本發(fā)明屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：：隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展和建筑的現(xiàn)代化，建筑工程中保溫板的使用量逐年增加。外墻保溫能夠有效的阻絕熱能傳導(dǎo)，保溫效果非常明顯，不僅能夠大量節(jié)約冬季采暖費用，而且與其他采暖方法相比更為環(huán)保。我國現(xiàn)階段使用的保溫材料主要為有機保溫材料和無機保溫材料，但是由于材料化學(xué)性質(zhì)的特點，不論是無機保溫材料還是有機保溫材料，都無法同時兼顧保溫節(jié)能性能和消防安全的要求：從保溫性能而言，有機材料優(yōu)于無機材料；從消防安全性能來考慮，A級阻燃性保溫材料又是不二選擇。近年來，無機保溫材料中膨脹珍珠巖以其優(yōu)良防火性能，對環(huán)境無污染等優(yōu)勢正逐步成為無機外墻保溫材料的首選。膨脹珍珠巖作為一種非金屬礦物材料，廣泛應(yīng)用于建筑、冶金、石油、化工、輕工、電力、運輸及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。河南信陽上天梯珍珠巖礦藏探明儲量1.27億噸，居“亞洲第一，世界第二”，占我國珍珠巖工業(yè)儲量的70％以上。在建筑行業(yè)，由信陽師范學(xué)院研究的球形閉孔珍珠巖實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，膨脹珍珠巖便被廣泛應(yīng)用于外墻保溫板的輕骨材料。但是由于各種原因，膨脹珍珠巖保溫板的應(yīng)用還是受到一些限制。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法，該礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板具有防火性能優(yōu)越、質(zhì)輕、強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低、柔韌性好、施工性能好等特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板，包括以下重量份計的組分：水泥25-40份、粉煤灰5-8份、甲基三甲氧基硅烷2-5份、聚丙烯酸酯乳液5-10份、礦物質(zhì)纖維3-5份、改性膨脹珍珠巖50-70份、十二烷基苯磺酸鈉0.7-2.9份、添加劑5-10份、生石灰1-3份、PP纖維0.1-0.5份、硅酸鈉1-2份和水10-20份。所述的水泥的型號為PO52.5。所述的粉煤灰的細(xì)度為12％(R45)，燒失量為5％，三氧化硫含量為3％。所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至1000-1300℃進行膨化處理，使珍珠巖體積膨脹7-10倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至100-200℃時，對膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠巖總重量5-10％的甲基三甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過20-30目篩，即得。所述的添加劑包括以下重量份計的組分：硫酸鈣25-35份、氧化鋁2-5份、羧甲基纖維素鈉0.2-5份、磷酸鋅5-10份和氧化鐵15-20份。所述的礦物質(zhì)纖維為硅酸鋁纖維、水鎂石纖維、海泡石纖維中的至少一種；所述的礦物質(zhì)纖維的長度為6-12mm；所述的PP纖維的長度為12-16mm。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案還在于提供一種礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將粉煤灰、添加劑、聚丙烯酸酯乳液、礦物質(zhì)纖維、PP纖維、生石灰和硅酸鈉混合并攪拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯磺酸鈉繼續(xù)攪拌，得到膠粉料；(2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攪拌，再加入甲基三甲氧基硅烷和水，攪拌均勻，連續(xù)模壓成型，得到半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板；(3)將半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板進行加熱養(yǎng)護；(4)加熱養(yǎng)護結(jié)束后，開始干燥，干燥至礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5％，即可出窯。步驟(2)中連續(xù)模壓成型所使用的設(shè)備為液壓機，液壓機的壓力為50t。步驟(3)中加熱養(yǎng)護的溫度為20-70℃，時間為10-24h。改性膨脹珍珠巖保溫板的加熱養(yǎng)護可采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法。本發(fā)明是將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板送入隧道窯中，關(guān)閉隧道窯窯門，開啟生物質(zhì)顆粒燃燒機和熱風(fēng)機對半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進行加熱養(yǎng)護。步驟(4)中干燥的溫度為90-120℃。有益效果1、防火性能優(yōu)越。本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板主要使用的的是無機不燃材料，能夠有效提高保溫板的防火性能，本發(fā)明礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的燃燒性能可達A1級。2、質(zhì)輕、強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低。