本发明涉及一种耐高温墙体材料，特别涉及一种利用废玻璃颗粒生产的耐高温墙体材料及其制备方法。
背景技术：
目前墙体保温材料的耐高温性能较低，特别是高分子材料生产的墙体保温材料，其耐高温性能更差。目前解决墙体材料的耐高温性能是聚苯颗粒保温砂浆，但其耐高温性能仍然较低，还有的研究者利用经过改性的酚醛树脂将聚苯颗粒粘在一起，形成保温材料，耐高温性能仍然不能彻底解决。当遇到火灾时，以聚苯颗粒作为保温介质的墙体材料首先变形收缩，甚至燃烧，高温下强度下降，失去了墙体材料保温的功能。
对于目前利用膨胀珍珠岩、陶粒或膨胀蛭石作为保温介质，以水泥作为胶凝材料形成的墙体保温材料，虽然耐高温性能较聚苯颗粒等高分子材料生产的墙体材料的性能要好，但在800℃～1000℃时，仍然出现墙体开裂、膨胀、剥落和强度下降等现象。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：针对目前墙体材料价格高，耐高温性能差等特性，本发明利用水泥作为粘结剂，以废玻璃颗粒和陶粒为骨料，加入其它掺合料形成的耐高温墙体材料，可以解决以上问题。本发明旨在解决目前墙体材料耐高温性能低的缺点。利用废玻璃颗粒在高温下软化流动特性，能够进一步密实由水泥等胶凝材料在成型和硬化过程中形成的孔隙，从而提高墙体材料的强度。该墙体材料在温度为700～800℃时，其抗压强度得到提高，可以达到30MPa，而常温的抗压强度可以达到25MPa。此外，本发明所用原材料价格低，因此生产成本低；同时具有较高的环保意义。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种利用废玻璃颗粒生产的耐高温墙体材料，由废玻璃颗粒、水泥、陶粒、砂子、偏高岭土、硬脂酸锌、氯化钙、水组成；其质量百分比分别为：废玻璃颗粒：5.0～20.0％；水泥：20.0～45.0％；陶粒：40.0～65.0％；砂子：20.0～40.0；偏高岭土：2.0～10.0％；硬脂酸锌：0.1～1.0％；氯化钙：0.2～2.0％；水：10.0～35.0％。
进一步，所述的水泥为通用硅酸盐水泥，包括硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
进一步，所述的废玻璃颗粒为普通玻璃或废弃的普通玻璃，经过破碎后形成的玻璃颗粒，其最大粒径为4.75mm；所述的废玻璃颗粒其主要成分为硅酸钠，包括彩色和无色两种。
进一步，所述的陶粒是经烧结而成的一种强度高、重量轻、多孔的烧结材料，陶粒的粒径为1～4mm或者4～8mm，其堆积密度为320～800km/m3。
进一步，所述的砂子为自然砂，最大粒径为4.75mm。
进一步，所述偏高岭土是高岭土在高温下经过脱水形成的无水硅酸铝，是一种活性矿物掺合料，主要氧化物为Al2O3和SiO2。
本发明还提供一种利用废玻璃颗粒生产的耐高温墙体材料的制备方法，利用水泥作为粘结剂，以废玻璃颗粒和陶粒为骨料，加入其它掺合料形成的耐高温墙体材料。
进一步，该方法包括如下步骤：
步骤1：废玻璃颗粒预处理；
根据GB/T 14681-2011的要求分别利用4.75mm，2.36mm，1.18mm，600μm，300μm，150μm的方孔筛进行筛分析，要求细度模数Mx在2.3～3.0范围，累计筛余百分率A1～A6均在Ⅱ区，级配良好；
步骤2：原料称量；
按质量份计，准备预处理好的质量百分比分别为：废玻璃颗粒5.0～20.0％；水泥20.0～45.0％；陶粒40.0～65.0％；砂子20.0～40.0；偏高岭土2.0～10.0％；硬脂酸锌0.1～1.0％；氯化钙0.2～2.0％；
步骤3：干混；
将步骤2中称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1～2min；
步骤4：加水搅拌；
在步骤3搅拌好的干料中加入质量百分比为10.0～35.0％的水，机械搅拌4～6min，转速为50r/min；
步骤5：产品成型；
将步骤4搅拌好的新鲜物料装入金属模具或者木模具中，机械振动2～8s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为80～95％的养护室或养护箱中养护24h；
步骤6：脱模养护；
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室或在水中继续养护28天后即可使用。
本发明的有益效果如下：
本发明的耐高温墙体材料保温性能优良，特别是在700～800℃范围的耐高温性能优良，在此温度下可以提高墙体材料的抗压强度到30MPa。此外，本发明还具有如下优点：
(1)具有节能环保意义
