利用尾砂生产的微晶发泡墙体砌块及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑工程材料技术领域，特别涉及一种利用尾砂生产的微晶发泡 墙体砌块及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着世界能源的逐渐匮乏，我国制定了"节约能源，实现可持续发展"的基本原则， 因此建筑节能也成为了目前中国建筑事业发展的一个重点。目前建筑节能的主要手段是外 墙保温技术，可以有效解决我国冬夏两季室内外温差而造成的能源损失问题，它代表了我 国节能保温技术的发展方向。
[0003] 目前的外墙保温系统是由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、保温材料、抹面砂浆、饰 面材料等材料复合而成，集保温、防水、饰面等功能于一体。但这种复杂的施工方式却存才 极大的问题隐患，一般在施工完毕后一段时间，或经冬夏气温循环变化后出现。主要有四大 问题：①保温层脱落，表现为保温板材移位、空鼓、脱落；②抹面层开裂，表现为抹面砂浆变 形量差大，产生裂缝；③室内结露，主要发生于窗口附近，表现为室内返霜、结露，墙面潮湿 发霉；④外墙面砖空鼓、脱落，表现为外墙面砖、材料空鼓、脱落，除使墙面外观不好看之外， 也容易发生事故。因而，外墙外保温系统从施工方式上就存在很大的弊端。
[0004] 外墙保温系统所涉及的保温材料包括有机保温材料和无机保温材料两大类。有机 保温材料如热塑性材料EPS、XPS、热固性材料聚氨酯（PU)、酚醛（PF)等，具有较好的保温 效果，但阻燃性很差。在国家防火标准的检测下都能达到Bl、B或C难燃级别，但在真实火 灾中，不仅不会形成抗火灾功能碳化层结构，还会出现熔融滴落，熔融滴落物会引发火灾蔓 延。因而是"火灾性能"极差的保温材料。而为提高其防火性能，加入的溴化阻燃剂，具有很 大的毒性，危害环境与人体健康，根据联合国《斯德哥尔摩公约》，这种阻燃剂于2014年11 月份开始将在全球范围内禁用，这就给无阻燃剂的无机保温材料如岩棉、膨胀珍珠岩、发泡 水泥、发泡玻璃、玻璃棉等打开了广阔的前景。无机保温材料防火性能较好，在防火标准中 属于A级不燃，在火灾初始阶段不燃烧、不蔓延，但同样是经不住高温火攻击，玻璃棉350°C 以上脆化、粉化，岩棉在650°C以上开始粉化，在真实大火中均烧成一把粉，不能有效地保护 建筑物。而且其保温效果差，容重大，易吸水，耐侯性差，很难达到节能75%。因而，保温材 料的发展方向是既高效节能，又要防火安全可靠。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的主要技术问题是公开一种利用尾砂生产的微晶发泡墙体砌块 及其制造方法，利用沙漠风积沙、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、各种尾矿矿渣、建筑垃圾等 固体废弃物等尾砂作为原材料制的砌块同时具备高强度、耐火、保温隔热、防潮防水、装饰、 轻质、耐候、环保等多功能。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明公开的利用尾砂生产的微晶发泡墙体砌块是在尾砂 微晶复合料高温制备的发泡基体上烧结有一层装饰面层。
[0007] 所述的尾砂微晶发泡体体积密度为0. 2~0. 8g/cm3,厚度为30~300mm ;装饰面 层厚度为〇· 5~IOmm0
[0008] 所述的基体与装饰面层之间有一过渡层，过渡层的密度由下而上是递增结构。
[0009] 以重量百分比计，所述的尾砂微晶复合料包括由50~95%尾砂微晶料、2~35% 添加剂和1~15 %发泡剂构成。
[0010] 所述的添加剂为硼酸、磷酸钾、长石、白云石、釉料、陶瓷或碎玻璃中的一种或几 种。
[0011] 所述的发泡剂为炭黑、碳化硅、石灰石、纯碱、二氧化锰、石膏中的一种或几种。
[0012] 所述的装饰面层由尾砂微晶料、尾砂、矿物料、高温颜料四类物质中每类物质中的 一种或几种制成；所述的尾砂包括：沙漠风积沙、砂岩砂粒、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、 各种尾矿矿渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固体废弃物；所述的矿物料包括：方解石、长石、 辉石、闪石、砂岩。
[0013] 本发明还提供了一种微晶发泡墙体砌块的制造方法，包括如下步骤：
[0014] 1)以重量百分比计，取所述尾砂微晶料50~95%，添加剂2~35%，发泡剂1~ 15%，混合制成尾砂微晶复合料，所述添加剂包括硼酸、磷酸钾、长石、白云石、釉料、陶瓷或 碎玻璃中的一种或几种，所述发泡剂包括炭黑、碳化硅、石灰石、纯碱、二氧化锰、石膏中的 一种或几种；
[0015] 2)将所述尾砂微晶复合料放入磨机（包括球磨，立式磨，振动磨，气流磨等）加工 至所需目数的细粉；
[0016] 3)利用破碎机或磨机与振动筛将尾砂微晶料、尾砂、矿物料、高温颜料四类物质中 每类物质中的一种或几种加工至所需目数的装饰面料，所述尾砂包括沙漠风积沙、砂岩砂 粒、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、各种尾矿矿渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固体废弃物，所 述矿物料包括方解石、长石、辉石、闪石、砂岩；
[0017] 4)用布料机依次将尾砂微晶复合料细粉与装饰面料铺撒到组合模具；
[0018] 5)将所述铺撒有尾砂微晶复合料细粉与装饰面料的组合模具送入晶化窑按下述 步骤烧制：
