本發(fā)明涉及建材領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)節(jié)能磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
粘土磚禁用后，墻材雖有材質(zhì)輕且隔熱保溫性較佳的加氣水泥砌塊，但投資大而不易普及，特別是材質(zhì)松化、掛漿易脫，做外墻易透水，強(qiáng)度低而保安性差，目前的水泥多孔磚僅以水泥和沙石料或礦碴等破碎料混合制作，無(wú)論是沙石料磚、粉煤灰磚或金屬礦碴粉磚及煤矸石磚，都沒(méi)有輕質(zhì)保溫材料摻配制作，不但磚體太重，且易透水透熱，易脫層及破損、不耐久、造價(jià)高、工期長(zhǎng)。
其中，加氣水泥磚以石粉和粉煤灰為主料，水泥為膠凝料發(fā)泡而成，所以磚體較松化，粉煤灰輕體磚以粉煤灰為主料和氧化鎂為膠凝料，但氧化鎂等菱鎂制品易返鹵，國(guó)家已有限令，且成本高，后期易變質(zhì)松化。
專(zhuān)利號(hào)CN 103332888 A具體涉及一種輕質(zhì)節(jié)能磚，該輕質(zhì)節(jié)能磚由如下材料混合制成：膠凝料20份，主碴料50份至70份，輕質(zhì)填充料10份至20份，除臭助劑0.1份－0.2份，該技術(shù)方案雖然加入工農(nóng)業(yè)廢棄物的輕質(zhì)料，經(jīng)除臭等工藝后制成產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)新資源的同時(shí)降低成本，但其保溫、防水、抗震、耐久不足。
專(zhuān)利號(hào)CN 105418016 A涉及蜂窩節(jié)能磚及其制造方法。該蜂窩節(jié)能磚主要由巖棉蜂窩芯材和混凝土網(wǎng)架結(jié)構(gòu)這兩部分組成，巖棉蜂窩芯材由粒狀巖棉組成，混凝土網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由混凝土砂漿組成。通過(guò)巖棉蜂窩芯材的制作、混凝土網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的備料和蜂窩節(jié)能磚的成型等步驟完成該材料的制造。該技術(shù)方案生產(chǎn)出的蜂窩節(jié)能磚雖然保溫節(jié)能效果好，但生產(chǎn)成本高，不利于推廣。
因此，需要設(shè)計(jì)出一種能夠解決以上問(wèn)題的輕質(zhì)節(jié)能磚及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種輕質(zhì)節(jié)能磚及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種輕質(zhì)節(jié)能磚，按重量份計(jì)，包括太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混劑1 -5份、輕質(zhì)填充料10-15份、秸稈包覆顆粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰殼炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、膠凝料5-10份、除臭助劑0.1-0.3份、水8-10份。
優(yōu)選的，按重量份計(jì)，包括太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混劑3份、輕質(zhì)填充料13份、秸稈包覆顆粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰殼炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、膠凝料5份、除臭助劑0.2份、水8份。
優(yōu)選的，所述太湖淤泥是從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)干燥粉碎得到的含水率1％- 4％、10 目- 100 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化學(xué)成分 ： SiO2 55 - 75％， Fe2O3 4 - 12％， Al2O310 - 16％，燒失量 6-12％。
優(yōu)選的，所述秸稈包覆顆粒由下列重量份的原料制得：硅藻土25-35份、植物秸稈粉20-30份、水玻璃15-25份、羧甲基纖維素1-2份、粘土3-5份。
優(yōu)選的，所述秸稈包覆顆粒的制備過(guò)程為：將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度攪拌混合20-30min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌10-15min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在2-4mm，即得秸稈包覆顆粒。
優(yōu)選的，所述干混劑為界面劑或粘結(jié)劑，所述膠凝料為水泥，所述輕質(zhì)填充料為瓊脂渣或陶粒，所述除臭助劑為氫氧化鈉。
優(yōu)選的，所述改性海泡石由下列方法制備：海泡石置于400-450℃窯爐中焙燒2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石。
