專利名稱：一種陶粒保溫磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料及其制造工藝，尤其涉及一種含有陶粒的保溫磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
用粘土配料、制胚、焙燒而成的普通紅磚雖然能用于承重墻體，但是已屬嚴(yán)禁范圍，而且保溫性能差，不符合節(jié)能要求。普通和輕質(zhì)混凝土空心砌塊已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。其中普通混凝土空心砌塊主要以卵石和碎石等粗集料、工程砂為細(xì)集料、普通硅酸鹽水泥為膠結(jié)料，加水?dāng)嚢?，?jīng)振動成型及養(yǎng)護(hù)而成。它表觀密度仍然較大，且保溫性能差，不能有效的取代普通紅磚。普通輕混凝土空心砌塊多以煤渣、煤矸石、浮石、陶粒為粗集料，粉煤灰、礦渣、工程砂為細(xì)集料，普通硅酸鹽水泥為膠結(jié)料，加水?dāng)嚢瑁?jīng)振動成型及養(yǎng)護(hù)而成。雖然表觀密度比普通混凝土砌塊小，保溫性能也比普通混凝土砌塊好，但是仍然達(dá)不到建設(shè)部規(guī)定的比紅磚節(jié)能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。更主要的不足在于，大多只能用作為保溫砌塊或結(jié)構(gòu)保溫砌塊，而無法作為承重砌塊使用。其抗壓強(qiáng)度大都在3. 5-9Mpa左右，所以在承重墻體的使用上，它無法取代普通紅磚。雖然普通輕混凝土建筑砌塊因其具有重量輕、隔熱、隔音、防火、不滲透和施工適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注、且國內(nèi)也都在積極推廣和投入使用，但是普通輕混凝土建筑砌塊不能承重的缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域。由于砌塊具有重量輕、強(qiáng)度高，因此可以部分取代粘土磚和加氣混凝土砌塊，降低建筑工程造價等。但是它的耐久性和抗水性不可能達(dá)到理想取代普通紅磚的技術(shù)水平，它的抗壓強(qiáng)度也還是達(dá)不到承重墻體的要求。中國發(fā)明申請200810062179. 8公開了一種陶粒加氣混凝土砌塊的配方及其制造方法，其配方組成成份的重量比是水泥12-26，粉煤灰沈-46，陶粒16-28，礦渣2_6，煤渣 2-6，水16-26，添加劑2 ；此配方制出的陶粒加氣混凝土砌塊容重較大，收縮率高而且抗壓強(qiáng)度較低，小于12MPa?？傊?，一直困擾學(xué)術(shù)界多年所不能解決的具有承重、高強(qiáng)，就難以保溫、輕質(zhì)；而具有輕質(zhì)、保溫，就難以高強(qiáng)、承重的這個大難題至今也沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)品所使用的原材料，采用的是工礦企業(yè)的工業(yè)廢棄填料，變廢為寶，充分利用了自然資源，使廢料優(yōu)用，并使廢料杜絕了二次污染，也徹底介決了造紙廢料的出路；此外由該產(chǎn)品替代粘土磚，從而減少了泥土用量，保護(hù)了耕地。還具有較高抗壓強(qiáng)度，自身密度低，隔熱、隔音、防潮性能好的陶粒保溫磚。本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種陶粒保溫磚，包括如下重量份比的原料組成陶粒20-40份；鋼鐵爐渣20-40份；螢石礦尾砂5_10份；粉煤灰8_9份；白泥 5-10份；水泥5-10份；活化劑1-3份。
優(yōu)選的，作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述原料重量份比為陶粒30份；鋼鐵爐渣30份； 螢石礦尾砂30份；粉煤灰8份；白泥8份；水泥8份；活化劑1份。優(yōu)選的，作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述陶粒以珍珠巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖為原料，經(jīng)過粉碎、焙燒，篩粉而成。優(yōu)選的，作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述活化劑為蘋果酸。本發(fā)明還提供了另一技術(shù)方案為提供一種陶粒保溫磚的制備方法，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒20-40份；鋼鐵爐渣20_40份；螢石礦尾砂 5-10份；粉煤灰8-9份；白泥5-10份；水泥5-10份；活化劑:1_3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將陶粒，鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥， 活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。