[0019] ①预热，升温至800~950 °C，保温10~40分钟；
[0020] ②一体化烧结，升温至1000~1350°C，保温30~120分钟；
[0021] ③退火冷却，降温至280°C以下后出窑；
[0022] ④自然降温至100°C以下后出模，得到微晶发泡墙体砌块板材；
[0023] 6)将微晶发泡墙体砌块板材自然放置60小时以上消除应力后，经打磨或抛光、切 害J、干燥后得到微晶发泡墙体砌块。
[0024] 进一步地，步骤2)所述的尾砂微晶复合料细粉的粒度为100~600目，步骤3)所 述的装饰面料的粒度为200目~10mm。
[0025] 进一步地，上述的步骤5)_②中的保温过程中对组合模具施加水平往复或三维循 环振动，并且在上述的5)-③之前用辊体对砌块板材进行一定压力的往复施压。
[0026] 本发明提供的利用尾砂生产的微晶发泡墙体砌块具有以下特点：
[0027] 1、利用沙漠风积沙、砂岩砂粒、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、各种尾矿矿渣、陶 瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固体废弃物等尾砂作为生产的原材料，废品及生产中产生的固体废 弃物仍可回收利用，制品经l〇〇〇°C以上高温烧结而成，制品无放射性元素，成型过程无有害 气体产生，因而，自身具备环保功能的同时还可帮助减轻现有的环境压力；
[0028] 2、制品由发泡基体与装饰面层经熔融晶化过程一体化烧结而成，复合强度极高， 不存在装饰面脱落等问题；
[0029] 3、制品装饰面层可以是微晶素色面、大理石面、砂岩面、彩斑点磨石面，种类样式 繁多且花色质地天然；
[0030] 4、为多功能集成墙体材料，具备强度（1.5~20MPa)、耐火（Al级质量损失率 彡5% )、保温隔热（导热系数0. 07~0. 2WAm ·Κ))、防潮防水、装饰、轻质（干密度0. 2~ 0. 7g/cm3)、耐候耐腐蚀（40%硫酸浸泡750h的质量损失率< 3% )、环保等建筑材料所需的 集成功能。
[0031] 5、直接作为墙体砌块，代替传统的砖混+防水+砂浆+网格+保温+抹面+装饰 的复杂结构，砌筑施工简单；
[0032] 6、作为墙体砌块，其厚度可根据墙体厚度与保温要求综合设计，弥补了无机保温 材料保温性能差的缺陷。
【具体实施方式】
[0033] 本发明实施例提供的利用尾砂生产的微晶发泡墙体砌块，包括由尾砂微晶复合料 制成的发泡基体，及一体化复合烧结在所述发泡体基表面的装饰面层。
[0034] 其中，尾砂微晶发泡基体密度为0. 2~0. 8g/cm3,厚度为30~300mm ;装饰面层厚 度为0· 5~10mnin
[0035] 其中，基体与装饰面层之间有一过渡层，过渡层的密度由下而上是递增结构。
[0036] 其中，以重量百分比计，尾砂微晶复合料由50~95%的尾砂微晶料、2~35%的添 加剂和1~15%的发泡剂构成。
[0037] 添加剂为硼酸、磷酸钾、长石、白云石、釉料、陶瓷或碎玻璃中的一种或几种。
[0038] 发泡剂为炭黑、碳化硅、石灰石、纯碱、二氧化锰、石膏中的一种或几种。
[0039] 其中，装饰面层包括尾砂微晶料、尾砂、矿物料、高温颜料四类物质中每类物质中 的一种或几种。其中，尾砂包括：沙漠风积沙、砂岩砂粒、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、各种 尾矿矿渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固体废弃物；矿物料包括：方解石、长石、辉石、闪石、 砂岩。
[0040] 本发明实施例提供的一种利用尾砂生产微晶发泡墙体砌块的制造方法，包括如下 步骤：
[0041] 1)以重量百分比计，取所述尾砂微晶料50~95%，添加剂2~35%，发泡剂1~ 15%，混合制成尾砂微晶复合料，所述添加剂包括硼酸、磷酸钾、长石、白云石、釉料、陶瓷或 碎玻璃中的一种或几种，所述发泡剂包括炭黑、碳化硅、石灰石、纯碱、二氧化锰、石膏中的 一种或几种；
[0042] 2)将所述尾砂微晶复合料放入磨机（包括球磨，立式磨，振动磨，气流磨等）加工 至粒度为100~600目数的细粉；
[0043] 3)利用破碎机或磨机与振动筛将尾砂微晶料、尾砂、矿物料、高温颜料四类物质中 每类物质中的一种或几种加工至粒度为200目~IOmm的装饰面料，其中，尾砂包括沙漠风 积沙、砂岩砂粒、河流淤泥废沙、煤矸石粉煤灰、各种尾矿矿渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固 体废弃物，所述矿物料包括方解石、长石、辉石、闪石、砂岩；
[0044] 4)用布料机依次将尾砂微晶复合料细粉与装饰面料铺撒到组合模具；
[0045] 5)将所述铺撒有尾砂微晶复合料细粉与装饰面料的组合模具送入晶化窑按下述 步骤烧制：
[0046] ①预热，升温至800~950 °C，保温10~40分钟；
[0047] ②一体化烧结，升温至1000~1350°C，保温30~120分钟；
[0048] ③退火冷却，降温至280°C以下后出窑；
[0049] ④自然降温至100°C以下后出模，得到微晶发泡墙体砌块板材；
[0050] 6)将微晶发泡墙体砌块板材自然放置60小时以上消除应力后，经打磨或抛光、切 害J、干燥后得到微晶发泡墙体砌块。
[0051] 在上述的步骤5)-②中的保温过程中对组合模具施加水平往复或三维循环振动， 并且在上述的5)_③之前用辊体对砌块板材进行一定压力的往复施压。
[0052] 在低密度发泡基体与高密度装饰面层之间设