专利名称：一种隔火阻燃活动房用的建筑材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料及该材料的制备。特别是一种具有隔火阻燃性能的活动房用的建筑材料。这种建筑材料也可以用于制作隔墙、壁板、顶盖板、天花板及隔音板等建筑预制板，也可作热力、制冷系统的保温防护所用材料。
建筑行业制作隔墙、壁板、顶盖板、吊顶天花板、地板之类，以及用于热力、制冷系统的保温防护所用材料，通常是粘土、氧化镁(或苦土)、氯化镁、水玻璃珍珠岩、硅酸钙、蛭石水泥及石棉、玻璃纤维、有机树脂等调配制作成成品。但是，这些予制板材在工程建设使用之中，经常发现有这样那样的缺陷，例如存在阻燃不防水、防水不耐热、保温不防腐、防腐不防污、受气候影响大，不是变形开裂就是风化脱皮，隔火阻燃性能低。并且还存在耗能量大，操作工艺复杂，设备腐蚀损坏严重，防火指标及环境安全性能达不到要求，房屋内的环境污染，甚至诱发出致癌物质等不良因素。
特别是，用木质纤维材料或某些有机树脂，如酚醛树脂，制作的板材，以及覆盖在它们上面的装饰纸所组成的建筑材料，一般是易燃或是遇到火时会产生有毒的浓烟气体，危害人身安全。
另外，有的建筑材料系采用氧化镁(或苦土)、氯化镁、氢氧化铁、水合氧化铝、碳酸钙、硼酸锌的水合物之类的无机材料。这些材料虽具有良好的隔火阻燃性能，但是其价格昂贵，且表面美感性差，难以在建筑行业推行。
本发明的目的是提供一种具有隔火阻燃性能的活动房用的轻质建筑材料(以下称轻质建筑材料)。用这种轻质建筑材料所制成的活动房墙板具有优异的隔火、阻燃性能，兼具隔音好、对环境无污染等特点，并且该轻质建筑材料成本低，可降低制作活动房墙板的成本。而且，以后改建工程中可以回收再用。
本发明还提供一种制备上述轻质建筑材料的方法，以及利用所调制的建筑材料制作建筑用预制构件(板)的方法。
本发明所提供的轻质建筑材料，其组成包括植物纤维渣、工业废渣、无机填料、助剂、熟石膏，其特征在于所述植物纤维渣是经脱脂阻燃处理的脱脂植物纤维渣，所述助剂是指氧化钙、硅酸钠和阿拉伯胶，并且各组分按重量％比为1.脱脂植物纤维渣5-25；2.工业废渣0-50；3.无机填料0-40；4.助剂氧化钙2-15；硅酸钠8-25；阿拉伯胶1-10；5.熟石膏10-50。
在上述本发明的建筑材料中，所述的植物纤维渣可利用稻谷壳、大麦壳、稻楂杆、麦楂杆、玉米桔杆等植物纤维废渣。当所用的植物纤维废渣的渣粒过大时需进行粉碎使其渣粒大小(长度)不超过30mm，而最好为20mm以下。但这样的植物纤维渣不能直接用于调制本发明的建筑材料，还需进行脱脂阻燃处理后制成脱脂植物纤维渣。在建筑材料使用脱脂植物纤维渣，可减轻制品的自重，通过调配其添加量，可使制品的比重为0.8-1.5g/cm3。但其添加量过多，将降低制品的强度。倘若不经脱脂阻燃处理，植物纤维渣混合在建筑材料中会自行焖烧而导致不良后果。
本发明建筑材料中，其工业废渣可选用各种工业排放的废物，例如粉煤灰、废水泥渣粉、硼泥、滑石粉、高炉废炉渣、锅炉炉渣等工业废渣。上述废渣可直接作为原料使用，但当废渣的颗粒较大时最好粉碎使其为(30-100)目再利用。
上述这些工业废渣可作为本建筑材料的填料加入，这样不但可以解决这些工业废渣的排放及对环境所造成的污染，又可解决本建筑材料的原料来源，并大幅度降低制品的成本。同时所用的工业废渣，例如粉煤灰、高炉炉渣，又可调整本发明制品的强度和比重。对工业废渣的添加量可根据使用需求(强度要求)而定，无特别的限定。但一般为保证制品具有一定的强度要求，其添加量是最好少于50％。
