一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块及其制备方法

摘要

本发明公开了一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块及其制备方法。其由以下重量份的原料制成：42.5普通硅酸盐水泥100-120、碎石屑500-550、煤矸石25-35、高岭土10-15、纸浆废液5-8、硫酸钙晶须2-3、炭黑3-5、水玻璃20-25、稻糠粉8-12、发泡剂4-5、油脚1-2、聚丙烯纤维2-3、可再分散性乳胶粉0.5-1、水150-180。本发明生产出来的煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块具有强度高、密度低、保温隔热性能好、抗冲击性好、不易吸水，防火阻燃、耐候性好、环保节能等优点，在我国建筑节能应用领域具有极大的市场空间和发展前景。

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

墙体材料是建筑围护结构的重要组成部分，随着建筑节能的推广和人们对居住环境舒适性需求的不断提高，墙体保温材料越来越受到人们的重视。目前应用较多的墙体材料主要有混凝土砌块、加气混凝土砌块、烧结多孔砖类等。普通混凝土空心砌块用于保温节能外墙时，保温节能效果差，在使用中必须在墙体的内表面或外表面，附着复合高效的保温材料，成本高，施工难度大；加气混凝土砌块由于其保温隔热性能好，耐火度高，密度小等优点，广泛用于框架结构的内隔墙中，但其存在吸水率相对较高，强度相对较低，墙体容易出现开裂；烧结多孔砖为大面有孔洞的砖，孔多而小，无法达到保温节能的要求。上述墙体材料明显的缺点和不足，无法满足保温或质量控制要求，因此，尽快开发出节能的新型墙体保温材料已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种强度高、体积稳定性好、保温隔热性能好的煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

    一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块，由以下重量份的原料制成：42.5普通硅酸盐水泥 100-120、碎石屑 500-550、煤矸石 25-35、高岭土 10-15、纸浆废液 5-8、硫酸钙晶须 2-3、炭黑 3-5、水玻璃20-25、稻糠粉 8-12、发泡剂4-5、油脚1-2、聚丙烯纤维 2-3、可再分散性乳胶粉0.5-1、水150-180。

    一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块的制备方法，包括以下步骤：     （1）将煤矸石和高岭土混合均匀后经研磨机研磨成100-150目粉末，再加入纸浆废液、硫酸钙晶须、炭黑，搅拌均匀，经挤压成型、切割、造粒得球形颗粒状生料，粒径为1-3mm；将颗粒生料在室温下干燥18-24h，再放入105-110℃恒温干燥箱中干燥2-3h，最后在1250-1300℃下高温焙烧1-2h，即得煤矸石/高岭土陶粒；

    （2）将上述制得的煤矸石/高岭土陶粒投入高速混合机中，再加入水玻璃，水浴加热至85-90℃，搅拌均匀，然后加入稻糠粉，在2000-3000rpm转速下共混3-5min，最后送入造粒机中造粒，粒径控制在2-3mm，即得稻糠粉包覆的煤矸石/高岭土陶粒；

    （3）取上述制得的稻糠粉包覆的煤矸石/高岭土陶粒与42.5普通硅酸盐水泥、碎石屑、炉渣、聚丙烯纤维、可再分散性乳胶粉干拌30-40s，使其混合均匀，再加入水搅拌4-5min，形成混合浆料；

    （4）取发泡剂加入15-18倍的水经搅拌2-3min后获得稳定均一的泡沫，搅拌速度600-800r/min，然后按每100克混料加入泡沫50-60毫升的比例，将制得的泡沫通入步骤（3）得到的混料中，搅拌均匀后，再加入油脚，搅拌4-5min后即得发泡浆料；

    （5）将发泡浆料注入到砌块模中成型，2-3天后脱模，经蒸汽养护即得空心保温砌块成品。

所述的发泡剂由十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶按重量比例4-5:2-3:1混合组成的。

本发明的有益效果：

本发明利用煤矸石、高岭土等原料制成陶粒，其具有质轻密度小，内部多孔，耐腐蚀，抗冻耐火，抗震和良好的隔绝性等特点，从而可以代替混凝土中的河砂、山砂以及石英砂等砂石，明显改善空心砌块的保温隔热性能；本发明还利用稻糠粉包覆陶粒，可以进一步提高的陶粒保温隔热性能；本发明生产出来的煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块具有强度高、密度低、保温隔热性能好、抗冲击性好、不易吸水，防火阻燃、耐候性好、环保节能等优点，在我国建筑节能应用领域具有极大的市场空间和发展前景。

具体实施方式

    一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块，由以下重量份（公斤）的原料制成：42.5普通硅酸盐水泥 110、碎石屑 540、煤矸石 30、高岭土 10、纸浆废液 7、硫酸钙晶须 2.5、炭黑 4、水玻璃22、稻糠粉 10、发泡剂4、油脚1.5、聚丙烯纤维 2、可再分散性乳胶粉0.8、水160。

    一种煤矸石/高岭土陶粒混凝土空心保温砌块的制备方法，包括以下步骤：     （1）将煤矸石和高岭土混合均匀后经研磨机研磨成100目粉末，再加入纸浆废液、硫酸钙晶须、炭黑，搅拌均匀，经挤压成型、切割、造粒得球形颗粒状生料，粒径为2mm；将颗粒生料在室温下干燥20h，再放入108℃恒温干燥箱中干燥2h，最后在1250℃下高温焙烧2h，即得煤矸石/高岭土陶粒；

    （2）将上述制得的煤矸石/高岭土陶粒投入高速混合机中，再加入水玻璃，水浴加热至90℃，搅拌均匀，然后加入稻糠粉，在3000rpm转速下共混3-5min，最后送入造粒机中造粒，粒径为2mm，即得稻糠粉包覆的煤矸石/高岭土陶粒；

    （3）取上述制得的稻糠粉包覆的煤矸石/高岭土陶粒与42.5普通硅酸盐水泥、碎石屑、聚丙烯纤维、可再分散性乳胶粉干拌30s，使其混合均匀，再加入水搅拌4min，形成混合浆料；

    （4）取发泡剂加入16倍的水经搅拌2min后获得稳定均一的泡沫，搅拌速度800r/min，然后按每100克混料加入泡沫55毫升的比例，将制得的泡沫通入步骤（3）得到的混料中，搅拌均匀后，再加入油脚，搅拌5min后即得发泡浆料；

    （5）将发泡浆料注入到砌块模中成型，3天后脱模，经蒸汽养护即得空心保温砌块成品。

其中，所述的发泡剂由十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶按重量比例5:3:1混合组成的。

经检测，其性能为:抗压强度4.8MPa，干燥收缩值0. 05mm/m，体积吸水率9%，导热系数0. 12W/m·K，是一种较为理想的保温节能墙体材料。