一種建筑墻體自保溫砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種建筑墻體自保溫砌塊及其制備方法，砌塊由漿料和發泡劑組成，重量配比為：漿料∶發泡劑＝55-65∶1，其中，漿料由水玻璃、礦渣、粉煤灰、煤矸石、石英砂、穩泡劑組成；發泡劑由雙氧水、水、動物性發泡劑助劑組成。砌塊制備方法包括以下步驟：將礦渣、粉煤灰、煤矸石、石英砂、穩泡劑攪拌均勻后加入水玻璃繼續攪拌制備出砌塊基料；在攪拌基料的同時加入配制好的發泡劑，調高轉速攪拌30s后澆注到模具中，經自然環境養護而成。本發明所述的自保溫砌塊密度低、導熱系數低、耐久度好、強度高，完全可滿足現有建筑節能65％甚至75％的要求。
【專利說明】一種建筑墻體自保溫砌塊及其制備方法
—.【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自保溫砌塊及其制備方法，特別涉及一種建筑墻體自保溫砌塊及其制備方法。
二.【背景技術】
[0002]國民經濟和社會發展第十二個五年規劃指出2010年我國城鎮化率為47.5%，“十二五”期間仍將保持每年0.8%的增長趨勢，到“十二五”末期，將達到51.5%。我國城鄉每年新建建筑面積20億~30億m2，既有建筑約430億m2。與發達國家相比，我國建筑能耗高，建筑相關能耗已經超過工業成為第一能耗大戶，占總能耗的46.7%。建筑節能已成為節約能源的重要組成部分。目前，建筑外墻外保溫是常用的建筑節能做法，但這種技術價格高、功效低、施工工序多，且使用的材料多為有機材料，有著較高的安全隱患，近年來我國發生的因外墻外保溫材料引起的重大火災事故使現有保溫材料受到了社會各界的質疑和關注。
[0003]為了降低火災隱患，也有部分建筑采用了現有的自保溫砌塊來實現節能，市場上現有自保溫砌塊大部分是以水泥頁巖磚等為承重結構，內部做成中空結構以填充高效保溫材料如EPS、XPS、真空空腔或PU等來實現保溫的功效，這種做法成本較高，制作工藝復雜、制作現場也有火災隱患，且其性能難以達到國家標準要求的節能效果，還必須增加其他節能措施，從而使墻體綜合成本提高，因此其競爭力不高。專利號為102330481A的中國專利公開了一種制備保溫砌塊磚的方法，該發明由包括砌塊磚體，盲孔或通孔隔熱體空腔，隔熱體容腔中置有真空隔熱體制成。該發明制備的產品節能效果好、強度高、防火性能優良、墻體單一使用成本較低。不 足之處在于內部真空空腔容易破損，破損后隔熱能力喪失，制作過程復雜，施工后墻體有熱橋。
三.
【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種發泡孔徑均勻且孔徑Imm以下、容重在400_500kg/m3、導熱系數低、硬化速度快、生產效率高、成本低廉、綠色環保、原材料來源廣泛的建筑墻體自保溫砌塊，以克服現有自保溫砌塊制作工藝復雜、生產成本較高等不足。
[0005]本發明的目的還在于提供上述建筑墻體自保溫砌塊的制備方法，該制備方法生產成本低、生產占用場地面積小。
[0006]本發明的第一個目的是通過以下的技術方案來實現的:
[0007]—種建筑墻體自保溫砌塊，由漿料和發泡劑組成，重量配比為:漿料:發泡劑=55-65: 1，其中，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃15~35份、礦渣20~45份、粉煤灰20~45份、煤石干石5~10份、石英砂10~30份、穩泡劑0.1~0.4份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水80~90份、水5~10份、動物性發泡劑助劑I~1.5份。
[0008]所述的水玻璃為經過改性的高活性納水玻璃和鉀水玻璃中的至少一種，模數為
1.2~1.8，波美度為40。[0009]所述的礦渣為高爐粒化爐渣磨成細度為200~700目的礦渣微粉和200~700目的轉爐鋼渣中的至少一種。
[0010]所述的粉煤灰為市售一級粉煤灰和二級粉煤灰中的至少一種。
[0011]所述的煤矸石為細度200-700目的粉狀物在600-900°C環境中煅燒2小時以上所得的粉體。
[0012]所述的石英砂細度為20-150目。
[0013]所述的穩泡劑為市售工業用硬脂酸鈣。
[0014]所述的雙氧水為10% -50%的工業用雙氧水。
[0015]所述的動物性發泡劑助劑為動物性發泡劑與水按照質量比為1: 50-70稀釋的水溶液。
[0016]本發明的第二目的是通過以下技術方案來實現的:
[0017]所述的建筑墻體自保溫砌塊的制備方法，包括以下步驟:
[0018]I)將礦渣、粉煤灰、煤矸石、石英砂、穩泡劑按比例用無重力攪拌機混合均勻，轉速為80r/min,分散時間15min ；
[0019]2)將由I)形成的混合均勻的粉體料放入攪拌機中，在攪拌狀態下，按比例緩慢勻速加入改性水玻璃，然后在轉速200-800r/min下攪拌lmin，制備出自保溫砌炔基料；
[0020]3)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，同時按比例加入配制好的發泡劑，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0021]本發明以固體廢棄物如礦渣、粉煤灰、煤矸石等作為主要原料，添加激發劑和引氣劑，不經過養護、不用制備成空心結構即可制備出一種新型墻體自保溫砌塊材料，該砌塊密度低、導熱系數低、耐久度好、強度高，完全可滿足現有建筑節能65 %甚至75 %的要求。和現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0022]1)本發明以硬脂酸鈣作為穩泡劑，制備的發泡材料孔徑均勻，直徑99%小于1mm，閉孔率高，泌水率低，產品收縮小，在不適用憎水劑的情況下，砌塊憎水性大幅度提高。此外，使用穩泡劑改善了單用發泡劑的不足，可以穩定的制備泡體直徑1_以內的砌塊，從而確保了砌塊性能穩定、強度高、導熱系數低。