一種制備輕質(zhì)節(jié)能磚的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：
a．原料制備：從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾、脫水，得到含水率 18％～ 35％的半成品，再經(jīng)過(guò)晾曬，得到含水率1％～4％的泥塊，最后破碎成 10 目～ 100 目的泥粉，從而制成太湖淤泥，將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在110-120℃下以500-800rpm 的速度攪拌混合20-30min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌10-15min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1000-1500rpm 的速度共混5-10min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在2-4mm，制備成秸稈包覆顆粒，海泡石置于400-450℃窯爐中焙燒2-3h，粉碎研磨成100-150 目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石；
b．按重量份稱(chēng)取太湖淤泥20 -35份、城市污泥10 -20份、干混劑1 -5份、輕質(zhì)填充料10-15份、秸稈包覆顆粒5-10份、凹凸棒土5-10份、沸石8-15份、粉煤灰5-10份、椰殼炭3-5份、陶粒3-5份、改性海泡石3-5份、稠化粉1-2份、膠凝料5-10份、除臭助劑0.1-0.3份；
c．混合：將稱(chēng)取好的原料加水?dāng)嚢杌旌?，攪拌時(shí)間為5-10min；
d. 陳化：將制得的混合料堆放陳化2-3 天；
e. 制坯：將混合后的原料輪碾捏合成均勻的泥條，將泥條真空擠壓成型得到濕坯，成型壓力為 2.0 ～ 4.0MPa，成型壓力時(shí)間不少于 3 秒；濕坯在 100～200℃下干燥 2 ～ 4 小時(shí)得到干燥坯體；
f. 燒制：將上述干燥坯體在燒成溫度為1000～1200℃下燒成3～20小時(shí)；
g. 養(yǎng)護(hù)：將燒制后的坯體碼垛，碼垛后，第二天開(kāi)始堆放，并每天噴水養(yǎng)護(hù)一次至二次，第五天后自然養(yǎng)護(hù)，十至十五天后可得成品。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，有效解決了太湖淤泥清理及堆放問(wèn)題，而且還能夠減少對(duì)粘土、頁(yè)巖的開(kāi)挖，避免了由于淤泥堆積地表或耕地上對(duì)耕地造成的破環(huán)和對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染，利用植物秸稈粉包覆硅藻土，提高污泥磚的保溫效果和強(qiáng)度，很好地解決污泥磚強(qiáng)度和保溫性能不能兼得的矛盾，對(duì)海泡石進(jìn)行進(jìn)行改性，可以提高其對(duì)污泥磚釋放的有害氣體、重金屬等有害物質(zhì)的吸附性，生產(chǎn)成本低便于推廣的同時(shí)，生產(chǎn)出的輕質(zhì)節(jié)能磚具有質(zhì)量輕、保溫、防水、抗震、耐久的優(yōu)點(diǎn)，減少了城市污泥的任意排放，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1：
一種輕質(zhì)節(jié)能磚，按重量份計(jì)，包括太湖淤泥20份、城市污泥10份、干混劑1份、輕質(zhì)填充料10份、秸稈包覆顆粒5份、凹凸棒土5份、沸石8份、粉煤灰5份、椰殼炭3份、陶粒3份、改性海泡石3份、稠化粉1份、膠凝料5份、除臭助劑0.1份、水8份。
其中，所述太湖淤泥是從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)干燥粉碎得到的含水率3％、10 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化學(xué)成分 ： SiO2 75％， Fe2O3 12％， Al2O311％，燒失量 6-12％。
其中，所述秸稈包覆顆粒由下列重量份的原料制得：硅藻土25份、植物秸稈粉20份、水玻璃15份、羧甲基纖維素1份、粘土3份。
其中，所述秸稈包覆顆粒的制備過(guò)程為：將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在110℃下以500rpm 的速度攪拌混合20min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌10min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1000rpm 的速度共混5min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在2mm，即得秸稈包覆顆粒。
其中，所述干混劑為界面劑，所述膠凝料為水泥，所述輕質(zhì)填充料為陶粒，所述除臭助劑為氫氧化鈉。
其中，所述改性海泡石由下列方法制備：海泡石置于400℃窯爐中焙燒2h，粉碎研磨成100目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石。
