本發(fā)明涉及一種保溫墻體材料及其制備方法，具體涉及一種改性膠粉摻雜保溫墻體砌塊及其制備方法。
背景技術(shù)：
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明2014年我國(guó)廢輪胎達(dá)到3.13億條(約合960萬噸)，超過美國(guó)躍居世界首位，該數(shù)量還在以8～10％/每年的速度快速增長(zhǎng)。大量堆積的廢輪胎不僅不易腐化，而且容易引發(fā)火災(zāi)，滋生細(xì)菌、蚊蟲，產(chǎn)生“黑色污染”問題。因此，大力推動(dòng)廢舊輪胎資源綜合利用，不僅能夠變廢為寶，大大緩解我國(guó)橡膠資源短缺，而且能消除廢輪胎帶來的環(huán)境污染，符合國(guó)家節(jié)能減排的重大戰(zhàn)略需求。
目前，逐漸消除廢舊輪胎存量，解決“黑色污染”問題的關(guān)鍵是擴(kuò)大廢舊輪胎資源化綜合利用產(chǎn)品的品種，從而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，尋求大批量安全綠色消化途徑。但由于膠粉的表面惰性從而導(dǎo)致其應(yīng)用范圍大大受限，若要大規(guī)模消化廢舊輪胎庫存，必須對(duì)膠粉表面及界面特性進(jìn)行改性，增強(qiáng)其與硅酸鹽等無機(jī)、有機(jī)材料的相容性，賦予膠粉新的功能，例如親水性阻燃性等。因此，探究一種利用改性廢舊輪胎膠粉摻雜到粉煤灰、石膏等硅酸鹽材料中制成加氣保溫隔墻砌塊，為廢舊輪胎找到一條大批量消化途徑，同時(shí)可解決廢棄輪胎對(duì)環(huán)境的污染并實(shí)現(xiàn)廢棄物的有效利用，也可解決廢舊輪胎回收企業(yè)發(fā)展瓶頸，對(duì)促進(jìn)現(xiàn)代汽車輪胎、建筑業(yè)的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。
現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利CN102815879A公開了一種輪胎膠粉改性方法及其應(yīng)用，該發(fā)明主要描述了使用超聲波、輻射及化學(xué)法改性輪胎膠粉，并將改性后的膠粉以一定比例與石膏、粉煤灰、石灰、水泥或水玻璃、發(fā)泡劑摻和，發(fā)酵4～6h后，在蒸壓釜中經(jīng)120℃蒸汽熟化2～4h，出料后經(jīng)切割即得自保溫隔墻砌塊。該方法未解決因摻雜輪胎膠粉而導(dǎo)致的砌塊抗壓強(qiáng)度的損失，同時(shí)在高溫蒸壓過程中將使輪胎膠粉流化，導(dǎo)致保溫性能降低。中國(guó)專利CN102515681A公開了一種以石膏、工業(yè)廢渣、礦物激發(fā)劑、鋁粉或鋁膏為原料生產(chǎn)加氣砌塊的方法，該工藝過程簡(jiǎn)單、產(chǎn)品保溫性好、石膏利用率高，但是石膏中的雜質(zhì)不利于加氣砌塊的強(qiáng)度發(fā)展，與同類蒸壓加氣砌塊相比抗壓強(qiáng)度偏低。中國(guó)專利CN104817340A公開了一種以頁巖粉為原料生產(chǎn)多孔保溫砌塊的方法，具體步驟為：將頁巖粉70～80份、硼泥20～25份、保溫劑10～15份、增粘劑1～3份、減水劑0.5～1.0份、增強(qiáng)劑0.01～0.1份、發(fā)泡劑0.02～0.04份和混合物總質(zhì)量10％～20％的水加入攪拌機(jī)中攪拌至均勻，經(jīng)真空擠壓成型、高溫焙燒，制得砌塊成品。該方法需經(jīng)高溫焙燒，能耗與成本較大。專利CN201510754475.4公開了一種摻雜磷礦渣蒸壓加氣混凝土砌塊，由下列重量份的原料制成：膨潤(rùn)土40-43、磷礦渣20-23、花生殼18-20、水泥4.8-5.6、鋁粉膏0.08-0.12、可再分散性乳膠粉3-5、納米二氧化硅2-4、水稻秸稈纖維7-9、氯磺化聚乙烯2-3、乙酸酐57-59、氨基樹脂5-7、環(huán)氧蓖麻油4-6、過硫酸鎂0.2-0.4、適量水。該發(fā)明通過對(duì)水稻秸稈纖維進(jìn)行乙酰化反應(yīng)封閉了纖維素中游離的羥基，提高了材料的疏水性能和熱穩(wěn)定性，再配合物理改性方法添加其他有效成分，改善了纖維在蒸壓加氣混凝土中耐久性和分散性，添加的納米二氧化硅增加了砌塊的強(qiáng)度、表觀密度和導(dǎo)熱系數(shù)，添加的氨基樹脂、環(huán)氧蓖麻油提高了砌塊的防滲性能和韌性，添加的磷礦渣解決了環(huán)境污染的問題，代替了石膏的作用，降低了生產(chǎn)成本，緩解磷礦渣堆存處理帶來的環(huán)境污染問題。該技術(shù)使用較多的化學(xué)藥品，部分為危險(xiǎn)化學(xué)品，生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境具有一定的破壞，難以徹底消除化學(xué)藥品在砌塊中的殘留，同時(shí)工藝較復(fù)雜。