本发明轻质建筑材料，其无机填料可选用，天然刚玉、硅酸盐、磷酸盐或氧化铁等。其中使用天然刚玉及硅酸盐较好，可提高制品的强度。同添加工业废渣相似，对无机填料添加量也无特别限定，但通常添加量为40％以下。并且工业废渣和无机填料可以相互调配。但其添加总量一般不应超过60％。
助剂氧化钙、硅酸钠和阿拉伯胶是本建筑材料中主要组分之一，助剂在本发明的制品制备中发生水化反应，对改善制品的强度、性能起重要作用。
在本发明的轻质建筑材料中添加有熟石膏。熟石膏又称烧石膏和煅石膏，熟石膏(CaSO4·1/2H2O)与水进行水合反应后硬化。在本发明中通过添加熟石膏的量可以调整制品的强度及性能。为了保证制品的质量，熟石膏的添加量应大于10％，但过多的添加熟石膏将使制品变脆。因此，熟石膏添加量一般不超过50％。
另外，当用本发明的建筑材料制备厚度较薄的预制板(厚度＜20mm)时，为了增加制品的强度和抗弯曲性，最好添加一定量的无胶碳纤维。碳纤维的添加量可视制品的要求而定，但通常为不超过8％。
本发明的建筑材料的调配及用本发明的建筑材料制备建筑预制件(板)的方法可参照常规的预制件制备方法进行。但是，必须首先对植物纤维渣进行脱脂阻燃处理，制成脱脂植物纤维渣后才能使用。具体的植物纤维渣的脱脂阻燃处理过程如下。
1.将植物纤维渣浸入浓度5-15％(重量)的磷酸铵溶液中，在温度为10-35℃下保持5-30小时。
2.用清水洗涤浸泡后的植物纤维渣，使之无氨气味为止。
3.再将上述处理后的植物纤维渣浸入5-15％硼砂水溶液中，于10-35℃下浸泡1-5小时，取出浸泡硼砂溶液的植物纤维渣，沥尽残液凉干或烘干，即可得到本发明所用的脱脂阻燃植物纤维渣。
利用上述处理后的脱脂阻燃植物纤维渣，并按上述本发明的建筑材料的组成，称取各组分后，使之混合均匀，再添加一定量水(或组分中含有水)搅拌成浆料。利用该浆料可制备各种建筑用预构件。
下面通过实施例对本发明的技术给予进一步详细的说明。
实施例1.脱脂植物纤维渣的制备将粉碎后麦桔杆(杆长＜20mm)，于25℃左右浸泡在15％的磷酸铵溶液中24小时。取出麦桔杆后用清水冲洗，到无氨气味为止，然后将麦桔杆放到10％硼砂水溶液中于25℃左右浸泡2小时。浸泡后，滴尽麦桔杆的水分、凉干或烘干。即得到脱脂麦桔杆。
实施例2制作中隔活动墙板按重量％配方硅酸钠20，石膏30、阿拉伯胶4，天然刚玉5、氧化钙10、长石粉5、磷酸钙1，粉煤灰15，实施例1所制干燥的脱脂阻燃植物纤维渣10。
施工方法1.制备混合料按配方将硅酸钠(水玻璃溶液)、石膏、天燃刚玉及磷酸钙等材料倒搅拌机搅拌均匀，再倒入阿拉伯胶(胶溶液)搅拌均匀，然后再添加氧化钙、粉煤灰进行搅拌，最后加脱脂植物纤维渣料搅拌均匀，直至混合料呈现无气泡、无纤维团块的糊状料浆为止。尚若料浆太稠的话，可适量添加清水进行搅拌。
2.按下步骤制作预制活动墙板先铺涤纶薄膜(或装饰纸)→放模具→加混合料浆→平面压力机→铺面膜→自然固化养生3天→脱模。
实施例3制作吊顶天花板按重量％配方硅酸钠15、石膏40、阿拉伯胶5、天然刚玉5，氧化钙15，长石粉5，磷酸钙1、实施例1制备的脱脂阻燃植物纤维渣12，无胶膜的碳纤维(Φ0.1-0.2mm，长度20mm)2。
施工方法1.制备混合料按上述配方称取物料，依实施例2的拌料方法一样。只是碳纤维可同植物纤维渣一起混合加入搅拌机进行搅拌均匀为止。
2.制作方法同实施例1的方法。
