本發(fā)明涉及建筑材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊及其制備方法。
背景技術(shù)：
節(jié)能問(wèn)題受到世界各國(guó)的普遍重視，在我國(guó)的“十二五”規(guī)劃中，節(jié)能環(huán)保位居各大產(chǎn)業(yè)之首；“十三五”規(guī)劃中，著力促進(jìn)建筑節(jié)能與綠色建筑新發(fā)展再次成為節(jié)能工作的重中之重，因而節(jié)能環(huán)保材料具有廣闊的發(fā)展空間。在能源消費(fèi)方面，建筑能耗高居各行業(yè)之首；在建筑能耗中，通過(guò)墻體浪費(fèi)的能量又占據(jù)主要地位，因而發(fā)展墻體保溫節(jié)能材料對(duì)于民生和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要意義。目前墻體外保溫材料分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。有機(jī)保溫材料主要有聚苯乙烯泡沫材料、聚氨酯泡沫材料、酚醛樹脂泡沫材料、聚乙烯泡沫材料，其主要問(wèn)題是普遍達(dá)不到不燃或者耐火的標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)，北京、上海、沈陽(yáng)等地相繼發(fā)生建筑外保溫材料火災(zāi)，造成嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。公安部消防局已下發(fā)通知，要求使用a級(jí)防火材料，在此形勢(shì)下，絕大部分有機(jī)外保溫材料基本被排除在外。無(wú)機(jī)外保溫材料主要選用巖棉、玻璃棉、石棉、硅酸鋁纖維板、膨化珍珠巖板、膨脹?；⒅榈龋鲜霾牧掀毡榇嬖谖矢?、容易變形、環(huán)保問(wèn)題、強(qiáng)度不高、難以成型以及難以與墻體復(fù)合等應(yīng)用問(wèn)題，嚴(yán)重影響使用壽命。綜上，墻體外保溫材料，不僅成本高，而且難以兼顧高強(qiáng)、輕質(zhì)、保溫、防火、施工方便等性能，因而需要發(fā)展新的外墻自保溫材料，以進(jìn)一步大幅度提高建筑節(jié)能的效率和耐火性能。
目前市場(chǎng)所生產(chǎn)的外墻自保溫砌塊普遍存在制備工藝復(fù)雜、密度偏大、強(qiáng)度偏低、導(dǎo)熱系數(shù)偏高的種種弊端，制約了其發(fā)展。此外，在已有的免燒砌塊技術(shù)方案中，由于漿料粘聚力不夠大，難以達(dá)到大規(guī)模連續(xù)擠出工藝要求，通常采用壓制成型工藝；在已有的自保溫空心砌塊技術(shù)方案中，由于基材的導(dǎo)熱系數(shù)較高，通常需在磚坯燒成后或者待免燒砌體硬化后，后期在砌體孔洞內(nèi)部插入或者灌注填充泡沫水泥、聚苯泡沫等保溫材料才能達(dá)到自保溫要求，這不僅加大了生產(chǎn)工藝的復(fù)雜程度，顯著降低了生產(chǎn)效率，還增加了成本。此外，填充于砌塊孔洞內(nèi)的有機(jī)聚合物，濕氣容易聚集在界面周圍，界面的長(zhǎng)期粘結(jié)性能較難以保障；再次，這種在砌體孔洞內(nèi)填充有機(jī)聚合物泡沫的技術(shù)方案在一定程度上也留有火災(zāi)隱患。
因此，開發(fā)一種能采用連續(xù)擠出工藝成型，兼顧產(chǎn)能大、早期強(qiáng)度高、模具和堆場(chǎng)成本低、高強(qiáng)輕質(zhì)、保溫耐火、隔音、抗?jié)B、界面粘結(jié)好、表觀質(zhì)感美觀的外墻自保溫砌塊及其制備方法，成為建筑保溫材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，因此需要一種可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、高效，且具有高強(qiáng)、早強(qiáng)等力學(xué)性能，又兼具自保溫、耐火、吸音、抗?jié)B等功能性的外墻自保溫空心砌塊的缺點(diǎn)，提供一種可連續(xù)擠出成型的高強(qiáng)、輕質(zhì)并具備良好保溫防火、隔音、抗?jié)B性能的免燒外墻自保溫空心砌塊。
為此，本發(fā)明一種可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊采用以下技術(shù)方案：包括如下組分：粘結(jié)劑和填料，所述填料體積分?jǐn)?shù)為10%~90%；其中，所述粘接劑為地質(zhì)聚合物或地質(zhì)聚合物與水泥兩者混合物，所述填料為超輕質(zhì)填料或超輕質(zhì)填料與次輕質(zhì)填料兩者混合物，所述超輕質(zhì)填料為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔铮龃屋p質(zhì)填料為爐渣、煤渣、尾礦渣、磚渣中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為所述地質(zhì)聚合物和所述水泥的混合物。
優(yōu)選的，所述地質(zhì)聚合物由體積分?jǐn)?shù)為0~85%的偏高嶺土、0~45%的水玻璃和0~25%的水混合而成。
優(yōu)選的，所述偏高嶺土為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。
優(yōu)選的，所述水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
優(yōu)選的，還包括助劑。
優(yōu)選的，所述助劑由體積分?jǐn)?shù)為0~0.75的防水劑、0~0.75的消泡劑、0~0.75的增稠觸變劑混合而成。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法，包括以下步驟：（1）在粘結(jié)劑中加入體積分?jǐn)?shù)為10%~90%填料，混合并攪拌2~5分鐘，得到混合漿體；（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成權(quán)利要求1所述的可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
