本发明涉及建筑用无机材料领域，尤其涉及一种用于生产轻质砖的造孔剂、其制备方法以及制备轻质砖的方法。
背景技术：
：随着建筑绿色节能理念的发展，轻质砖愈来愈受到重视，目前轻质砖的生产主要有烧结法和冷固结法。冷固结砖是由水泥、石灰、粉煤灰、砂和外加剂等主要原料掺合均匀后浇注成型后硬化而成的内部含有大量封闭气孔的轻质建筑材料。目前冷固结法生产轻质砖的工艺存在成孔性不好，孔隙大小和形状难以控制，孔隙分布不均匀，成本高、制备工艺复杂等等问题。烧结法生产轻质砖的工艺为将含有造孔剂的砖体在高温条件下焙烧得到的轻质砖，烧结法生产的轻质砖具有抗压强度高，隔音性，保温性好的优点。目前添加的造孔剂大部分为有机型造孔剂，如泡沫、塑料、木屑、稻壳等有机材料，添加这种材料会导致多孔砖在烧结过程中产生变形和黑心的现象。目前常见的生产轻质烧结砖的方法是往基体材料内加入碳质造孔剂，碳质造孔剂在烧结过程中烧失从而形成孔洞，但是添加碳质造孔剂的块体存在烧结后扭曲变形，内部出现过烧，产生黑心现象等缺点。另外，用聚乙烯泡沫颗粒做造孔剂时，由于聚乙烯泡沫颗粒密度极低，由于静电作用会泡沫颗粒团聚在一起，使砖体中孔隙大小不均匀和分布不均匀。技术实现要素：面临上述技术问题，本发明旨在提供一种用于生产轻质砖的造孔剂、其制备方法以及制备轻质砖的方法，以克服烧结后的轻质砖扭曲变形，黑心等缺点，达到砖体中孔隙大小和分布也更加均匀的目的。为实现上述目的，本发明提出了一种用于生产轻质砖的造孔剂，所述造孔剂包括体积材料和体积材料表面的包覆材料；其中，所述体积材料包括聚苯乙烯泡沫；所述包覆材料包括膨润土、生石灰、工业淀粉以及羧甲基纤维素钠。进一步地，按重量计，所述包覆材料包括膨润土10-15份，生石灰3-5份，工业淀粉1-3份，羧甲基纤维素钠1-3份。优选地，按重量计，所述包覆材料包括膨润土10份，生石灰3份，工业淀粉2份，羧甲基纤维素钠1份。本发明还提供了一种造孔剂的制备方法，包括步骤，a原料的烘干和粉碎：将膨润土和生石灰烘干后分别细磨得到膨润土细粉和生石灰粉，将聚苯乙烯泡沫破碎得到聚苯乙烯泡沫颗粒；b淀粉溶液的制备：向淀粉加水充分搅拌，再加入羧甲基纤维素钠搅拌至完全融化，得到淀粉溶液；c料浆的制备：向所述淀粉溶液加入所述生石灰粉，搅拌均匀后加入所述膨润土细粉，搅拌成料浆；d体积材料表面包覆：将聚苯乙烯泡沫颗粒和所述料浆充分搅拌，使所述聚苯乙烯泡沫颗粒表面包覆所述料浆；e风干和破碎筛分：将包覆所述料浆的所述聚苯乙烯泡沫颗粒倒出，自然风干后进行破碎筛分，得到造孔剂。进一步地，在步骤a中，将90％以上所述膨润土、生石灰的粒度细磨至200目以下。优选地，在步骤a中，将聚苯乙烯泡沫颗粒控制在2mm以下。进一步地，在步骤b中，所述水加入量份数为所述淀粉的15-25倍。具体地，在步骤b中，搅拌温度在50-60℃之间。进一步地，在步骤d中，所述聚苯乙烯泡沫颗粒加入质量为所述料浆质量的3-5倍。具体地，在步骤d中，破碎筛分后，将小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料，大于0.5mm的包覆颗粒即为生产轻质砖的所述造孔剂。本发明还提供了一种利用上述造孔剂制备轻质砖的方法，其特征在于，将所述造孔剂同轻质砖基体材料充分混合后，加水制成轻质砖料浆，经成型设备制成砖坯体，砖坯在完全干燥后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。进一步地，造孔剂：轻质砖基体材料的质量比为0.1～0.5:1。进一步地，砖坯干燥的温度为105-120℃，干燥时间0.5-4h。优选地，将轻质砖料浆的含水率控制在15％-25％。一般碳质的造孔剂制备的砖体在烧结后存在扭曲变形，黑心等的缺点，而本发明开发的新型的造孔剂，使烧结后的砖体块体保持尺寸完整，黑心现象大大降低。直接使用聚乙烯泡沫颗粒做造孔剂时，由于静电作用，会使泡沫颗粒团聚在一起，使砖体中孔隙大小不均匀和分布不均匀，而本发明通过包覆材料克服了静电作用，使得砖体中孔隙大小和分布也更加均匀。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。另外，所用试剂或仪器均为可以通过市购获得的常规产品。具体实施方式本发明旨在提供一种用于生产轻质砖的造孔剂、其制备方法以及制备轻质砖的方法，以克服烧结后的轻质砖扭曲变形，黑心等缺点，达到砖体中孔隙大小和分布也更加均匀的目的。