经上述材料制作的轻质建筑材料，经测试，其隔火阻燃性能优异，在1000℃火焰燃烧2小时以上，仅表面显露的植物纤维渣料呈炭化之外，表面外观良好，起到隔氧阻燃，不焖烧，热屏蔽的效果。具有很好的隔热保温效能。
本发明材料的其它特点是1.机械强度高。经固化3-4天脱模后，其抗压强达＞150kg/cm2，30天后测定，可达300kg/cm2以上；抗挤力＞80kg/cm2，30天后达250kg/cm2以上。
2.抗腐蚀，耐酸碱性能良好，浸水不开裂不起泡防水性能好。
3.表面平整光滑可感性好。不吸潮反卤、不泛白、不结露，不易退色。
4.比重为0.8-1.5，属轻型建筑材料。
5.吸音性强，具有很好的隔声效果，可以用于制作吸音隔热的建筑墙板。
本发明所用材料制作预制建筑隔墙板材，具有较好的强度，且加工性能良好，可以根据工程建设使用的需要锯切，割成不同规格。可以钉钉、钻孔、粘结，模压成各色各样形状的预制建筑构物。且同各种涂料的吸附粘结性能良好，故可用于各种建筑物的室内防火、保温、隔音、隔热及装饰使用。另外，本发明的建筑材料也可广泛用于制作其他建筑所用的预制构件，同样可以收到上述的效果。
权利要求
1.一种隔火阻燃活动房用的建筑材料，其组成包括植物纤维渣、工业废渣、无机填料、助剂、熟石膏，其特征在于所述植物纤维渣是经脱脂与阻燃处理的脱脂阻燃植物纤维渣，所述助剂是指氧化钙、硅酸钠和阿拉伯胶，并且各组分按重量％比为(1)脱脂植物纤维渣5-25；(2)工业废渣0-50；(3)无机填料0-40；(4)助剂氧化钙2-15；硅酸钠8-25；阿拉伯胶1-10；(5)熟石膏10-50。
2.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于，植物纤维渣为稻谷壳、大麦壳、稻桔杆、麦桔杆、玉米桔杆中一种或一种以上混合的植物纤维废渣。
3.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于工业废渣为粉煤灰、废水泥渣粉、硼泥、高炉废炉渣、锅炉炉渣或滑石粉中一种或一种以上混合的工业废渣。
4.根据权利要求1所述的建筑材料，其特征在于还含有无胶(或浸水性)碳纤维，碳纤维的重量含量为少于8％。
5.一种隔火阻燃活动房用的建筑材料的调制方法，其特征在于需要将植物纤维渣进行脱脂阻燃处理，其处理过程如下(1)将植物纤维渣浸入浓度5-15％(重量)的磷酸铵溶液中，在温度为10-35℃下保持5-30小时；(2)用清水洗涤浸泡后的植物纤维渣，使之无氨气味为止；(3)再将上述处理后的植物纤维渣浸入5-15％硼砂水溶液中，于10-35℃下浸泡1-5小时，取出浸泡硼砂溶液的植物纤维渣，沥尽残液凉干或烘干。
全文摘要
一种隔火阻燃活动房用的轻质建筑材料包括植物纤维渣、工业废渣、无机填料、助剂、熟石膏。所述植物纤维渣是经脱脂与阻燃处理的脱脂阻燃植物纤维渣,助剂是指氧化钙、硅酸钠和阿拉伯胶,各组分按重量%比为:植物纤维渣:5—25;工业废渣:0—50;无机填料:0—40;助剂:氧化钙:2—15;硅酸钠:8—25;阿拉伯胶:1—10;熟石膏:10—50。这种建筑材料所制成的活动房墙板具有优异的隔火、阻燃性能,不焖烧,兼具隔音好、对环境无污染、重量轻等特点。
文档编号C04B28/00GK1342621SQ00124709
公开日2002年4月3日 申请日期2000年9月13日 优先权日2000年9月13日
发明者陈聪海, 陈光辉, 陈光明, 陈光荣 申请人:陈聪海, 陈光辉, 陈光明, 陈光荣