该发明利用废玻璃颗粒作为耐高温介质，为废玻璃的资源化利用提供新的途径。因此具有节能环保意。
(2)该发明具有一定的学术价值
该发明利用普通玻璃的高温下熔融流动特性，恰好将墙体材料中的空隙堵塞，进一步密室墙体材料，达到提高强度的目的。
(3)生产成本低
该发明专利涉及的原材料来源广泛易得，价格便宜，生产成本低。
具体实施方式
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用水泥、废玻璃颗粒、陶粒、砂子、偏高岭土、硬脂酸锌和氯化钙等为原料，生产一种耐高温的墙体保温材料，该墙体材料的配方如下：
所述的水泥为通用硅酸盐水泥，包括硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，型号为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。
所述的废玻璃颗粒为普通玻璃或废弃的普通玻璃，经过破碎后形成的玻璃颗粒，其最大粒径为4.75mm。所述的废玻璃颗粒其主要成分为硅酸钠，包括彩色和无色两种。
所述的陶粒是由页岩、黏土、煤矸石、赤泥或污泥等经烧结而成的一种强度高、重量轻、多孔的烧结材料，陶粒的粒径为1～4mm或者4～8mm，其堆积密度为320～800km/m3。
所述的砂子为自然砂，最大粒径为4.75mm。
所述偏高岭土是高岭土在高温(600～900℃)下经过脱水形成的无水硅酸铝，是一种活性矿物掺合料，主要氧化物为Al2O3和SiO2，层状结构。
氯化钙为白色颗粒或粉末，工业级，密度为1.086g/cm3。
所述水为自来水。
一种矿渣、电石渣和陶粒高强墙体保温材料，其制备方法具有如下步骤：
(1)废玻璃颗粒预处理
根据GB/T 14681-2011的要求分别利用4.75mm，2.36mm，1.18mm，600μm，300μm，150μm的方孔筛进行筛分析，要求细度模数(Mx)在2.3～3.0范围，累计筛余百分率(A1～A6)均在Ⅱ区，级配良好。
(2)原料称量
按质量份计，准备预处理好的废玻璃颗粒5.0～20.0，水泥20.0～45.0，陶粒40.0～65.0，砂子20.0～40.0，偏高岭土2.0～10.0，硬脂酸锌0.1～1.0,氯化钙0.2～2.0。
(3)干混
将上述称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1～2min。
(4)加水搅拌
在上述搅拌好的干料中(按质量份计)加入水10.0～35.0，机械搅拌4～6min，转速为50r/min。
(5)产品成型
将上述搅拌好的新鲜物料装入规定尺寸的金属模具或者木模具中，机械振动2～8s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为80～95％的养护室或养护箱中养护24h。
(6)脱模养护
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室或在水中继续养护28天后即可使用。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明不局限于以下实施例。实施例中所用的原料除另有说明外，均为建筑行业通用材料，并可通过商业渠道购得。实施例中所用的水泥为通用硅酸盐水泥(42.5)，产于常州；陶粒、砂子、偏高领土、硬脂酸锌和氯化钙均购于常州。
实施例中陶粒粒径为1～4mm；砂子最大粒径为4.75mm，级配良好；硬脂酸锌的密度为1.095g/cm3，锌含量为10.5～11.5％。
实施例一
一种利用废玻璃生产耐高温墙体材料的研究及其制备方法，该制备方法具有如下步骤：
(1)废玻璃颗粒预处理
根据GB/T 14681-2011的要求分别利用4.75mm，2.36mm，1.18mm，600μm，300μm，150μm的方孔筛进行筛分析，要求细度模数(Mx)在2.3～3.0范围，累计筛余百分率(A1～A6)均在Ⅱ区，级配良好。
(2)原料称量
按质量份计，准备预处理好的废玻璃颗粒15，水泥25，陶粒45，砂子35，偏高岭土4.0，硬脂酸锌0.5,氯化钙1.2。
(3)干混
将上述称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1.5min。
(4)加水搅拌
在上述搅拌好的干料中(按质量份计)加入水16，机械搅拌4min，转速为50r/min。
(5)产品成型
将上述搅拌好的新鲜物料装入规定尺寸的金属模具或者木模具中，机械振动5s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为80％的养护室养护24h。
(6)脱模养护