現(xiàn)有技術(shù)中，制備保溫墻體砌塊過程大都需要采用高溫蒸汽蒸壓養(yǎng)護(hù)或焙燒，制備工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。
本發(fā)明采用硅偶聯(lián)劑對(duì)廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維進(jìn)行改性，改善膠粉的耐溫阻燃性能，提高膠粉、玻璃纖維與磷石膏、粉煤灰等無機(jī)材料的相容性，改性玻璃纖維的加入，可提高砌塊的抗折性，使用水玻璃作為膠凝材料，使砌塊制備過程不再需要經(jīng)過高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)。采用二氧化碳?xì)夥展袒B(yǎng)護(hù)代替高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)，能大幅度降低能耗，有利于降低溫室效應(yīng)。本發(fā)明使用原料成分簡(jiǎn)單、價(jià)廉易得，多為工業(yè)廢料，對(duì)環(huán)境與人體無毒害，為廢舊輪胎找到一條大批量消化途徑，實(shí)現(xiàn)多種廢物一體化綜合利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改性膠粉摻雜砌塊及其制備方法，實(shí)現(xiàn)多種廢物一體化資源化綜合利用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種改性膠粉摻雜保溫墻體砌塊，包括以下重量份數(shù)的原料制成，改性廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維50～70份，粉煤灰1000～1500份，磷石膏90～110份、鎂渣900～1100份，石灰15～25份，氟硅酸鈉40～60份，鈉水玻璃900～1100份，雙氧水5～7份，水400～600份。
進(jìn)一步，所述改性膠粉摻雜保溫墻體砌塊，包括以下重量份數(shù)的原料制成，改性廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維60份，粉煤灰1200份，磷石膏100份、鎂渣1000份，石灰20份，氟硅酸鈉50份，鈉水玻璃1000份，雙氧水6份，水500份。
進(jìn)一步，所述鎂渣選自硫酸鎂生產(chǎn)過程產(chǎn)生的30～80目濾渣。
進(jìn)一步，所述鈉水玻璃為模數(shù)2.8的鈉水玻璃。
本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種改性膠粉摻雜保溫墻體砌塊的制備方法，包括以下步驟：
(1)改性廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維的制備：將40～60份乙烯基三叔丁基過氧硅烷分散在乙醇與水組成的900～1100mL混合溶液中，其中，乙醇與水的重量份比為2∶1；然后向混合液中滴入8～12mL醋酸，接著加入180～220份100～120目廢舊輪胎膠粉及15～25份短切玻璃纖維，于常溫?cái)嚢柘轮萌氤暡ǚ磻?yīng)器中反應(yīng)60～70min，然后取出過濾、用水洗滌3～5次，抽干得到改性廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維；(2)改性膠粉摻雜保溫墻體砌塊的制備：按重量份數(shù)將水、鈉水玻璃放入到攪拌罐中，啟動(dòng)攪拌，依次加入粉煤灰、磷石膏、鎂渣、石灰、改性廢舊輪胎膠粉與玻璃纖維，繼續(xù)攪拌8～12min，然后加入氟硅酸鈉、雙氧水，繼續(xù)攪拌2～3min后轉(zhuǎn)移至封閉模具中發(fā)酵100～150min，再通入二氧化碳?xì)怏w，保持模具內(nèi)壓力恒定在0.10～0.15MPa，5.5～6.5h后停止通氣，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)2～3天后，取出、切割，即成。