一種制備輕質(zhì)節(jié)能磚的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：
a．原料制備：從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾、脫水，得到含水率 18％的半成品，再經(jīng)過(guò)晾曬，得到含水率1％的泥塊，最后破碎成 10 目目的泥粉，從而制成太湖淤泥，將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在110℃下以500rpm 的速度攪拌混合20min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌10min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1000rpm 的速度共混5min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在2mm，制備成秸稈包覆顆粒，海泡石置于400℃窯爐中焙燒2h，粉碎研磨成100目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石；
b．按重量份稱(chēng)取太湖淤泥20份、城市污泥10份、干混劑1份、輕質(zhì)填充料10份、秸稈包覆顆粒5份、凹凸棒土5份、沸石8份、粉煤灰5份、椰殼炭3份、陶粒3份、改性海泡石3份、稠化粉1份、膠凝料5份、除臭助劑0.1份；
c．混合：將稱(chēng)取好的原料加水?dāng)嚢杌旌希瑪嚢钑r(shí)間為5min；
d. 陳化：將制得的混合料堆放陳化2天；
e. 制坯：將混合后的原料輪碾捏合成均勻的泥條，將泥條真空擠壓成型得到濕坯，成型壓力為 2.0MPa，成型壓力時(shí)間3 秒；濕坯在 100℃下干燥 2小時(shí)得到干燥坯體；
f. 燒制：將上述干燥坯體在燒成溫度為1000℃下燒成10小時(shí)；
g. 養(yǎng)護(hù)：將燒制后的坯體碼垛，碼垛后，第二天開(kāi)始堆放，并每天噴水養(yǎng)護(hù)二次，第五天后自然養(yǎng)護(hù)，十五天后可得成品。
實(shí)施例2：
一種輕質(zhì)節(jié)能磚，按重量份計(jì)，包括太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混劑3份、輕質(zhì)填充料13份、秸稈包覆顆粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰殼炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、膠凝料5份、除臭助劑0.2份、水8份。
其中，所述太湖淤泥是從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)干燥粉碎得到的含水率4％、100 目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化學(xué)成分 ： SiO2 75％， Fe2O3 12％， Al2O313％，燒失量12％。
其中，所述秸稈包覆顆粒由下列重量份的原料制得：硅藻土30份、植物秸稈粉20-305、水玻璃20份、羧甲基纖維素1份、粘土4份。
其中，所述秸稈包覆顆粒的制備過(guò)程為：將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在120℃下以800rpm 的速度攪拌混合30min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌15min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在4mm，即得秸稈包覆顆粒。
其中，所述干混劑為界面劑，所述膠凝料為水泥，所述輕質(zhì)填充料為瓊脂渣，所述除臭助劑為氫氧化鈉。
其中，所述改性海泡石由下列方法制備：海泡石置于450℃窯爐中焙燒3h，粉碎研磨成150 目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石。
一種制備輕質(zhì)節(jié)能磚的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：
a．原料制備：從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾、脫水，得到含水率35％的半成品，再經(jīng)過(guò)晾曬，得到含水率4％的泥塊，最后破碎成100 目的泥粉，從而制成太湖淤泥，將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在120℃下以800rpm 的速度攪拌混合30min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌15min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在4mm，制備成秸稈包覆顆粒，海泡石置于450℃窯爐中焙燒3h，粉碎研磨成150 目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石；
b．按重量份稱(chēng)取太湖淤泥28份、城市污泥15份、干混劑3份、輕質(zhì)填充料13份、秸稈包覆顆粒8份、凹凸棒土8份、沸石10份、粉煤灰8份、椰殼炭3份、陶粒3份、改性海泡石5份、稠化粉2份、膠凝料5份、除臭助劑0.2份；