優(yōu)選的，作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述陶粒保溫磚的制備方法包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒30份；鋼鐵爐渣30份；螢石礦尾砂30份；粉煤灰8份；白泥8份；水泥8份；活化劑1-3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物和陶粒進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。優(yōu)選的，作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述陶粒保溫磚的制備方法中所述步驟c中養(yǎng)護(hù)方式為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)機(jī)養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明陶粒保溫磚1、絕對干容量為900_1000kg/m3，重量是普通混凝土產(chǎn)品的三分之一到四分之一，建筑使用該砌塊做墻體，比采用傳統(tǒng)粘土磚減輕自重約30%，減少地基基礎(chǔ)建筑費(fèi)用，降低工程造價。2、抗壓強(qiáng)度高彡12MPa，比水泥制品高2倍(普通民用建筑用磚7. 5MV)。3、保溫隔熱隔音性能好。由于陶粒的特殊結(jié)構(gòu)形式及原材料的特殊性能，該產(chǎn)品保溫、隔熱隔音性能較普通粘土磚和混凝土磚好很多。4、具有耐火抗震性能。本發(fā)明產(chǎn)品采用的原材料均是不燃性材料，在高溫下不會降低強(qiáng)度，在火焰中不會釋放有毒氣體，不會燃燒，耐火(最高使用溫度可達(dá)1000-1150°C左右，使用該產(chǎn)品由于質(zhì)輕而減輕了建筑物的自重，提高建筑物的抗震性能。并適合用于高煙囪、煙道的耐火砌體材料。5、耐久性好。由于所用原材料的特殊性，使產(chǎn)品能長期強(qiáng)度穩(wěn)定、耐老化、耐酸堿、耐腐蝕。6、不爆裂、抗凍性能好。該產(chǎn)品在使用中實(shí)用性強(qiáng)，由于質(zhì)輕、強(qiáng)度高，所以施工效率高并適用于各種建筑結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式詳予說明。本發(fā)明可用的材料1)陶粒
陶粒是以精選的天然巖石如珍珠巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖等為原料，經(jīng)破碎、篩分、成形、由回轉(zhuǎn)窗焙燒而成。陶粒外部具有堅硬的外表，內(nèi)部具有封閉式的微孔結(jié)構(gòu)，具有體輕、高強(qiáng)、隔熱、耐火、耐水、耐化學(xué)及細(xì)菌腐蝕以及抗凍、抗震、隔音等優(yōu)良性能。陶粒原料的化學(xué)成分主要是SW2和AL203，在原料中占約3/4，是成陶的主要成分； 另外Na20、K20、Ca0、Mg0等熔劑氧化物，生產(chǎn)陶粒過程中起助熔作用；FeS2、白云石、方解石、 CaSO4 (石膏)、C碳等是發(fā)氣物質(zhì)，能使主體物質(zhì)發(fā)泡形成微孔結(jié)構(gòu)。從耐火保溫方面來看，目前比較通用的材料除了頁巖外，還有石棉、玻璃棉。但玻璃棉由于隨著濕度的增大，熱導(dǎo)本隨之上升，耐高溫及保溫效果較差，不適合在此產(chǎn)品中應(yīng)用。而從環(huán)保角度考慮，石棉材料對人體有害，目前在歐美被禁止使用，我國對此也有使用限制。而以天然巖石為材料制成的陶粒原料，具有不燃無毒、導(dǎo)熱系數(shù)低，吸音性能好、絕緣、化學(xué)穩(wěn)定性能好，使用時間長等特點(diǎn)，是國外公認(rèn)的理想保溫耐火材料。最高使用溫度可達(dá)1000-1150°C左右，耐火性能很好。由于在常溫條件下(25°C左右)，陶粒的熱導(dǎo)本通常在0.03-0. 047W/(mok)之間，所以產(chǎn)品的絕熱性能好。由于產(chǎn)品具有多孔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)聲波通過時，由于流阻的作用產(chǎn)生磨擦，使聲能一部分為材料吸收。阻礙了聲波的傳遞達(dá)到隔音和吸聲性能優(yōu)良的效果。我公司生產(chǎn)的這種新型磚，原材料雖大部分是利用工礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄的廢料，但原料中又加入有特殊性能的優(yōu)良陶粒，使該新型磚充分體現(xiàn)了陶粒的優(yōu)良特性，使此新型磚具有節(jié)能、環(huán)保、耐火、隔熱、隔音、保溫、耐酸堿等優(yōu)良功能。(2)鋼鐵爐渣鋼鐵爐渣中含有少量鐵渣及大量礦物質(zhì)原料、如炭、二氧化硅等。