本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板材采用高標(biāo)號水泥作為主要膠凝材料，同時外摻礦物質(zhì)纖維、PP纖維、粉煤灰、十二烷基苯磺酸鈉、硅酸鈉、生石灰提高膠凝材料的強度，使保溫材料在保證抗壓、抗折強度的基礎(chǔ)上大大降低干密度，使板材具有較高的強度和較低的導(dǎo)熱系數(shù)，從而保證保溫板材和系統(tǒng)具有良好的保溫性能。3、與保溫系統(tǒng)的粘結(jié)層和抗裂保護層相容性好。由于本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板采用高標(biāo)號水泥作為主要的膠凝材料，沒有采用泡花堿和含有泡花堿或含有氯離子水泥添加劑，從根源上保證改性膨脹珍珠巖保溫板材和保溫系統(tǒng)不會出現(xiàn)返堿返氯等問題，同時本發(fā)明的保溫板與保溫系統(tǒng)使用的粘接砂漿、抗裂砂漿成分基本相似，保證了系統(tǒng)相容性好，不會發(fā)生空鼓開裂等現(xiàn)象，能夠與建筑物同壽命。4、柔韌性好、壓折比合理、施工性能好。本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板采用半干料模壓技術(shù)和采用柔韌性較好的聚丙烯酸酯乳液作為膠凝材料添加劑，且保溫板材料從改性膨脹珍珠巖制作到板材模壓成型，全部采用自動化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，降低了施工過程改性膨脹珍珠巖保溫板破損率。5、吸水率低。本發(fā)明的改性膨脹珍珠巖保溫板加入甲基三甲氧基硅烷作為憎水劑，并通過改性膨脹珍珠巖，優(yōu)化各組分的比例關(guān)系，降低保溫板的吸水率，延長使用壽命。6、綠色環(huán)保。本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板以水泥、粉煤灰、PP纖維、礦物質(zhì)纖維和其它有機、無機物作為原料，有效利用了工礦廢棄料，且沒有添加有毒有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。7、膨脹珍珠巖在生產(chǎn)過程中雖然可以通過提高?；蕘磉_到提高保溫效果的目的，但是仍有接近30％的開孔珍珠巖存在，為了降低這一部分膨脹珍珠巖的吸水率，本發(fā)明在膨化爐膨化后降溫過程中噴施甲基三甲氧基硅烷，改性膨脹珍珠巖以達到憎水的目的。8、本發(fā)明通過控制半干的保溫板的加熱養(yǎng)護溫度和時間，控制干燥溫度，能夠進一步提高保溫板的各項性能。9、實驗結(jié)果表明，本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的干密度小于187kg/m3，抗壓強度大于0.62MPa，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.054W/(m.k)，抗折強度大于0.42MPa，質(zhì)量含水量小于4.4％，垂直于板面方向抗拉強度大于0.23MPa，體積吸水率小于7.6％，軟化系數(shù)大于0.86，質(zhì)量損失率小于4.0％，抗壓強度損失率小于23％，憎水率大于99.0％。10、本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的原料來源廣泛、成本低、生產(chǎn)工藝簡單、易于操作，能夠滿足不同建筑材料的需求，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細(xì)說明。本發(fā)明中所用的原料的要求為：水泥的型號為PO52.5。粉煤灰的細(xì)度為12％(R45)，燒失量為5％，三氧化硫含量為3％。PP纖維的長度為16mm。礦物質(zhì)纖維的長度為10mm。聚丙烯酸酯乳液為太原市晉源區(qū)晉遠(yuǎn)建材廠生產(chǎn)。實施例1本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板，包括以下重量份計的組分：水泥25份、粉煤灰5份、甲基三甲氧基硅烷2份、聚丙烯酸酯乳液5份、硅酸鋁纖維3份、改性膨脹珍珠巖50份、十二烷基苯磺酸鈉0.7份、添加劑5份、生石灰1份、PP纖維0.1份、硅酸鈉1份和水10份。所述的添加劑包括以下重量份計的組分：硫酸鈣25份、氧化鋁2份、羧甲基纖維素鈉0.2份、磷酸鋅5份和氧化鐵15份。所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至1000℃進行膨化處理，使珍珠巖體積膨脹7倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至100℃時，對膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠巖總重量5％的甲基三甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過20目篩，即得。本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將粉煤灰、添加劑、聚丙烯酸酯乳液、硅酸鋁纖維、PP纖維、生石灰和硅酸鈉混合并攪拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯磺酸鈉繼續(xù)攪拌，得到膠粉料；(2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攪拌，再加入甲基三甲氧基硅烷和水，攪拌均勻，在液壓機壓力為50t的條件下，連續(xù)模壓成型，得到半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板；(3)將半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板送入隧道窯中，關(guān)閉隧道窯窯門，開啟生物制顆粒燃燒機及熱風(fēng)機對半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板在60℃進行加熱養(yǎng)護16h；(4)加熱養(yǎng)護結(jié)束后，在100℃下開始干燥，干燥至礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5％，即可出窯。