優(yōu)選的，在粘結(jié)劑中加入體積分?jǐn)?shù)為10%~90%填料，混合并攪拌2~5分鐘，得到混合漿體具體為：按體積分?jǐn)?shù)，取0~40份水泥，0~85份偏高嶺土，0~45份模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或鉀水玻璃，0~25份水，混合并攪拌2~5分鐘，得到混合漿體。
優(yōu)選的，在所述混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘
采用上述技術(shù)方案的有益效果是：
由于本實(shí)施例中的可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊以地質(zhì)聚合物（geopolymer）或地質(zhì)聚合物與水泥二者混合物為粘結(jié)劑，以空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔镒鞒p質(zhì)填料，搭配爐渣、煤渣、尾礦渣、磚渣的一種或多種作為次輕質(zhì)填料，可采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或壓制工藝成型，并經(jīng)養(yǎng)護(hù)而得到的免燒外墻自保溫空心砌塊。地質(zhì)聚合物漿體粘聚力大，觸變性強(qiáng)，易于壓力擠出成型，地質(zhì)聚合物具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、耐高溫、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)較低等特點(diǎn)，可以保證砌塊高強(qiáng)、早強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低等性能；水泥可以調(diào)整粘聚力及凝結(jié)時(shí)間，并降低砌塊成本，空心玻璃微珠強(qiáng)度高，攪拌過(guò)程中不易碎，可確保砌塊兼具良好的保溫性能和力學(xué)性能，空心玻璃微珠還具有滾珠潤(rùn)滑作用，讓漿體具有優(yōu)異的可塑性，提高擠出成品率；搭配適量直徑較大的?；⒅榭梢詢?yōu)化級(jí)配，同時(shí)降低砌塊成本。次輕填料可保證砌塊具有較好的保溫性能及力學(xué)性能，并有效控制成本。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、高效，且具有高強(qiáng)、早強(qiáng)等力學(xué)性能，又兼具自保溫、耐火、吸音、抗?jié)B等功能性的外墻自保溫空心砌塊的缺點(diǎn)，提供一種可連續(xù)擠出成型的高強(qiáng)、輕質(zhì)并具備良好保溫防火、隔音、抗?jié)B性能的免燒外墻自保溫空心砌塊。
實(shí)施例一可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱取：地質(zhì)聚合物，10%的超輕質(zhì)填料，所述超輕質(zhì)填料微粒具有從0.02到0.6的微粒比重及約10至100微米(μm)的平均粒徑，超輕質(zhì)填料可以為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔?，地質(zhì)聚合物由偏高嶺土、水玻璃和水混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)比為（0~85%）：（0~45%）：（0~25%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法包括如下步驟：
（1）在地質(zhì)聚合物中加入體積分?jǐn)?shù)為10%的超輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘，得到混合漿體；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
實(shí)施例二可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱?。旱刭|(zhì)聚合物，50%的超輕質(zhì)填料，超輕質(zhì)填料可以為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔铮刭|(zhì)聚合物由偏高領(lǐng)土、水玻璃和水中的一種或多種混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)為（0~85%）：（0~45%）：（0~25%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法包括如下步驟：
（1）在地質(zhì)聚合物中加入體積分?jǐn)?shù)為50%的超輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
實(shí)施例三可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱?。旱刭|(zhì)聚合物，90%的超輕質(zhì)填料，超輕質(zhì)填料可以為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔?，地質(zhì)聚合物由偏高領(lǐng)土、水玻璃和水中的一種混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)比為（0~85%）：（0~45%）：（0~25%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法包括如下步驟：
（1）在地質(zhì)聚合物中加入體積分?jǐn)?shù)為90%的超輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘，得到混合漿體；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