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室继续养护28天后即可使用。
实施例二
一种利用废玻璃生产耐高温墙体材料的研究及其制备方法，该制备方法具有如下步骤：
(1)废玻璃颗粒预处理
根据GB/T 14681-2011的要求分别利用4.75mm，2.36mm，1.18mm，600μm，300μm，150μm的方孔筛进行筛分析，要求细度模数(Mx)在2.3～3.0范围，累计筛余百分率(A1～A6)均在Ⅱ区，级配良好。
(2)原料称量
按质量份计，准备预处理好的废玻璃颗粒10，水泥30，陶粒50，砂子25，偏高岭土3.5，硬脂酸锌0.4,氯化钙1.0。
(3)干混
将上述称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1.5min。
(4)加水搅拌
在上述搅拌好的干料中(按质量份计)加入水18，机械搅拌5min，转速为50r/min。
(5)产品成型
将上述搅拌好的新鲜物料装入规定尺寸的金属模具或者木模具中，机械振动6s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为80％的养护室养护24h。
(6)脱模养护
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室继续养护28天后即可使用。
实施例三
一种利用废玻璃生产耐高温墙体材料的研究及其制备方法，该制备方法具有如下步骤：
(1)废玻璃颗粒预处理
根据GB/T 14681-2011的要求分别利用4.75mm，2.36mm，1.18mm，600μm，300μm，150μm的方孔筛进行筛分析，要求细度模数(Mx)在2.3～3.0范围，累计筛余百分率(A1～A6)均在Ⅱ区，级配良好。
(2)原料称量
按质量份计，准备预处理好的废玻璃颗粒12，水泥28，陶粒48，砂子30，偏高岭土5.5，硬脂酸锌0.7,氯化钙1.2。
(3)干混
将上述称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1.5min。
(4)加水搅拌
在上述搅拌好的干料中(按质量份计)加入水20，机械搅拌5min，转速为50r/min。
(5)产品成型
将上述搅拌好的新鲜物料装入规定尺寸的金属模具或者木模具中，机械振动6s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为85％的养护室养护24h。
(6)脱模养护
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室继续养护28天后即可使用。
对比例一
一种利用废玻璃生产耐高温墙体材料的研究及其制备方法，该制备方法具有如下步骤：(为了与实施例一形成对比，对比例中没有加入废玻璃颗粒，而是用砂子等体积取代废玻璃颗粒，即，对比例一中的砂子包含原本砂子的量和取代玻璃颗粒加入砂子的量，其它原料配方不变。)
(1)原料称量
按质量份计，水泥25，陶粒45，砂子47，偏高岭土4.0，硬脂酸锌0.5,氯化钙1.2。
(2)干混
将上述称好的原材料装入立式搅拌机里，转速为40r/min，机械搅拌1.5min。
(3)加水搅拌
在上述搅拌好的干料中(按质量份计)加入水16，机械搅拌4min，转速为50r/min。
(4)产品成型
将上述搅拌好的新鲜物料装入规定尺寸的金属模具或者木模具中，机械振动5s后，用塑料薄膜覆盖模具表面，在温度为20±2℃，湿度为80％的养护室养护24h。
(5)脱模养护
将养护24h后的产品脱模后，送入温度为20±2℃的养护室继续养护28天后即可使用。
将实施例一、二、三和对比例一制得的产品性能进行对比可知，三个实施例的导热系数均为0.04W/(m·k)左右，达到标准要求；28天的常温和高温抗压强度均达到20MPa以上，且实施例二的常温和高温抗压强度均达到了25MPa以上。由对比例一和实施例一对比可知，加入废玻璃颗粒的实施例一的28天抗压强度在温度为700～800℃范围的强度较常温得到提高，而没有加入废玻璃颗粒的对比例一的高温抗压强度较常温要低。
表1实施例一、二、三和对比例的实测数据对比
综上所述，本发明针对现有墙体材料出现的缺点，利用废玻璃颗粒作为耐高温介质，使墙体材料的耐高温特性得到较大改善，使墙体材料在800℃高温下，其抗压强度得到进一步提高强度。本发明涉及的一种原材料是废玻璃，属于一种工业废弃物，因此具有一定的环保意义；同时本发明其他所用原材料的价格便宜，因此该墙体材料的生产成本低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。