[0023]2)本發明以水玻璃一活性粉體為反應原材料，制備的砌塊終期強度比其他種類多孔自保溫砌塊高出很多，在耐久度、耐酸堿性能上也優于其他種類多孔自保溫砌塊。
[0024]3)本發明制備砌塊的原材料基本上來源于工業廢渣作為粉體原料，原材料來源十分豐富，可大量消耗了工業固廢，且生產過程綠色環保；
[0025]4)本發明制備砌塊時反應速度快，不經過任何蒸養，常溫養護即可在2小時固化切割，與其他種類自保溫砌塊相比，具有極大的生產效率優勢。
[0026]5)本發明制備的發泡產品是一種防火、耐久、高效絕熱的閉孔砌塊材料。作為建筑墻體砌墻材料使用時，即使在嚴寒地區，240mm厚度即可達到國家要求的建筑節能65%的效果，外墻不用任何外保溫材料，大大節省了建筑施工工期、簡化了施工工藝、降低了建筑成本。
[0027]6、)本發明制備的產品在建筑上使用時，切塊之間以非常薄的粘結劑粘結，杜絕了以往自保溫砌塊有熱橋的缺點。四.【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃20份、細度425目的礦渣25份、一級粉煤灰25份、細度80目石英砂12.5份、由細度300目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石7.5份、穩泡劑0.12份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水85份、水7.5份、按照1: 50配制的動物性發泡劑助劑1.2份。
[0030]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0031]I)粉體原料的制備:稱取細度425目的礦渣25份，一級粉煤灰25份，細度80目石英砂12.5份，由細度300目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石
7.5份，穩泡劑0.12份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0032]2)發泡劑的配制:取雙氧水85份，水7.5份，按照1: 50配制的動物性發泡劑助劑1.2份，混合攪拌均勻后待用。
[0033]3)稱取模數為1.4的鈉水玻璃占50%鉀水玻璃占50%的水玻璃20份，將粉體原料和此水玻璃混合，然后在轉速200r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0034]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照60: I的比例稱取發泡劑1.5份加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0035]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度430kg/m3，導熱系數0.089w/(m.k)，·抗壓強度達到3.2MPa，線收縮率0.5%。
[0036]實施例2
[0037]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃25份、細度400目的礦渣20份、二級粉煤灰45份、細度80目石英砂10份、由細度400目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石5份、穩泡劑0.1份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水80份、水10份、按照1: 60配制的動物性發泡劑助劑1.5份。
[0038]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0039]I)粉體原料的制備:稱取細度400目的礦渣20份，二級粉煤灰45份，細度80目石英砂10份，由細度400目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石5份，穩泡劑0.1份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0040]2)發泡劑的配制:取雙氧水80份，水10份，按照1: 60配制的動物性發泡劑助劑1.5份，混合攪拌均勻后待用。
[0041 ] 3)稱取模數為1.8的鈉水玻璃25份，將粉體原料和此鈉水玻璃混合，然后在轉速450r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0042]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照65: I的比例稱取發泡劑1.8份加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0043]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度480kg/m3，導熱系數0.1Olw/ (m.k)，抗壓強度達到4.0MPa,線收縮率0.5%0
[0044]實施例3