實施例2本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板，包括以下重量份計的組分：水泥32份、粉煤灰7份、甲基三甲氧基硅烷3份、聚丙烯酸酯乳液8份、硅酸鋁纖維2份、水鎂石纖維2份、改性膨脹珍珠巖60份、十二烷基苯磺酸鈉1.5份、添加劑8份、生石灰2份、PP纖維0.3份、硅酸鈉2份和水15份。所述的添加劑包括以下重量份計的組分：硫酸鈣30份、氧化鋁3份、羧甲基纖維素鈉2份、磷酸鋅8份和氧化鐵18份。所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至1200℃進行膨化處理，使珍珠巖體積膨脹8倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至150℃時，對膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠巖總重量8％的甲基三甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過25目篩，即得。本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將粉煤灰、添加劑、聚丙烯酸酯乳液、硅酸鋁纖維、水鎂石纖維、PP纖維、生石灰和硅酸鈉混合并攪拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯磺酸鈉繼續(xù)攪拌，得到膠粉料；(2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攪拌，再加入甲基三甲氧基硅烷和水，攪拌均勻，在液壓機壓力為50t的條件下，連續(xù)模壓成型，得到半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板；(3)將半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板送入隧道窯中，關(guān)閉隧道窯窯門，開啟生物制顆粒燃燒機及熱風(fēng)機對半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板在20℃進行加熱養(yǎng)護24h；(4)加熱養(yǎng)護結(jié)束后，在120℃下開始干燥，干燥至礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5％，即可出窯。實施例3本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板，包括以下重量份計的組分：水泥40份、粉煤灰8份、甲基三甲氧基硅烷5份、聚丙烯酸酯乳液10份、硅酸鋁纖維1份、水鎂石纖維2份、海泡石纖維2份、改性膨脹珍珠巖70份、十二烷基苯磺酸鈉2.9份、添加劑10份、生石灰3份、PP纖維0.5份、硅酸鈉2份和水20份。所述的添加劑包括以下重量份計的組分：硫酸鈣35份、氧化鋁5份、羧甲基纖維素鈉5份、磷酸鋅10份和氧化鐵20份。所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至1300℃進行膨化處理，使珍珠巖體積膨脹10倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至200℃時，對膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠巖總重量10％的甲基三甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過30目篩，即得。本實施例的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將粉煤灰、添加劑、聚丙烯酸酯乳液、硅酸鋁纖維、水鎂石纖維、海泡石纖維、PP纖維、生石灰和硅酸鈉混合并攪拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯磺酸鈉繼續(xù)攪拌，得到膠粉料；(2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攪拌，再加入甲基三甲氧基硅烷和水，攪拌均勻，在液壓機壓力為50t的條件下，連續(xù)模壓成型，得到半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板；(3)將半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板送入隧道窯中，關(guān)閉隧道窯窯門，開啟生物制顆粒燃燒機及熱風(fēng)機對半干的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板在70℃進行加熱養(yǎng)護10h；(4)加熱養(yǎng)護結(jié)束后，在90℃下開始干燥，干燥至礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5％，即可出窯。實驗例一以實施例1的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板為實驗材料，驗證不同長度的PP纖維對改性膨脹珍珠巖保溫板的強度影響，結(jié)果見表1。表1不同長度的PP纖維對改性膨脹珍珠巖保溫板的強度影響PP纖維長度抗壓強度抗折強度纖維混料情況6mm0.39MPa0.108MPa分散良好8mm0.42MPa0.180MPa分散良好10mm0.44MPa0.226MPa分散良好12mm0.46MPa0.370MPa分散良好14mm0.57MPa0.425MPa分散良好16mm0.63MPa0.45MPa分散良好18mm0.64MPa0.46MPa不易分散20mm0.65MPa0.47MPa不易分散實驗例二以本發(fā)明的膨脹珍珠巖為實驗材料，按照實施例1的改性膨脹珍珠巖的制備方法，僅改變甲基三甲氧基硅烷的噴施溫度，驗證不同噴施溫度對改性膨脹珍珠巖憎水性影響，結(jié)果見表2。表2不同噴施溫度對改性膨脹珍珠巖憎水性影響珍珠巖產(chǎn)地噴施溫度憎水率信陽上天梯200℃98.9％信陽上天梯150℃99.3％信陽上天梯100℃99.1％實驗例三以本發(fā)明的礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板作為實驗組，并采用市售的膨脹珍珠巖保溫板作為對照，檢測各項性能指標(biāo)，結(jié)果見表3。表3本發(fā)明礦物質(zhì)纖維增強型改性膨脹珍珠巖保溫板的各項性能指標(biāo)當(dāng)前第1頁1 2 3