c．混合：將稱(chēng)取好的原料加水?dāng)嚢杌旌?，攪拌時(shí)間為10min；
d. 陳化：將制得的混合料堆放陳化3 天；
e. 制坯：將混合后的原料輪碾捏合成均勻的泥條，將泥條真空擠壓成型得到濕坯，成型壓力為4.0MPa，成型壓力時(shí)間5秒；濕坯在 200℃下干燥 2 小時(shí)得到干燥坯體；
f. 燒制：將上述干燥坯體在燒成溫度為1200℃下燒成15小時(shí)；
g. 養(yǎng)護(hù)：將燒制后的坯體碼垛，碼垛后，第二天開(kāi)始堆放，并每天噴水養(yǎng)護(hù)一次，第五天后自然養(yǎng)護(hù)，十五天后可得成品。
實(shí)施例3：
一種輕質(zhì)節(jié)能磚，按重量份計(jì)，包括太湖淤泥35份、城市污泥20份、干混劑5份、輕質(zhì)填充料15份、秸稈包覆顆粒10份、凹凸棒土10份、沸石15份、粉煤灰10份、椰殼炭5份、陶粒5份、改性海泡石5份、稠化粉2份、膠凝料10份、除臭助劑0.3份、水10份。
其中，所述太湖淤泥是從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)干燥粉碎得到的含水率3％、50目的泥粉，所述的太湖淤泥包括下述重量百分比的化學(xué)成分 ： SiO2 75％， Fe2O310％， Al2O315％，燒失量7％。
其中，所述秸稈包覆顆粒由下列重量份的原料制得：硅藻土35份、植物秸稈粉30份、水玻璃25份、羧甲基纖維素2份、粘土5份。
其中，所述秸稈包覆顆粒的制備過(guò)程為：將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在115℃下以600rpm 的速度攪拌混合25min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌13min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1300rpm 的速度共混6min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在3mm，即得秸稈包覆顆粒。
其中，所述干混劑為界面劑，所述膠凝料為水泥，所述輕質(zhì)填充料為瓊脂渣，所述除臭助劑為氫氧化鈉。
其中，所述改性海泡石由下列方法制備：海泡石置于420℃窯爐中焙燒2h，粉碎研磨成130目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石。
一種制備輕質(zhì)節(jié)能磚的方法，所述制備方法具體包括以下步驟：
a．原料制備：從太湖中抽取的太湖淤泥經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾、脫水，得到含水率20％的半成品，再經(jīng)過(guò)晾曬，得到含水率3％的泥塊，最后破碎成 50目的泥粉，從而制成太湖淤泥，將硅藻土干燥后與羧甲基纖維素加入高速混合機(jī)中，在110℃下以800rpm 的速度攪拌混合20min，再加入水玻璃繼續(xù)攪拌15min 后，然后加入植物秸稈粉、粘土以1500rpm 的速度共混10min，烘干后送入造粒機(jī)中造粒，粒徑控制在4mm，制備成秸稈包覆顆粒，海泡石置于450℃窯爐中焙燒3h，粉碎研磨成150 目粉末，研細(xì)后即得改性海泡石；
b．按重量份稱(chēng)取太湖淤泥35份、城市污泥20份、干混劑5份、輕質(zhì)填充料15份、秸稈包覆顆粒10份、凹凸棒土10份、沸石15份、粉煤灰10份、椰殼炭5份、陶粒5份、改性海泡石5份、稠化粉2份、膠凝料10份、除臭助劑0.3份；
c．混合：將稱(chēng)取好的原料加水?dāng)嚢杌旌希瑪嚢钑r(shí)間為8min；
d. 陳化：將制得的混合料堆放陳化2天；
e. 制坯：將混合后的原料輪碾捏合成均勻的泥條，將泥條真空擠壓成型得到濕坯，成型壓力為 3.0MPa，成型壓力時(shí)間不少于 3 秒；濕坯在 150℃下干燥3小時(shí)得到干燥坯體；
f. 燒制：將上述干燥坯體在燒成溫度為1100℃下燒成10小時(shí)；
g. 養(yǎng)護(hù)：將燒制后的坯體碼垛，碼垛后，第二天開(kāi)始堆放，并每天噴水養(yǎng)護(hù)二次，第五天后自然養(yǎng)護(hù)，十天后可得成品。
基于上述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，有效解決了太湖淤泥清理及堆放問(wèn)題，而且還能夠減少對(duì)粘土、頁(yè)巖的開(kāi)挖，避免了由于淤泥堆積地表或耕地上對(duì)耕地造成的破環(huán)和對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染，利用植物秸稈粉包覆硅藻土，提高污泥磚的保溫效果和強(qiáng)度，很好地解決污泥磚強(qiáng)度和保溫性能不能兼得的矛盾，對(duì)海泡石進(jìn)行進(jìn)行改性，可以提高其對(duì)污泥磚釋放的有害氣體、重金屬等有害物質(zhì)的吸附性，生產(chǎn)成本低便于推廣的同時(shí)，生產(chǎn)出的輕質(zhì)節(jié)能磚具有質(zhì)量輕、保溫、防水、抗震、耐久的優(yōu)點(diǎn)，減少了城市污泥的任意排放，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。