、防腐剂1—2份和消光剂2—3份。
3.根据权利要求1所述的一种青砖，其特征在于，包括以下重量份的成分：河沙90份、有机纤维20份、改性淀粉水溶液15份、粘土35份、污泥7份、蛭石4份、火山灰5份、阻燃材料25份、偶联剂2份、增强剂2份、分散剂2份、消泡剂2份、憎水剂2份、防腐剂2份和消光剂3份。
4.根据权利要求1所述的一种青砖，其特征在于：所述阻燃剂选自一水硬铝石、勃姆石和三水铝石的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种青砖，其特征在于：所述河沙为粉末状，所述蛭石为粉末状，细度为100—200目。
6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的青砖的制备方法，其特征在于，该青砖的制备方法具体包括如下步骤：
步骤一：原料预处理，将蛭石置入研磨机中进行研磨，得到细度为100—200目的粉末状蛭石，向行星搅拌机中加入改性淀粉水溶液和有机纤维，得到有机混合溶液；
步骤二：原料混合，向搅拌釜中加入河沙、粘土、污泥、蛭石、火山灰，加入适量水，充分搅拌，混合均匀后得到物料A，继续向物料A中加入阻燃材料、偶联剂、增强剂、分散剂、消泡剂、憎水剂、防腐剂和消光剂，继续加入适量水搅拌，混合均匀后得到物料B；
步骤三：制坯，将经过步骤二得到的物料B注入挤压机，经过挤压机挤压成型，得到砖坯；
步骤四：晾坯，将经过步骤三制备得到的砖坯置入晾架里，风晾24—36小时后，得到半成型砖坯；
步骤五；装窑，将经过步骤四制备得到的半成型砖坯整齐有序的放入砖窑中，排列完毕后进入下道工序：
步骤六：焙烧，将步骤五置入的砖坯进行焙烧，控制焙烧温度为1000—1200摄氏度，焙烧时间8—12小时；
步骤七：洇窑，经过步骤六后，砖体基本成型，此时将窑炉密封，并引入清水，利用自然水对砖体进行渗水冷却，并之初青砖砖体；
步骤八：出窑，将经过步骤七制备得到的青砖砖体分离并出窑。
7.根据权利要求6所述的一种青砖的制备方法，其特征在于：所述步骤一中制备有机混合溶液的时控制行星搅拌机内温度控制为25—35摄氏度，行星搅拌机的搅拌速率控制为1000—2000r/min。
8.根据权利要求6所述的一种青砖的制备方法，其特征在于：步骤四中风晾时风速控制为1m/s。
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