CN114292059B - 一种再生保温砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及建筑砌块的技术领域，具体涉及一种再生保温砖及其制备方法，所述再生保温砖包括如下重量份的原料：建筑垃圾再生料60‑70份、海泡石5‑8份、水泥10‑15份、硅灰粉3‑7份、聚丙烯纤维4‑7份、润湿剂2‑5份、水30‑35份；其具有提高再生保温砖的抗压强度的优点。
Description
技术领域
本申请涉及建筑砌块的技术领域，尤其是涉及一种再生保温砖及其制备方法。
背景技术
再生保温砖是掺拌有废弃物料的，并且具有一定保温功能的建筑砌块。废弃物料包括造纸废料、建筑垃圾、农作物秸秆等。由于现在城市的高速发展，城市建筑拆除产生的建筑垃圾占每年城市垃圾总量的30-40％，建筑垃圾已成为城市中主要的固体废弃物之一。
现有的建筑垃圾的回收处理方法中，有将建筑垃圾用于制备再生保温砖，通过将建筑垃圾与胶凝材料，以及高强保温材料进行拌合，然后通过挤压成型、养护，得到再生保温砖。
针对上述相关技术，发明人认为，建筑垃圾添加量过多时，制备的再生保温砖的抗压强度不足，导致其耐久性较差。
发明内容
为了提高再生保温砖的抗压强度，本申请提供一种再生保温砖及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种再生保温砖，采用如下技术方案：
一种再生保温砖，其包括如下重量份的原料：建筑垃圾再生料60-70份、海泡石5-8份、水泥10-15份、硅灰粉3-7份、聚丙烯纤维4-7份、润湿剂2-5份、水30-35份。
通过采用上述技术方案，通过加入润湿剂，润湿剂可以减小建筑垃圾再生料与水之间的表面张力，使水携带水泥进入到建筑垃圾再生料的孔隙内，从而对其较大的孔隙进行填充，从而使再生保温砖的抗压强度大大提高；并且海泡石本身遇水后质地变软，具有一定的变形性，干燥后质地变硬，在模具内，通过挤压，使海泡石会发生形变，对较大的空隙进行填充，可以使再生保温砖的内部不易产生较大的空隙，并且海泡石具有隔热的效果，可以提高再生保温砖的保温效果；通过建筑垃圾再生料、海泡石、水泥、硅灰粉、聚丙烯纤维的相互协同作用下，加之润湿剂，使各物质之间的表面张力大大减小，相互渗透，从而使再生保温砖的抗压强度得到明显提高。
作为优选：所述再生保温砖包括如下重量份的原料：建筑垃圾再生料63-67份、海泡石6-7份、水泥11-13份、硅灰粉4-6份、改性聚丙烯纤维5-6份、润湿剂3-4份、水32-34份。
通过采用上述技术方案，通过对各原料的用量配比进一步优选，可以使再生保温砖的抗压强度和导热系数同时较优。
作为优选：所述润湿剂包括如下重量份的原料：壬基酚聚氧乙烯醚10-15份、硅烷偶联剂4-8份、羧甲基纤维素钠0.5-2份、丁基萘磺酸钠0.5-1份和水20-30份。
通过采用上述技术方案，通过润湿剂中各物质的相互配合，可以使再生保温砖的各原料和水之间的表面张力大大减小。
作为优选：所述润湿剂还包括1-2重量份的十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，润湿剂中添加十二烷基苯磺酸钠时，可提高再生保温砖的冻后抗压强度。
作为优选：所述聚丙烯纤维的平均长度为15-20mm。
通过采用上述技术方案，聚丙烯纤维的平均长度在此范围内，均可制备得到各项性能较优的再生保温砖，并且通过添加聚丙烯纤维，可以增加再生保温砖的抗裂性能，提高其耐久性。
作为优选：所述建筑垃圾再生料的平均粒径≤2cm。
通过采用上述技术方案，建筑垃圾再生料的平均粒径过大时，其内部较大的空隙难以填充，制得的再生保温砖的抗压强度较低。
作为优选：所述再生保温砖还包括3-6重量份的空心玻璃微珠。
通过采用上述技术方案，原料中添加空心玻璃微珠，可以降低再生保温砖的导热系数，增加再生保温砖的保温效果。
第二方面，本申请提供一种再生保温砖的制备方法，采用如下技术方案：
一种再生保温砖的制备方法，其包括如下步骤：
将建筑垃圾再生料进行粉碎，然后将粉碎后的建筑垃圾再生料、水泥、硅灰粉、聚丙烯纤维进行搅拌混合，得混合料；
将润湿剂溶解在水中，得溶液；
在混合液中加入溶液，搅拌均匀后，再加入其余原料，搅拌均匀，得拌合料，将拌合料浇筑于预制模型中，在初凝后，进行养护、干燥，即得再生保温砖。
