专利名称：煤矸石保温生土砌块及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种保温生土砌块，特别涉及煤矸石保温生土砌块及其制备方法。
背景技术：
生土建筑主要是用未焙烧而仅作简单加工的原状土为材料营造主体结构的建筑。生土建筑始于人工凿穴，已有悠久的历史。从古代留存的烽火台、墓葬和故城遗址等，可以看到古人用生土营造建筑物的情况。生土建筑分布广泛，几乎遍及全球。1981年法国巴黎蓬皮杜艺术和文化中心曾举办世界各地生土建筑展览。现在世界上约有1/3的人口居住在生土建筑中。生土建筑是人类从原始进入文明的最具有代表性的特征之一，是中华民族历史文明的佐证与瑰宝，也是祖先留给我们丰富遗产中一个重要的内容。生土建筑发源于中国的 中西部地区，该地区干燥少雨，丰富的黄土层成为华夏文明初期的天然建筑材料。生土建筑结构体系大致经历了掩土结构体系(穴居、窑洞)、夯土结构体系及土坯结构体系三个阶段。早在石器时代，原始人就建造了各种生土建筑，距今7 000年前的磁山文化、裴李岗文化、大地湾文化时期，已有圆形、方形的半地穴式房址。大约4000年前人类初步掌握的夯土技术，最具有特征的便是夯土建造的村社与城墙。土坯结构的出现，使生土建筑在保留人类与自然依恋关系与形式美感方面均达到很高的水准。我们今天能够看到的生土建筑，大都保留在黄土高原西北方向的地域。随着时代的进步，社会经济的发展，广大农村建房已逐步用黏土砖代替土坯、土夯墙体，使这一古老的建筑材料走向消亡。然而，随着生态文明时代的到来，这个曾经被工业文明遗忘的人类瑰宝又一次引起有识之士关注。作为人类最早的建筑方式之一，生土建筑现在在很多地方的古文化遗址中，都有其文物遗留，像古长城的遗址、墓葬以及故城遗址等，都可以看到古人用生土营造建筑物的痕迹。生土建筑分布广泛，几乎遍及全球。中国黄土高原64万平方公里范围内的乡村居民，大多仍然居住在窑洞及其他生土建筑中。由于地理条件、生活方式、历史传统、民族习俗的不同，各地区的生土建筑在施工技术和建筑风格上也各有特点，这已经成为各国建筑文化的组成部分。而福建省永定地区的多层土楼，堪称世界建筑的一个奇迹。砌块的生产和应用与资源、能源、生态环境及居住状况有密切的关系。我国新型墙体材料的发展、产品结构调整、装备技术水平的提升、产品性能和质量的提高、施工应用技术的完善，都将进一步推动我国建材与建筑节能事业的发展，并对我国可持续发展战略的实施产生积极地作用。砌块建筑作为一种适合我国国情的建筑形式，其优越性主要表现在抗震性能较为突出；施工技术方便、速度快；对于减轻建筑物自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输量和降低工程造价都有重要作用，这无疑有着广阔的前景。由于生土材料的抗弯、抗剪、抗折强度很低，致使生土建筑在抗震能力方面存在着先天性不足。我国又是一个地震多发国家，绝大部分地区地震活动还相当强烈。历次地震后的宏观调查表明，生土建筑震害普遍十分严重，但也有一些生土建筑经历了几百年的风雨侵蚀和地震摇撼，依然完好无损。这就说明，生土结构只要设计合理，构造措施得当，也能满足抗震要求。随着城镇的大规模建设，建筑产业高消耗、高投入、低收益的问题日益突出，目前，中国已经是世界上最大的建筑材料生产国和消费国。主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界第一位。我国每年产生农林废弃物约15亿吨，产生煤矸石达20亿吨，处理不仅需要大量资金，且容易产生二次污染。大量消耗农林废弃物和煤矸石用于生产节能建筑墙体材料，是实现高效率利用资源的有效途径，同时推进我国资源节约型、环境友好型社会建设。在人们普遍关注生态危机、能源危机、环境污染的今天，由于种种原因致使我国森林资源缺乏，生态环境脆弱。从人居环境可持续发展的观念，及生态文明的社会层面上，重新审视“生土”这一古老的建筑材料时，就会清醒地认识到“生土”是有发展前景的绿色建筑材料。 目前尚未有生土砌块相关的发明专利；煤矸石保温生土砌块的开发将推动生土砌块的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矸石保温生土砌块及其制备方法，该砌块生产成本低，节能环保。为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是
煤矸石保温生土砌块，是由保温层、内外侧保护层、端部保护层和中肋组成，保温层厚度14(Tl60mm ;内外侧保护层厚度6(T70mm ;端部保护层和中肋厚度5(T60mm。所述的保温层是由以下组分组成的40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、1(Γ30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸、2-5重量份的防霉剂硼砂和13. 2-50重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆、玉米杆、高粱杆中的一种或几种，长度为8 12mm ；
所述的内外侧保护层是由以下组分组成的7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸、O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂和25-51重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆；
所述的端部保护层的组分与内外侧保护层的组分相同；
所述的中肋的组分与内外侧保护层的组分相同；
所述的增强剂是由微硅粉、聚乙烯醇粉末、可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素按重量份数比为10:1:1:1的比例组成。制备煤矸石保温生土砌块的方法包括以下步骤
a.制备保温层将40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、1(Γ30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸和2-5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成农业废弃物浆料；将浆料浇筑到模具中，加压成型12小时拆模，养护15天；
b.制备内外侧保护层、端部保护层(3)和中肋将7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸和O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成煤矸石生土浆料，将保温层置入模具中并定位，浇筑煤矸石生土浆料，成型5小时拆模，养护30天。本发明所具有的优点与有益效果是
