輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊及其制備方法，其是由以下重量份數(shù)的原料制成：水泥30?40重量份、水14?20重量份、陶粒20?25重量份、活性棉短絨0.05?0.2重量份、混合添加劑0.05?0.15重量份、粉煤灰和珍珠巖共15?20重量份、速凝劑0.8?1.2重量份、二氧化錳0.5?1重量份、發(fā)泡劑2?4重量份、減水劑0.3?0.5重量份。本發(fā)明有效利用建筑廢料，減少對(duì)不可再生的粘土資源消耗，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；加入了經(jīng)過(guò)特殊處理的活性棉短絨，通過(guò)原材料的篩選，配比定量?jī)?yōu)化，改善混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體系的均勻性，使其強(qiáng)度穩(wěn)定、氣孔結(jié)構(gòu)分布均勻、易于密實(shí)成型并具有良好的保溫隔熱性能。
【專利說(shuō)明】
輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及建筑節(jié)能材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌 塊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于我國(guó)人口的不斷增加以及工業(yè)水平的高度發(fā)展，自然資源被過(guò)度消耗，資源 匱乏問(wèn)題日益凸顯，資源、能源危機(jī)一觸即發(fā)。建筑能耗在國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗中占很大比例， 因此發(fā)達(dá)國(guó)家在上個(gè)世紀(jì)70年代便開(kāi)始關(guān)注建筑節(jié)能問(wèn)題。然而，長(zhǎng)期以來(lái)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì) 水平低，建筑標(biāo)準(zhǔn)較低，建筑能耗巨大，環(huán)境保護(hù)落后。大量粘土磚的使用，不僅耗費(fèi)大量不 可再生的土地資源，同時(shí)耗費(fèi)大量熱能，產(chǎn)生大量二氧化碳造成環(huán)境污染，對(duì)社會(huì)能源供應(yīng) 形成了巨大的壓力。隨著社會(huì)資源的需求增加以及社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，如何在低成本條件下 實(shí)現(xiàn)土地資源節(jié)約，降低生產(chǎn)能耗，合理利用廢物生產(chǎn)出環(huán)保的產(chǎn)品是所有業(yè)內(nèi)人士急需 解決的問(wèn)題。為此，我國(guó)已經(jīng)頒布實(shí)施了一些相關(guān)法律規(guī)范來(lái)約束和指引：《民用建筑工程 節(jié)能質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》、《民用建筑節(jié)能條例》、《民用建筑節(jié)能工程質(zhì)量監(jiān)督工作導(dǎo)則》。 建筑外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量散失是導(dǎo)致建筑物高能耗的主要因素，所以降低建筑物能耗的核 心就是對(duì)建筑的采暖、保溫和外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行革新。建筑物使用燒結(jié)粘土磚將消耗大量 不可再生的粘土資源，浪費(fèi)大量耕地面積。因此，要從根本上實(shí)現(xiàn)降低建筑物能耗的目的， 就必須淘汰傳統(tǒng)的建筑墻體材料(燒結(jié)實(shí)心磚），發(fā)展新型節(jié)能墻體材料。