鋼鐵爐渣中先得鐵屑等金屬物質(zhì)經(jīng)過篩選、清理除凈、剩余部分都是二氧化硅SiO2、灰分、及少量氧化鈣CaO 等物質(zhì)，而這些物質(zhì)又是制造磚瓦的優(yōu)質(zhì)原料，與采用粘土生產(chǎn)的粘土磚瓦相比，其優(yōu)質(zhì)粘土中所含有的物質(zhì)與此相近。(3)螢石礦尾礦螢石(也稱氟石)是一種溶點(diǎn)較低的礦物。螢石的化學(xué)成分為氟化鈣(CaF2)，并且常含有氯、稀土元素、赤鐵礦、鉛、鋅、浙青等雜質(zhì)。此外，螢石是一種多成因的礦物，在伴生有用礦產(chǎn)中，常伴生有重晶石、石膏、方解石、白云石及鉛鋅硫化物等。螢石礦床中的螢石， 往往需要經(jīng)過機(jī)械選礦后方能滿足工業(yè)要求。我們所采用的原料之一就是螢石礦選礦過后的廢料——尾礦。在螢石礦的尾礦中含有大量的方解石、白云石、石灰石、葉臘石、粘土等物質(zhì)，并含有少量的螢石礦粉、稀土元素等物質(zhì)。尾礦是螢石礦選礦后的廢料棄物，而該工藝中把這項廢料用作制環(huán)保磚的原料之一，具有重要作用。因?yàn)槿~臘石、方解石、石灰石、螢石原本是陶瓷工業(yè)的重要原料及配料，在此項制造環(huán)保磚的技術(shù)中，由于葉臘石具有耐火性能，使我廠的環(huán)保磚與其他磚類產(chǎn)品比有很高的耐火性。由于氟元素的特殊化學(xué)性能，使此環(huán)保磚具有超強(qiáng)度的特性。由于稀土元素具有與氣體的作用，用作“去氣劑”，減少磚塊中的氣體；具有與雜質(zhì)的作用，可以脫硫，用以防脆，此外，少量的稀土元素還可以大大提高抗氧化性。所以，由于螢石礦尾礦作為原料使用，使產(chǎn)品具有超強(qiáng)、耐久、穩(wěn)定、防火的優(yōu)良特性。(4)粉煤灰
粉煤灰是火電廠的固體廢渣，具有火山灰的活性，具質(zhì)輕(與同類產(chǎn)品比，重量約輕20% )，導(dǎo)熱系數(shù)小，能改善物理性質(zhì)。(5)造紙廢棄物(白泥)目前我國造紙生產(chǎn)多采用草漿造紙法，為了減少造紙廢液對環(huán)境的污染，一般要對廢液進(jìn)行回收處理，但在回收工藝中產(chǎn)生大量殘渣(即白泥)，會造成二次污染。白泥以CaCO3為主要成分，將造紙工業(yè)廢料綜合利用，作為該生產(chǎn)的主要原料之一。由于白泥呈強(qiáng)堿性，具有很強(qiáng)的固氟效果，對提高產(chǎn)品的質(zhì)量起一定作用。(6)水泥用作為粘合固化劑(7)蘋果酸(少量)蘋果酸又名2-羥基丁二酸，分子或C4H6O5在原料配比中加入少量的蘋果酸可起到活化的劑的作用，并對于配方中的各種化學(xué)成分之間起到固化的作用。(8)陶粒所述陶粒為珍珠巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖為原料，經(jīng)過粉碎，焙燒，篩粉而成。具體可為如下步驟1、選擇優(yōu)質(zhì)原料，開采舍有粘土礦物成分總量大于40%的以伊利石、蒙托石為主， 高嶺石、沸石為輔組成的凝灰質(zhì)砂頁巖或珍珠巖、凝灰?guī)r；2、將上述原料加入10 %的水，放入攪拌機(jī)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使物料水份混合均勻，將已攪拌均勻，總含水量?0 %的物料送入擠粒機(jī)造粒；3、經(jīng)篩選將合格顆粒送入回轉(zhuǎn)窖經(jīng)預(yù)熱帶和燒成帶進(jìn)行燒制，預(yù)熱帶溫度從 120°C開始逐漸升溫，預(yù)熱40分鐘進(jìn)入燒成帶，燒成帶溫度在1300，燒成時間2 5分鐘； 回轉(zhuǎn)窖的轉(zhuǎn)速控制在1. 5轉(zhuǎn)/分，排風(fēng)量為27000 31000立方米/分，此時頁巖顆粒充分膨脹，制成陶粒；4、燒成后的頁巖陶粒流入冷卻滾筒，冷卻時間為5 8分鐘，使頁巖陶粒的溫度降至100°C以下，經(jīng)檢驗(yàn)即可入庫。實(shí)施例1一種陶粒保溫磚的制備方法，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒20份；鋼鐵爐渣20份；螢石礦尾砂20份；粉煤灰8份；白泥5份；水泥5份；活化劑1份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物和陶粒進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方式為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)機(jī)養(yǎng)護(hù)。實(shí)施例2一種陶粒保溫磚的制備方法，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒40份；鋼鐵爐渣40份；螢石礦尾砂30份；粉煤灰9份；白泥10份；水泥10份；活化劑3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物和陶粒進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方式為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)機(jī)養(yǎng)護(hù)。