需要說(shuō)明的是，在實(shí)施例一、二、三中，地質(zhì)聚合物可以等同替換為地質(zhì)聚合物與水泥兩者混合物，即為地質(zhì)聚合物與水泥兩者混合物與超輕質(zhì)填料的組合，此處不做贅述。
實(shí)施例四可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱?。旱刭|(zhì)聚合物、水泥，10%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料。所述次輕質(zhì)填料微粒具有從1.00到1.60的微粒比重及約500至1000微米(μm)的平均粒徑。超輕質(zhì)填料為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔?，次輕質(zhì)填料為爐渣、煤渣、尾礦渣、磚渣中的一種或多種，地質(zhì)聚合物由偏高領(lǐng)土、水玻璃和水混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)比為（0~85%）：（0~45%）：（0~25%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法為：
（1）在地質(zhì)聚合物、水泥中加入體積分?jǐn)?shù)為10%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘，得到混合漿體；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
實(shí)施例五一種可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱?。旱刭|(zhì)聚合物、水泥，50%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料。超輕質(zhì)填料為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔?，次輕質(zhì)填料為爐渣、煤渣、尾礦渣、磚渣中的一種或多種，地質(zhì)聚合物由偏高領(lǐng)土、水玻璃和水混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)比為（0~55%）：（0~28.5%）：（0~16.5%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法為：
（1）在地質(zhì)聚合物、水泥中加入體積分?jǐn)?shù)為50%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘，得到混合漿體；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
實(shí)施例六可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊的制備
物料按如下體積份稱?。旱刭|(zhì)聚合物、水泥，90%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料。超輕質(zhì)填料為空心玻璃微珠或空心玻璃微珠與?；⒅閮烧呋旌衔?，次輕質(zhì)填料為爐渣、煤渣、尾礦渣、磚渣中的一種或多種，地質(zhì)聚合物由偏高領(lǐng)土、水玻璃和水混合而成，上述偏高嶺土、水玻璃和水體積分?jǐn)?shù)比為（0~85%）：（0~45%）：（0~25%）。偏高嶺土具體為將高嶺土在高溫煅燒后，經(jīng)熱控制脫掉高嶺土層狀結(jié)構(gòu)間的羥基而得到的高活性偏高嶺土。水玻璃為模數(shù)為0.5~2.5的工業(yè)鈉水玻璃或者鉀水玻璃或兩者混合物。
該免燒外墻自保溫空心砌塊的制備方法為：
（1）在地質(zhì)聚合物、水泥中加入體積分?jǐn)?shù)為50%的超輕質(zhì)填料和次輕質(zhì)填料，混合并攪拌2分鐘或3分鐘或4分鐘或5分鐘，得到混合漿體；
（2）將所述混合漿體采用連續(xù)擠出工藝，在塑性狀態(tài)下線切割成型或采用壓制工藝成型；
（3）將所述成型砌塊經(jīng)養(yǎng)護(hù)，制成可連續(xù)擠出成型的免燒外墻自保溫空心砌塊。
需要說(shuō)明的是，上述步驟（1）和（2）之間還可以包括在混合漿體中加入助劑，混合并攪拌3~10分鐘。助劑具體可為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑中的一種或多種。當(dāng)助劑為防水劑、消泡劑及增稠觸變劑的混合物時(shí)，防水劑、消泡劑、增稠觸變劑的體積分?jǐn)?shù)比為（0~0.75）：（0~0.75）：（0~0.75）。
在整體組分中，填料組分（包括超輕質(zhì)填料或超輕質(zhì)填料與次輕質(zhì)填料兩者混合物）體積分?jǐn)?shù)可以在10%~90%變化，一般情況下，填料組分占比為15%~60%時(shí)，砌塊可以在保持較低的密度、良好的保溫性能的前提下，仍有較高的強(qiáng)度；在粘結(jié)劑組分（包括地質(zhì)聚合物或地質(zhì)聚合物與水泥兩者混合物）中，水泥占比可以在0~100%變化，一般而言，水泥占比越高，砌塊密度越大，導(dǎo)熱系數(shù)也越大，實(shí)際當(dāng)中水泥宜占比10%~30%；在超輕質(zhì)填料組分中，空心玻璃微珠占比可以在0~100%變化，空心玻璃微珠具有高強(qiáng)、粒徑均勻等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格也高。因此，實(shí)際當(dāng)中空心玻璃微珠宜占比10%~40%。免燒外墻自保溫空心砌塊抗壓強(qiáng)度為5mpa~10mpa；密度為0.3g/cm3~0.7g/cm3；所制備空心砌塊的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)為0.1~0.18w/(m.k)。此外，該方案所采用原材料均價(jià)格適中，制備工藝簡(jiǎn)單。
所用空心玻璃微珠可根據(jù)產(chǎn)品需要，選用s38、s60hs或其他各種空心玻璃微珠。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。