[0003] 目前，隨著墻體材料改革的推動(dòng)，新型墻體材料主要有:普通混凝土砌塊、加氣混 凝土砌塊、石膏砌塊等。普通混凝土砌塊具有自重輕，熱工性能好，抗震性能好，砌筑方便， 墻面平整度好，施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以用于非承重墻，且較高強(qiáng)度等級(jí)的砌塊也可用 于多層建筑的承重墻。其制備過(guò)程可充分利用我國(guó)各種豐富的天然輕集料資源和一些工業(yè) 廢渣、建筑廢渣為原料，對(duì)降低建筑材料的生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染，具有良好的社會(huì)和經(jīng) 濟(jì)雙重效益等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，但是混凝土砌塊容重比較大，容易產(chǎn)生 收縮變形，易破損，熱工性能差等缺點(diǎn)制約其在建筑中的應(yīng)用，給承重的結(jié)構(gòu)件、框架及基 礎(chǔ)帶來(lái)巨大的載荷，不適合現(xiàn)在大量高層建筑的需求。加氣混凝土砌塊具有輕質(zhì)、保溫、耐 火、隔聲等優(yōu)良特性，在工程實(shí)踐中被大量推行使用。目前我國(guó)的加氣混凝土產(chǎn)品質(zhì)量不 高，抗壓強(qiáng)度低，干燥收縮大，尺寸偏差大，短時(shí)間蒸壓養(yǎng)護(hù)所形成的水化產(chǎn)物多為雙堿型 水化硅酸鈣，其單礦物在周圍介質(zhì)相對(duì)濕度降低時(shí)引起干燥脫水導(dǎo)致發(fā)生較大收縮，在CO 2 作用下將分解成高度分散的方解石，使抗壓強(qiáng)度大大降低。同時(shí)由于加氣混凝土材料的生 產(chǎn)工藝大都采用高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)過(guò)程能耗多，不利于節(jié)能，大大限制了其應(yīng)用范圍。石 膏砌塊因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，石膏固體廢棄物使用率高而得到推廣與使用，同時(shí)，它具有防火 性、施工效率高、加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，但也因其耐水性較差，使用范圍受到限制，通常只作為 內(nèi)隔墻使用。
[0004] 隨著國(guó)家環(huán)保節(jié)能政策的推行，由于強(qiáng)度低、保溫性能差、阻燃性能差等原因，現(xiàn) 有的墻體材料已不能滿足建筑節(jié)能發(fā)展的要求，而納米保溫材料盡管隔熱性能優(yōu)異，但由 于自身脆性大，強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)還無(wú)法作為墻體自保溫材料。近幾年，我國(guó)大力推進(jìn)城市改 造和城鎮(zhèn)化進(jìn)程，由此產(chǎn)生大量的建筑廢料，利用建筑廢料制備出的各種輕骨料，輕骨料具 有干密度小，保溫性能好、吸音效果高、且具有一定的強(qiáng)度和可加工性、不消耗粘土資源、制 備能耗低等優(yōu)點(diǎn)，并以其輕質(zhì)、保溫、節(jié)能的優(yōu)異性能得到推廣，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、公共與 居住建筑中，己成為我國(guó)大力推廣和發(fā)展的新型建筑材料之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K及其制備方 法，有效利用建筑廢料，減少對(duì)不可再生的粘土資源消耗，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;本發(fā)明加入 了經(jīng)過(guò)特殊處理的活性棉短絨，通過(guò)原材料的篩選，配比定量?jī)?yōu)化，改善混凝土砌塊結(jié)構(gòu)體 系的均勻性，使其強(qiáng)度穩(wěn)定、氣孔結(jié)構(gòu)分布均勻、易于密實(shí)成型并具有良好的保溫隔熱性 能。
[0006] 解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K，其是由以 下重量份數(shù)的原料制成:水泥3CK40重量份、水14-20重量份、陶粒20-25重量份、活性棉短絨 0.05-0.2重量份、混合添加劑0.05-0.15重量份、粉煤灰和珍珠巖共15-20重量份、速凝劑 0.8-1.2重量份、二氧化錳0.5-1重量份、發(fā)泡劑2-4重量份和減水劑0.3-0.5重量份； 所述的陶粒是以拆迀過(guò)程產(chǎn)生的建筑廢棄磚塊為主要原料燒制而成； 所述的混合添加劑是石膏、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和生石灰中的一種、兩種、三種或四 種； 所述的活性棉短絨為機(jī)械疏解的棉短絨在l〇〇-ll〇°C下干燥1.5-2h，于35-45Γ恒溫條 件下與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70-80%的乙二胺水溶液混合4-5h，棉短絨與乙二胺水溶液的質(zhì)量比為1: 1.8_2.2，干燥后得到。
