CN114180894B - 一种轻质隔热保温防火砖板及其制备方法 - Google Patents

一种轻质隔热保温防火砖板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于节能减排技术领域领域，具体涉及一种轻质隔热保温防火砖板及其制备方法。一种轻质隔热保温防火砖板，包括：水泥、陶粒、砂和甲基硅酸钠、水。本发明提供的轻质隔热保温防火砖板由水泥、砂、陶粒等常用建筑原料复合而成，成本低廉，且由于陶粒的使用使得砖板的重量显著降低，施工方便，质量性能好、保温效果好。

Description

一种轻质隔热保温防火砖板及其制备方法
技术领域
本发明属于节能减排技术领域，具体涉及一种轻质隔热保温防火砖板及其制备方法。
背景技术
建筑物离不开砖和板，装配式建筑、被动式建筑的设计，都是为了隔热、保温，不用空调，实现冬暖夏凉，节省人工和能源为目的，这些建筑需要大量的钢筋、水泥、混凝土，根据建筑的需要，发明一种轻质、高强、隔热、保温、隔音的砖和板材，弥补现代建筑材料的缺陷，对节能减排有着重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本较低的轻质隔热保温防火砖板。
具体而言，本发明提供了：
一种轻质隔热保温防火砖板，包括：水泥、陶粒、砂和甲基硅酸钠、水。
所述的陶粒选自不同粒径的空心陶粒。
所述的不同粒径的空心陶粒选自粒径为20-30mm的空心陶粒、粒径为10-20mm的空心陶粒、粒径为5-10mm的空心陶粒中的一种或几种。
所述的不同粒径的空心陶粒的重量百分比为，粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝15～29:14～25:7～20。
所述的陶粒可全部或部分用卵石替换。
一种轻质隔热保温防火砖板，包括，以下重量百分比的成分：
Figure BDA0003449217260000021
一种轻质隔热保温防火砖板的制备方法，包括以下步骤：将甲基硅酸钠溶解于水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将陶粒与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与砂、水泥和水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得。
本发明所述材料均有购买所得。
空心陶粒是一种无机轻质绝热材料，不仅具有质轻、保温、绝热、防火的优异性能，还具有不燃烧，强度高，吸水率低，易和性好、使用寿命长的优点，在制造砖板时添加适量的空心陶粒能提高砖板的耐火性能。
甲基硅酸钠，分子式为CH5SiO3Na。为无色液体，相对密度1.23～1.26。是新型刚性建筑防水材料，具有良好的渗透结晶性。其分子结构中的硅醇基与硅酸盐材料中的硅醇基反应脱水交联，从而实现“反毛细管效应”形成优异的憎水层，同时具有微膨胀、增加密实度功能。用作混凝土、石灰石、石膏制品、红砖、砂石、粉刷、灰泥、新出窖砖瓦等材料的防水剂。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：本发明提供的轻质隔热保温防火砖板由水泥、砂、陶粒等常用建筑原料复合而成，成本低廉，且由于陶粒的使用使得砖板的重量显著降低，施工方便，质量性能好、保温效果好。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
配方筛选试验
从防火砖板的耐火特性曲线及抗折强度变化规律出发，选取几组防砖板，通过孔结构分析对防火砖板样品进行分析，所选配合比如表1所示，测试结果如表2。
表1试验配比(重量单位：g)
Figure BDA0003449217260000031
防火板耐火极限测试方法采用自制磨具成型(本试验采用的尺寸为16mm×50mm×100mm)。首先将原材料按表1配比称量好，将甲基硅酸钠溶解于水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将陶粒与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与砂、水泥和水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，20～30h后拆模，室温空气(相对湿度不宜超过50％)放置28d后进行耐火极限测试，将28d耐火极限时间为测试指标进行配比优选。
在进行耐火极限测试时，首先将试件安置于燃烧试验机的支架上，同时将两根热电偶安放在试件背火面中间位置，并将热电偶探头固定，热电偶线从燃烧试验机右侧的小孔穿出并连接在温度采集箱上，温度采集箱和存储数据的计算机组成温度采集系统。在试件正下方用J2609型座式酒精喷灯灼烧，喷口距涂料面约70mm，在水泥石棉板上加盖5～8cm厚的石棉毡隔热层，每1min记录热电偶温度，记录温度达到220℃所需的时间和100min燃烧的温度，试验过程如表2所示。
表2试验结果
Figure BDA0003449217260000041
/>
从表2结果分析可知：随着甲基硅酸钠用量的增加抗折强度在减小，耐火极限时间变长。其中甲基硅酸钠用量达到0.6％时，抗折强度低于6.5MPa；掺量为0.23％时耐火极限时间太短，兼顾耐火极限和抗折强度，选择甲基硅酸钠掺量为0.23％～0.6％的配比作为后续改性研究基础配比。
通过调整陶粒颗粒粒径完善颗粒级配，试验配比及试验结果如下表3所示，其中，各成分用量如下：水泥300g、空心陶粒1500g、砂500g、10％甲基硅酸钠10g，水300g。
表3掺杂不同粒径空心陶粒配比及试验结果
Figure BDA0003449217260000042
从表3结果分析可知：小粒径的空心陶粒掺量较少时，工作性能有所改善，但是全部采用大粒径空心陶粒时，成浆需水量大大增加，和易性降低，不利于材料成型。陶粒用量对板材耐火影响不大，可以辅助减小板材密度。优选本发明的各粒径空心陶粒用量比为：粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝15～29:14～25:7～20。
制备实施例
实施例1
将9g甲基硅酸钠溶解于90ml水中，得10％甲基硅酸钠水溶液后，将1500g陶粒(粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝15:14:20)与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与600g砂、300g水泥和1500水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得。
实施例2
将24g甲基硅酸钠溶解于160g水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将1800g陶粒(粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝20:20:15)与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与900g砂、600g水泥和2000g水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得。
实施例3
将15g甲基硅酸钠溶解于300g水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将1740g陶粒(粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝29:14:7)与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与705g砂、510g水泥和3000g水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得。
实施例4
将10g甲基硅酸钠溶解于30g水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将1500g陶粒(粒径为20-30mm的空心陶粒：粒径为10-20mm的空心陶粒：粒径为5-10mm的空心陶粒＝29:14:7)与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与571g砂、394g水泥和200g水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得。
将实施例1-4所得的轻质隔热保温防火砖板做技术检测，测试标准参照行业标准JC/T1095-2009，测试结果见表1。
表4轻质隔热保温防火砖板的性能测试结果
Figure BDA0003449217260000061
由表4可知，本发明实施例中轻质隔热保温防火砖板的配方中陶粒的用量较多，且能够形成满足工艺要求的轻质砖。

Claims (1)

1.一种轻质隔热保温防火砖板，其特征在于：
将24g甲基硅酸钠溶解于160g水中，得甲基硅酸钠水溶液后，将1800g陶粒与甲基硅酸钠水溶液混合搅拌，过滤去除掉液体，静置，得闭孔陶粒；再将闭孔陶粒与900g砂、600g水泥和2000g水混合搅拌均匀后，将其加入模具中震荡成型，即得；其中陶粒由粒径为20-30mm的空心陶粒、粒径为10-20mm的空心陶粒、粒径为5-10mm的空心陶粒组成，其中粒径为20-30mm的空心陶粒、粒径为10-20mm的空心陶粒、粒径为5-10mm的空心陶粒的重量比＝20:20:15。
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