[0045]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃30份、細度450目的鋼渣45份、按任意比例混合的一、二級粉煤灰20份、細度80目石英砂15份、由細度700目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石5份、穩泡劑0.2份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水88份、水7份、按照1: 65配制的動物性發泡劑助劑1.1份。
[0046]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0047]I)粉體原料的制備:稱取細度450目的鋼渣45份，按任意比例混合的一、二級粉煤灰20份，細度80目石英砂15份，由細度700目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石5份，穩泡劑0.2份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0048]2)發泡劑的配制:取雙氧水88份，水7份，按照1: 65配制的動物性發泡劑助劑1.1份，混合攪拌均勻后待用。
[0049]3)稱取模數為1.6的鈉水玻璃占30%鉀水玻璃占70%的水玻璃30份，將粉體原料和該水玻璃混合，然后在轉速550r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0050]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照62:1的比例稱取發泡劑1.9份，將發泡劑加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s，在Imin內澆注到模具中，經自然環境養護而成。
[0051]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度446kg/m3，干導熱系數0.09Iw/(m.k)，抗壓強度達到3.0MPa，線收縮率0.4%。
[0052]實施例4
[0053]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃20份、細度600目的礦渣30份、一級粉煤灰45份、細度80目石英砂25份、由細度200目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石5.5份、穩泡劑0.3份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水82份、水8份、按照1: 70配制的動物性發`泡劑助劑1.6份。
[0054]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0055]I)粉體原料的制備:稱取細度600目的礦渣30份，一級粉煤灰45份，細度80目石英砂25份，由細度200目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石5.5份，穩泡劑0.3份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0056]2)發泡劑的配制:取雙氧水82份，水8份，按照1: 70配制的動物性發泡劑助劑
1.6份，混合攪拌均勻后待用。
[0057]3)稱取模數為1.4的鈉水玻璃與鉀水玻璃按任意比例混合液20份，將粉體原料和該水玻璃混合，然后在轉速600r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0058]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照55: I的比例稱取發泡劑2.3份加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0059]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度420kg/m3，導熱系數0.089w/(m.k)，抗壓強度達到3.6MPa，線收縮率0.5%。
[0060]實施例5
[0061]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃28份、細度700目的礦渣和600目的鋼渣按任意比例混合的混合物26份、二級粉煤灰42份、細度80目石英砂26份、由細度550目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石8份、穩泡劑
0.35份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水87份、水9份、按照1: 55配制的動物性發泡劑助劑1.2份。
[0062]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0063]I)粉體原料的制備:稱取細度700目的礦渣和600目的鋼渣按任意比例混合的混合物26份，二級粉煤灰42份，細度80目石英砂26份，由細度550目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石8份，穩泡劑0.35份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0064]2)發泡劑的配制:取雙氧水87份，水9份，按照1: 55配制的動物性發泡劑助劑
1.2份，混合攪拌均勻后待用。