[0007] 所述的水泥為硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥和堿礦渣水泥的混合物，混合質(zhì)量配比 為3:1:1 〇
[0008] 所述的發(fā)泡劑為雙氧水、鋁粉和十二烷基磺酸鈉的混合溶液，雙氧水、鋁粉和十二 烷基磺酸鈉的配比為，1: 〇. 4-0.6:1.4-1.6。
[0009] 所述的減水劑為聚羧酸減水劑。
[0010] 所述的陶粒粒徑為5_12mm。
[0011] 本發(fā)明的另一技術(shù)方案是：上述輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K的制作方法，包括 以下步驟： ⑴將水泥、粉煤灰、珍珠巖、活性棉短絨、減水劑和混合添加劑按配比混合均勻； ⑵向步驟⑴中加入一半重量的水混合均勻； (3)向步驟⑵的混合物中加入陶粒及二氧化錳攪拌混合均勻； ⑷向步驟⑶的混合物中加入發(fā)泡劑與速凝劑攪拌均勻，再加入剩余一半質(zhì)量的水，攪 拌均勻，形成粘性混合物； (5)將步驟⑷得到的粘性混合物加入模具中振蕩攪拌，制成要求的形狀，陰涼處常壓養(yǎng) 護(hù)得到輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K。
[0012] 步驟(5)得到的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.7W/nrK，表觀 密度不大于1200kg/m3，抗壓強(qiáng)度不小于5MPa，抗折強(qiáng)度不低于2MPa。
[0013] 本發(fā)明利用建筑廢渣制備的集輕料作為填充物，以水泥、添加劑，速凝劑，水為膠 結(jié)料和輔料，加入了經(jīng)過(guò)特殊處理的活性棉短絨，經(jīng)混合攪拌，振動(dòng)成型，濕法分段混合、自 然養(yǎng)護(hù)而制成的新型墻體材料，具有的效果和優(yōu)點(diǎn)為:一是砌塊的保溫性好、容重低、強(qiáng)度 滿足隔墻要求等優(yōu)點(diǎn)，具有良好廣闊的應(yīng)用前景;二是用建筑廢渣生產(chǎn)輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保 型混凝土砌塊，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低，應(yīng)用于高層建筑，結(jié)構(gòu)工程造價(jià)有效降低，建筑物熱 工性能改善，能耗減少，能做到節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，為輕質(zhì)綠色環(huán)保材料;三是制備輕質(zhì)微孔 節(jié)能型混凝土小型砌塊可廣泛應(yīng)用于非承重墻體，可以減少高層建筑物的載荷，從而提高 高層建筑物的安全保障，造福于社會(huì)。另外，本發(fā)明產(chǎn)品生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程沒(méi)有廢棄物排放、除 攪拌外幾乎無(wú)能源消耗，屬于環(huán)境友好性技術(shù)。
[0014] 下面，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K及其制備方法的 技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1-實(shí)施例4: 一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K，各原料配比及制得的砌 塊指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1中，陶粒是以拆迀過(guò)程產(chǎn)生的建筑廢棄磚塊為主要原料燒制而成;粒徑為5-12mm。 活性棉短絨為機(jī)械疏解的棉短絨在105°C下干燥1.5-2h，于40°C恒溫條件下浸泡在質(zhì)量分 數(shù)為75%的乙二胺水溶液4-5h，棉短絨與乙二胺水溶液的質(zhì)量比為1:2，干燥后得到。水泥為 硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、堿礦渣水泥的混合物，其混合質(zhì)量配比3:1: 1。發(fā)泡劑為雙氧 水、鋁粉和十二烷基磺酸鈉的混合溶液，雙氧水、鋁粉和十二烷基磺酸鈉的質(zhì)量配比為，1: 0.5:1.5。減水劑為聚羧酸減水劑。