通过采用上述技术方案，本申请的制备方法简单，对一般制备机器及工厂条件均有较大的适用性，不存在技术难点。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过加入润湿剂，润湿剂可以减小建筑垃圾再生料与水之间的表面张力，使水携带水泥进入到建筑垃圾再生料的孔隙内，从而对其较大的孔隙进行填充，从而使再生保温砖的抗压强度大大提高；并且海泡石本身遇水后质地变软，具有一定的变形性，干燥后质地变硬，在模具内，通过挤压，使海泡石会发生形变，对较大的空隙进行填充，可以使再生保温砖的内部不易产生较大的空隙，并且海泡石具有隔热的效果，可以提高再生保温砖的保温效果；通过建筑垃圾再生料、海泡石、水泥、硅灰粉、聚丙烯纤维的相互协同作用下，加之润湿剂，使各物质之间的表面张力大大减小，相互渗透，从而使再生保温砖的抗压强度得到明显提高。
2、原料中添加空心玻璃微珠，可以降低再生保温砖的导热系数，增加再生保温砖的保温效果。
3、本申请制备的再生保温砖的抗压强度均超过9.4MPa，并且最高可达到12.9MPa，同时其冻后抗压强度均在8.8MPa以上；导热系数均在0.171w/m2·k以下，干燥收缩率均不超过0.029％；说明本申请的再生保温砖符合检测标准，并且其抗压强度较高的同时，其保温效果较优。
具体实施方式
以下结合具体内容对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请中所用原料均为市售普通产品。
制备例
制备例1-3
制备例1-3的一种润湿剂，其各原料及各原料用量如表1所示，其制备步骤如下：
将各原料按照表1中用量进行称量，然后在水中放入其余原料，搅拌至溶解，即得润湿剂。
表1制备例1-3的各原料及各原料用量(kg)
| 制备例1 | 制备例2 | 制备例3 | |
| 壬基酚聚氧乙烯醚 | 10 | 13 | 15 |
| 硅烷偶联剂 | 8 | 6 | 4 |
| 羧甲基纤维素钠 | 0.5 | 1.2 | 2 |
| 丁基萘磺酸钠 | 1 | 0.7 | 0.5 |
| 水 | 20 | 25 | 30 |
实施例
实施例1-4
实施例1-4的一种再生保温砖，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
1)将建筑垃圾再生料进行粉碎，然后将粉碎后的建筑垃圾再生料、水泥、硅灰粉、聚丙烯纤维进行搅拌混合，得混合料；
2)将润湿剂溶解在水中，得溶液；
3)在混合液中加入溶液，搅拌均匀后，再加入其余原料，搅拌均匀，得拌合料，将拌合料浇筑于预制模型中，在初凝后，进行养护、干燥，即得再生保温砖。
其中，建筑垃圾再生料粉碎后的平均粒径为2cm；润湿剂来自制备例1；实施例1-2的聚丙烯纤维长度为15mm；实施例3-4的聚丙烯纤维长度为20mm。
表2实施例1-4的各原料及各原料用量(kg)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 建筑垃圾再生料 | 60 | 63 | 67 | 70 |
| 海泡石 | 8 | 7 | 6 | 5 |
| 水泥 | 10 | 11 | 13 | 15 |
| 硅灰粉 | 7 | 6 | 4 | 3 |
| 聚丙烯纤维 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 润湿剂 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 水 | 35 | 34 | 32 | 30 |
实施例5
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其润湿剂来自制备例2，其余步骤与实施例3均相同。
实施例6
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其润湿剂来自制备例3，其余步骤与实施例3均相同。
实施例7
一种再生保温砖，与实施例5的不同之处在于，其润湿剂的添加量为2kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例8
一种再生保温砖，与实施例5的不同之处在于，其润湿剂的添加量为3kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例9
一种再生保温砖，与实施例5的不同之处在于，其润湿剂的添加量为5kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例10
一种再生保温砖，与实施例5的不同之处在于，其润湿剂中还添加有1kg的十二烷基苯磺酸钠，其余步骤与实施例5均相同。
实施例11
一种再生保温砖，与实施例5的不同之处在于，其润湿剂中还添加有2kg的十二烷基苯磺酸钠，其余步骤与实施例5均相同。
实施例12
一种再生保温砖，与实施例10的不同之处在于，其建筑垃圾再生料粉碎粒径为1cm，其余步骤与实施例10均相同。
实施例13