[0065]3)稱取模數為1.2的鉀水玻璃28份，將粉體原料和鉀水玻璃混合，然后在轉速580r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0066]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照58: I的比例稱取發泡劑2.2份加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0067]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度455kg/m3，導熱系數0.09 Iw/ (m.k)，抗壓強度達到4.2MPa，線收縮率0.5%0
[0068]實施例6
[0069]本實施例提供的建筑墻體自保溫砌塊，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃26份、細度650目的礦渣和500目的鋼渣按任意比例混合的混合物28份、一級粉煤灰38份、細度150目石英砂28份、由細度450目的煤矸石通過煅燒得到的煅燒煤矸石9份、穩泡劑
0.33份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水88份、水10份、按照1: 55配制的動物性發泡劑助劑1.3份。
[0070]上述原料按照以下方法制備本實施例所述的建筑墻體自保溫砌塊:
[0071 ] I)粉體原料的制備:稱取細度650目的礦渣和500目的鋼渣按任意比例混合的混合物28份，一級粉煤灰38份，細度150目石英砂28份，由細度450目的煤矸石在800°C空氣中恒溫煅燒2小時得到的煅燒煤矸石9份，穩泡劑0.33份。然后在無重力攪拌機中分散均勻。
[0072]2)發泡劑的配制:取雙氧水88份，水10份，按照1: 55配制的動物性發泡劑助劑1.3份，混合攪拌均勻后待用。
[0073]3)稱取模數為1.3的鉀水玻璃26份，將粉體原料和鉀水玻璃混合，然后在轉速800r/min下攪拌Imin,制備出自保溫砌炔基料。
[0074]4)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，按照63: I的比例稱取發泡劑2.1份加入到自保溫砌炔基料中，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
[0075]將得到的發泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標如下:干表觀密度485kg/m3，導熱系數0.103w/ (m.k)，抗壓強度達到4.2MPa，線收縮率0.5%0
[0076]本發明不局限于上述特定的實施方案范圍內，本領域技術人員根據前文的描述，就能夠根據實際需要找到不同的調整方案，這些調整都應在本文所附的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:由漿料和發泡劑組成，重量配比為:漿料:發泡劑= 55-65: 1，其中，漿料由以下重量份的原料組成:水玻璃15~35份、礦渣20~45份、粉煤灰20~45份、煤矸石5~10份、石英砂10~30份、穩泡劑0.1~0.4份；發泡劑由以下重量份的原料組成:雙氧水80~90份、水5~10份、動物性發泡劑助劑I~1.5份。
2.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的水玻璃為經過改性的高活性納水玻璃和鉀水玻璃中的至少一種，模數為1.2~1.8，波美度為40。
3.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的礦渣為高爐粒化爐渣磨成細度為200~700目的礦渣微粉和200~700目的轉爐鋼渣中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的粉煤灰為市售一級粉煤灰和二級粉煤灰中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的煤矸石為細度200-700目的粉狀物在600-900°C環境中煅燒2小時以上所得的粉體。
6.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的石英砂細度為20-150 目。
7.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的穩泡劑為市售工業用硬脂酸鈣。
8.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的雙氧水為10% -50%的工業用雙氧水。
9.根據權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊，其特征是:所述的動物性發泡助劑為動物性發泡劑與水按照質量比為1: 50-70稀釋的水溶液。
10.一種權利要求1所述的建筑墻體自保溫砌塊制備方法，其特征是:包括以下步驟: 1)將礦渣、粉煤灰、煤矸石、石英砂、穩泡劑按比例用無重力攪拌機混合均勻，轉速為80r/min,分散時間 15min ； 2)將由I)形成的混合均勻的粉體料放入攪拌機中，在攪拌狀態下，按比例緩慢勻速加入改性水玻璃，然后在轉速200-800r/min下攪拌lmin，制備出自保溫砌炔基料； 3)在轉速100r/min下繼續攪拌基料，同時按比例加入配制好的發泡劑，然后在轉速500r/min下攪拌30s,在Imin內燒注到模具中，經自然環境養護而成。
【文檔編號】C04B38/02GK103787639SQ201210434501
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優先權日:2012年11月1日
【發明者】劉海鋒, 巢啟 申請人:廣西啟利新材料科技股份有限公司