[0017 ]實(shí)施例5: -種如實(shí)施例1 -4所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊的制作方法，包 括以下步驟： ⑴將水泥、粉煤灰、珍珠巖、活性棉短絨、減水劑和混合添加劑按配比混合均勻； ⑵向步驟⑴中加入一半重量的水混合均勻； (3)向步驟⑵的混合物中加入陶粒及二氧化錳攪拌混合均勻;二氧化錳作為發(fā)泡劑分解 制氣的催化劑； ⑷待步驟⑶中的混合物中加發(fā)泡劑與速凝劑攪拌均勻，再加入剩余一半質(zhì)量的水，攪 拌均勻，形成粘性混合物； (5)將步驟⑷得到的粘性混合物加入模具中振蕩攪拌，制成要求的形狀，陰涼處常壓養(yǎng) 護(hù)28天得到輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊，得到的砌塊內(nèi)部具有大量的微孔，導(dǎo)熱系數(shù)不 大于0.7W/m·K，表觀密度不大于1200kg/m 3，抗壓強(qiáng)度不小于5MPa，抗折強(qiáng)度不低于2MPa。 [0018]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不限于上述實(shí)施例列舉的 形式，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊，其特征在于:其是由以下重量份數(shù)的原料制成： 水泥30-40重量份、水14-20重量份、陶粒20-25重量份、活性棉短絨0.05-0.2重量份、混合添 加劑0.05-0.15重量份、粉煤灰和珍珠巖共15-20重量份、速凝劑0.8-1.2重量份、二氧化錳 〇. 5-1重量份、發(fā)泡劑2-4重量份和減水劑0.3-0.5重量份； 所述的陶粒是以拆迀過(guò)程產(chǎn)生的建筑廢棄磚塊為主要原料燒制而成； 所述的混合添加劑是石膏、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和生石灰中的一種、兩種、三種或四 種； 所述的活性棉短絨為機(jī)械疏解的棉短絨在l〇〇-ll〇°C下干燥1.5-2h，于35-45Γ恒溫條 件下與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70-80%的乙二胺水溶液混合4-5h，棉短絨與乙二胺水溶液的質(zhì)量比為1: 1.8_2.2，干燥后得到。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊，其特征在于:所述的水泥為硅 酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥和堿礦渣水泥的混合物，混合質(zhì)量配比為3:1:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K，其特征在于:所述的發(fā)泡劑為 雙氧水、鋁粉和十二烷基磺酸鈉的混合溶液，雙氧水、鋁粉和十二烷基磺酸鈉的配比為，1: 0.4-0.6:1.4-1.6。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K，其特征在于:所述的減水劑為 聚羧酸減水劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊，其特征在于:所述的陶粒粒徑 為5_12mm〇6. -種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)保混凝土砌塊的制作方法，其特 征在于:包括以下步驟： ⑴將水泥、粉煤灰、珍珠巖、活性棉短絨、減水劑和混合添加劑按配比混合均勻； ⑵向步驟⑴中加入一半重量的水混合均勻； (3)向步驟⑵的混合物中加入陶粒及二氧化錳攪拌混合均勻； ⑷向步驟⑶的混合物中加入發(fā)泡劑與速凝劑攪拌均勻，再加入剩余一半質(zhì)量的水，攪 拌均勻，形成粘性混合物； (5)將步驟⑷得到的粘性混合物加入模具中振蕩攪拌，制成要求的形狀，陰涼處常壓養(yǎng) 護(hù)得到輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K的制作方法，其特征在于:步驟 (5)得到的輕質(zhì)微孔節(jié)能環(huán)?；炷疗鰤K的導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.7W/nrK，表觀密度不大于 1200kg/m 3，抗壓強(qiáng)度不小于5MPa，抗折強(qiáng)度不低于2MPa。
【文檔編號(hào)】C04B28/04GK106007504SQ201610336112
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】鄧宇, 譚春雷, 曾鑫, 葉雁冰, 張祥寧, 劉楠
【申請(qǐng)人】廣西科技大學(xué)