一种再生保温砖，与实施例10的不同之处在于，其建筑垃圾再生料粉碎粒径为0.5cm，其余步骤与实施例10均相同。
实施例14
一种再生保温砖，与实施例13的不同之处在于，其原料中还包括3kg的空心玻璃微珠，空心玻璃微珠的添加在步骤3)进行。
实施例15
一种再生保温砖，与实施例13的不同之处在于，其原料中还包括6kg的空心玻璃微珠，空心玻璃微珠的添加在步骤3)进行。
对比例
对比例1
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其润湿剂中未添加壬基酚聚氧乙烯醚，其余步骤与实施例3均相同。
对比例2
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其润湿剂中未添加硅烷偶联剂，其余步骤与实施例3均相同。
对比例3
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其原料中未添加润湿剂，其余步骤与实施例3均相同。
对比例4
一种再生保温砖，与实施例3的不同之处在于，其建筑垃圾再生料的平均粉碎粒径为3cm，其余步骤与实施例3均相同。
性能检测试验
检测方法/试验方法
按照实施例1-15和对比例1-4的制备方法制备再生保温砖，然后按照JG/T407-2013《自保温混凝土复合砌块》中的方法对其进行检测，其检测结果如表3所示。
表3实施例1-15和对比例1-4的检测结果
从实施例1-15和对比例1-4，以及表3可以看出，本申请制备的再生保温砖的抗压强度均超过9.4MPa，并且最高可达到12.9MPa，同时其冻后抗压强度均在8.8MPa以上；导热系数均在0.171w/m2·k以下，干燥收缩率均不超过0.029％；说明本申请的再生保温砖符合检测标准，并且其抗压强度较高的同时，其保温效果较优。
由实施例3和实施例5-6的检测结果可知，制备例1-3的润湿剂中，通过制备例2制备的润湿剂得到的再生保温砖的抗压强度较高。结合实施例7-9的检测数据可知，润湿剂的添加量逐渐增多时，其抗压强度逐渐增大，但当其添加量到达5kg时，其冻后抗压强度有所下降。
由实施例5和实施例10-11的检测数据可知，润湿剂中添加十二烷基苯磺酸钠时，可提高再生保温砖的冻后抗压强度。
由实施例10、实施例12-13的检测数据可知，建筑垃圾再生料粉碎粒径逐渐降低时，其再生保温砖的抗压强度逐渐增大，但其导热系数有增大趋势。
由实施例13-15的检测数据可知，原料中添加空心玻璃微珠，可以降低再生保温砖的导热系数，增加再生保温砖的保温效果。
由实施例3和对比例1-3的检测数据可知，润湿剂中的壬基酚聚氧乙烯醚和硅烷偶联剂之间具有协同作用。结合对比例4可知，建筑垃圾再生料的平均粉碎粒径过大时，其再生保温砖的抗压强度会受到较大的影响，下降量较多。
上述具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种再生保温砖，其特征在于：其包括如下重量份的原料：建筑垃圾再生料60-70份、海泡石5-8份、水泥10-15份、硅灰粉3-7份、聚丙烯纤维4-7份、润湿剂2-5份、水30-35份；所述润湿剂包括如下重量份的原料：壬基酚聚氧乙烯醚10-15份、硅烷偶联剂4-8份、羧甲基纤维素钠0.5-2份、丁基萘磺酸钠0.5-1份和水20-30份；所述润湿剂还包括1-2重量份的十二烷基苯磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种再生保温砖，其特征在于：所述聚丙烯纤维的平均长度为15-20mm。
3.根据权利要求1所述的一种再生保温砖，其特征在于：所述建筑垃圾再生料的平均粒径≤2cm。
4.根据权利要求1所述的一种再生保温砖，其特征在于：所述再生保温砖还包括3-6重量份的空心玻璃微珠。
5.一种权利要求1-4任一所述的再生保温砖的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
将建筑垃圾再生料进行粉碎，然后将粉碎后的建筑垃圾再生料、水泥、硅灰粉、聚丙烯纤维进行搅拌混合，得混合料；
将润湿剂溶解在水中，得溶液；
在混合液中加入溶液，搅拌均匀后，再加入其余原料，搅拌均匀，得拌合料，将拌合料浇筑于预制模型中，在初凝后，进行养护、干燥，即得再生保温砖。
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| 粗骨料种类和粒径对混凝土性能的影响研究;吴晗等;《建筑材料与环保》;20201026(第22期);第112-114页 * |
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