本發(fā)明將改性廢舊輪胎膠粉摻雜到粉煤灰、石膏等硅酸鹽材料中制成蒸壓加氣混凝土隔墻砌塊具有比強(qiáng)度高、重量輕，加工性能好、蓄熱保溫性能良好的特點(diǎn)，同時(shí)具有較好隔音、降噪性能，且由于大大降低了墻體重量，從而降低了建筑結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，降低地震等其它因素導(dǎo)致的建筑物倒塌所帶來的次生。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，綠色環(huán)保，適于大批量生產(chǎn)，便于產(chǎn)業(yè)化，具有較好的應(yīng)用推廣前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步加以說明。
實(shí)施例1
取水500克、鈉水玻璃(模數(shù)2.8)1000克放入到攪拌罐中，啟動(dòng)攪拌，依次加入粉煤灰1200克、磷石膏100克、鎂渣(硫酸鎂生產(chǎn)過程產(chǎn)生的濾渣，30～80目)1000克、石灰20克、60克改性膠粉與玻璃纖維，繼續(xù)攪拌10分鐘，然后加入50克氟硅酸鈉、6克雙氧水，繼續(xù)攪拌2分鐘后轉(zhuǎn)移至封閉模具中發(fā)酵2小時(shí)，再通入二氧化碳?xì)怏w，保持模具內(nèi)壓力(表壓)恒定在0.1MPa，5.5h后停止通氣，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)2天后，取出、切割得到改性膠粉摻雜砌塊。
材料性能測(cè)試按照GB/T11969-2008及GB6566-2010測(cè)定其干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)與內(nèi)照射指標(biāo)Ira、外照射指標(biāo)Ir。經(jīng)測(cè)定，該改性膠粉摻雜保溫墻體材料改性膠粉摻雜砌塊的干密度464Kg/m3、抗壓強(qiáng)度5.93MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0.11w/m.K，Ira0.09、Ir0.24。
實(shí)施例2
取水500克、鈉水玻璃(模數(shù)2.8)1000克放入到攪拌罐中，啟動(dòng)攪拌，依次加入粉煤灰1200克、磷石膏100克、鎂渣(硫酸鎂生產(chǎn)過程產(chǎn)生的濾渣，30～80目)1000克、石灰20克、80克改性膠粉與玻璃纖維，繼續(xù)攪拌10分鐘，然后加入50克氟硅酸鈉、6克雙氧水，繼續(xù)攪拌2分鐘后轉(zhuǎn)移至封閉模具中發(fā)酵2小時(shí)，再通入二氧化碳?xì)怏w，保持模具內(nèi)壓力恒定在0.10MPa，6h后停止通氣，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)3天后，取出、切割得到改性膠粉摻雜砌塊。
材料性能測(cè)試按照GB/T11969-2008及GB6566-2010測(cè)定其干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)與內(nèi)照射指標(biāo)Ira、外照射指標(biāo)Ir。經(jīng)測(cè)定，該改性膠粉摻雜保溫墻體材料的干密度460Kg/m3、抗壓強(qiáng)度5.91MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0.10w/m.K，Ira0.09、Ir0.24。
實(shí)施例3
取水500克、鈉水玻璃(模數(shù)2.8)1000克放入到攪拌罐中，啟動(dòng)攪拌，依次加入粉煤灰1200克、磷石膏100克、鎂渣(硫酸鎂生產(chǎn)過程產(chǎn)生的濾渣，30～80目)1000克、石灰20克、100克改性膠粉與玻璃纖維，繼續(xù)攪拌10分鐘，然后加入50克氟硅酸鈉、6克雙氧水，繼續(xù)攪拌2分鐘后轉(zhuǎn)移至封閉模具中發(fā)酵2小時(shí)，再通入二氧化碳?xì)怏w，保持模具內(nèi)壓力恒定在0.12MPa，6h后停止通氣，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)3天后，取出、切割得到改性膠粉摻雜砌塊。
材料性能測(cè)試按照GB/T11969-2008及GB6566-2010測(cè)定其干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)與內(nèi)照射指標(biāo)Ira、外照射指標(biāo)Ir。經(jīng)測(cè)定，該改性膠粉摻雜保溫墻體材料的干密度459Kg/m3、抗壓強(qiáng)度5.90MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0.096w/m.K，Ira0.09、Ir0.24。