本发明的效果和优点是能够大量消耗农林废弃物和煤矸石生产节能建筑墙体材料，不但可以减少环境污染，节约大片良田粘土，变废为宝，而且可以节省大量燃料煤。大大提高建筑物的节能能力，增强保温隔热效果，经久耐用，安全防火，有效隔音。施工方便、速度快、砌筑效率高、节约材料、砌块重量轻、成本低。
图I为本发明煤矸石保温生土砌块平面示意 图2为图I的A-A剂面不意图。 图中，I为保温层；2为内外侧保护层；3为端部保护层；4为中肋。
具体实施例方式下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。如图f图2所示，煤矸石保温生土砌块是由保温层I、内外侧保护层2、端部保护层3和中肋4组成，保温层I厚度14(Tl60mm ；内外侧保护层2厚度6(T70mm ;端部保护层3和中肋4厚度50 60_。所述的保温层I是由以下组分组成的40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、1(Γ30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸、2-5重量份的防霉剂硼砂和13. 2-50重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆、玉米杆、高粱杆中的一种或几种，长度为8 12mm ；
所述的内外侧保护层2是由以下组分组成的7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸、O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂和25-51重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆；
所述的端部保护层3的组分与内外侧保护层2的组分相同；
所述的中肋4的组分与内外侧保护层2的组分相同；
所述的增强剂是由微硅粉、聚乙烯醇粉末、可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素按重量份数比为10:1:1:1的比例组成。制备煤矸石保温生土砌块的方法，包括以下步骤
a.制备保温层I :将40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、10 30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸和2-5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成农业废弃物浆料；将浆料浇筑到模具中，加压成型12小时拆模，养护15天；
b.制备内外侧保护层2、端部保护层(3)和中肋(4):将7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸和O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成煤矸石生土浆料，将保温层(I) 置入模具中并定位，烧筑煤砰石生土衆料，成型5小时拆模，养护30天。
权利要求
1.煤矸石保温生土砌块，其特征在于是由保温层(I)、内外侧保护层(2)、端部保护层(3)和中肋(4)组成，保温层(I)厚度14(Tl60mm;内外侧保护层(2)厚度6(T70mm ;端部保护层(3)和中肋(4)的厚度50 60臟；所述的保温层(I)是由以下组分组成的40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、1(Γ30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸、2-5重量份的防霉剂硼砂和13.2-50重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆、玉米杆、高粱杆中的一种或几种，长度为8 12mm ； 所述的内外侧保护层(2)是由以下组分组成的7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸、O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂和25-51重量份的水，所述的农业废弃物是稻杆； 所述的端部保护层(3)的组分与内外侧保护层(2)的组分相同； 所述的中肋⑷的组分与内外侧保护层⑵的组分相同。
2.根据权利要求I所述的煤矸石保温生土砌块，其特征在于所述的增强剂是由微硅粉、聚乙烯醇粉末、可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素按重量份数比为10:1:1:1的比例组成。
3.制备权利要求I所述的煤矸石保温生土砌块的方法，其特征在于包括以下步骤 a.制备保温层(I):将40-50重量份的农业废弃物、1(Γ30重量份的粘土、1(Γ30重量份的煤矸石、4-10重量份的防火剂硼酸和2-5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成农业废弃物浆料；将浆料浇筑到模具中，加压成型12小时拆模，养护15天； b.制备内外侧保护层(2)、端部保护层(3)和中肋(4):将7(Γ75重量份的煤矸石、5 10重量份的粘土、5 10重量份的水泥、广5重量份的生石灰、O. 0Γ1重量份的增强剂、3飞重量份的农业废弃物、O. 3-1重量份的防火剂硼酸和O. 15-0. 5重量份的防霉剂硼砂混合均匀，再加入所述比例的水，搅拌均匀，形成煤矸石生土浆料，将保温层(I)置入模具中并定位，烧筑煤砰石生土衆料，成型5小时拆模，养护30天。
全文摘要
本发明提供一种煤矸石保温生土砌块，煤矸石保温生土砌块，是由保温层、内外侧保护层、端部保护层和中肋组成，保温层厚度140~160mm；内外侧保护层厚度60~70mm；端部保护层和中肋厚度50~60mm。本发明的效果和优点是能够大量消耗农林废弃物和煤矸石生产节能建筑墙体材料，不但可以减少环境污染，节约大片良田粘土，变废为宝，而且可以节省大量燃料煤。大大提高建筑物的节能能力，增强保温隔热效果，经久耐用，安全防火，有效隔音。施工方便、速度快、砌筑效率高、节约材料、砌块重量轻、成本低。
文档编号C04B28/10GK102926499SQ20121043495
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者张延年, 郑怡, 汪青杰, 徐春一, 刘阳 申请人:沈阳建筑大学