實(shí)施例3一種陶粒保溫磚的制備方法，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒30份；鋼鐵爐渣30份；螢石礦尾砂30份；粉煤灰8份；白泥8份；水泥8份；活化劑3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物和陶粒進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方式為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)機(jī)養(yǎng)護(hù)。上述實(shí)施例1到實(shí)施例3得到的產(chǎn)品，產(chǎn)品規(guī)格6000 X 2000 X 2400 (mm)經(jīng)檢測， 各取實(shí)施例1到實(shí)施例3的1000塊陶粒保溫磚，測量的各項數(shù)據(jù)的平均值如表1所示表一
權(quán)利要求
1.一種陶粒保溫磚，其特征在于包括如下重量份比的原料陶粒:20-40份；鋼鐵爐渣:20-40份；螢石礦尾砂5-10份；粉煤灰8_9份；白泥:5_10 份；水泥5-10份；活化劑1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒保溫磚，其特征在于，所述原料的重量份比為陶粒30 份；鋼鐵爐渣30份；螢石礦尾砂30份；粉煤灰8份；白泥8份；水泥8份；活化劑3 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒保溫磚，其特征在于，所述陶粒以珍珠巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂頁巖為原料，經(jīng)過粉碎，焙燒，篩粉而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶粒保溫磚的制備方法，其特征在于，所述活化劑為蘋果酸。
5.一種陶粒保溫磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒20-40份；鋼鐵爐渣20-40份；螢石礦尾砂5_10 份；粉煤灰8-9份；白泥5-10份；水泥5-10份；活化劑1-3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物和陶粒進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模， 最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶粒保溫磚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、按以下重量份比稱取原料，陶粒30份；鋼鐵爐渣30份；螢石礦尾砂30份；粉煤灰8份；白泥8份；水泥8份；蘋果酸3份；b、先將鋼鐵爐渣去鐵質(zhì)，然后將鋼鐵爐渣，螢石礦尾砂，粉煤灰，白泥，水泥，活化劑，混合細(xì)磨成混合物；C、將上述混合物進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，澆注在模具內(nèi)成型，成型后進(jìn)行脫模，最后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高摻量粉煤灰輕質(zhì)保溫磚塊的制備方法，其特征在于，所述步驟c中養(yǎng)護(hù)方式為自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)機(jī)養(yǎng)護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑材料及其制造工藝，尤其涉及一種含有陶粒的保溫磚及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為提供一種陶粒保溫磚，包括如下重量份比原料組成陶粒20-40份；鋼鐵爐渣20-40份；螢石礦尾砂5-10份；粉煤灰8-9份；白泥5-10份；水泥5-10份；活化劑1-3份。本發(fā)明的有益效果為1、建筑使用該磚塊做墻體，比采用傳統(tǒng)粘土磚減輕自重約30％，減少地基基礎(chǔ)建筑費(fèi)用，降低工程造價；2、抗壓強(qiáng)度高；3、保溫隔熱隔音性能好；4、具有耐火抗震性能、耐久性好；5、不爆裂、抗凍性能好。該保溫磚在使用中實(shí)用性強(qiáng)，由于質(zhì)輕、強(qiáng)度高，所以施工效率高并適用于各種建筑結(jié)構(gòu)。
文檔編號C04B28/00GK102515635SQ20111037219
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者趙汝雄 申請人:趙汝雄