本发明提出了一种用于生产轻质砖的造孔剂，所述造孔剂包括体积材料和体积材料表面的包覆材料；其中，所述体积材料包括聚苯乙烯泡沫；所述包覆材料包括膨润土、生石灰、工业淀粉以及羧甲基纤维素钠本发明还提供了一种造孔剂的制备方法，包括以下步骤：a原料的烘干和粉碎：将膨润土和生石灰烘干后细磨得到生石灰粉和膨润土细粉，将聚苯乙烯泡沫破碎得到聚苯乙烯泡沫颗粒；b淀粉溶液的制备：向淀粉加水充分搅拌，再加入羧甲基纤维素钠搅拌至完全融化，得到淀粉溶液；c料浆的制备：向所述淀粉溶液加入所述生石灰粉，搅拌均匀后加入所述膨润土细粉，搅拌成料浆；d体积材料表面包覆：将聚苯乙烯泡沫颗粒和所述料浆充分搅拌，使所述聚苯乙烯泡沫颗粒表面包覆所述料浆；e风干和破碎筛分：将包覆所述料浆的所述聚苯乙烯泡沫颗粒倒出，自然风干后进行破碎筛分，得到造孔剂。进一步地，利用上述造孔剂，本发明还提供了一种利用上述造孔剂制备轻质砖的方法，其特征在于，将所述造孔剂同轻质砖基体材料充分混合后，加水制成轻质砖料浆，经成型设备制成砖坯体，砖坯在完全干燥后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。以轻质砖的密度、强度，外观质量、内部组织为指标，筛选出能制备出合格轻质砖的原料的用量，制备方法等参数。关于制备方法，优选地，在步骤a中，将90％以上所述膨润土和生石灰的粒度细磨至200目以下。进一步地，在步骤a中，将聚苯乙烯泡沫颗粒控制在2mm以下。进一步地，在步骤b中，所述水加入量份数为所述淀粉的15-25倍。进一步地，在步骤b中，搅拌温度在50-60℃之间。进一步地，在步骤d中，所述聚苯乙烯泡沫颗粒加入体积为所述料浆的3-5倍。进一步地，在步骤d中，破碎筛分后，将小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料，大于0.5mm的包覆颗粒即为生产轻质砖的所述造孔剂。进一步地，造孔剂：轻质砖基体材料的质量比为0.1～0.5:1。进一步地，砖坯干燥的温度为105-120℃，干燥时间0.5-4h。进一步地，将轻质砖料浆的含水率控制在15％-25％。在上述原料用量，和参数范围下制备的轻质砖密度、强度满足国标(轻质粘土砖国家标准gb/t3994—2005)的规定，砖体块体保持尺寸完整，黑心现象少，且利用包覆材料包裹体积材料后，克服了静电作用，使得砖体中孔隙大小和分布也更加均匀。其中，所述包覆材料按重量计包含膨润土10份、生石灰3份、工业淀粉2份、羧甲基纤维素钠1份的时候，轻质砖尺寸完整，完全没有扭曲变形，黑心现象消失，孔隙大小和分布也最为均匀。下面结合具体实施例对本发明造孔剂以及轻质砖的制备方法作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例1本实施制备轻质砖的方法如下：(1)按重量计，取包覆材料膨润土10份，生石灰3份，工业淀粉1份，羧甲基纤维素钠1份。(2)将膨润土和生石灰进行烘干，烘干后的原料进行细磨，细磨粒度达到200目以下的原料的质量占总体原料质量的90％以上。聚苯乙烯泡沫破碎至2mm以下。(3)在反应釜中加入15份水，加热并恒温于50-60℃之间，加入淀粉后搅拌形成淀粉溶液，再加入羧甲基纤维素钠至完全融化，并不停搅拌，防止淀粉沉淀或团聚。(4)往溶液中加入生石灰粉，并搅拌，溶液均匀后加入膨润土细粉，搅拌成料浆。(5)将3倍料浆体积的聚苯乙烯泡沫颗粒和料浆进入搅拌机中充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面都包覆到料浆。(6)将包覆料浆的泡沫颗粒倒出，自然风干。风干后的物料破碎筛分，小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料。大于0.5mm的包覆颗粒为生产轻质砖的造孔剂。(7)将制成的颗粒造孔剂同轻质砖基体材料(质量比为0.1:1)充分混合后，加水制成料浆，料浆含水率约为20％，料浆经成型设备制成砖坯体，砖坯在120℃干燥1h后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。轻质砖产品的理化性能如下：项目试验结果国标ng135-1.3级体积密度/(g/cm3)1.26≤1.3常温耐压强度/mpa5.3≥5.0加热永久线变化≤2％的试验温度/℃1378≥1350导热系数(350℃±25℃)/[w/(m·k)]0.51≤0.55尺寸允许偏差/mm2.7±3扭曲/mm0.781.0缺角长度(a+b+c)/mm3440缺棱长度(e+f+g)/mm5360熔洞直径/mm3.65裂纹长度/mm无不准有相对边差/mm0.81实施例2本实施制备轻质砖的方法和实施例1步骤相同，但原料的用量以及工艺参数不同，具体如下：(1)按重量计，取包覆材料膨润土10份，生石灰3份，工业淀粉2份，羧甲基纤维素钠1份。(2)将膨润土和生石灰进行烘干，烘干后的原料进行细磨，细磨粒度达到200目以下的原料的质量占总体原料质量的90％以上。聚苯乙烯泡沫破碎至2mm以下。(3)在反应釜中加入20份水，加热并恒温于50-60℃之间，加入淀粉后搅拌形成淀粉溶液，再加入羧甲基纤维素钠至完全融化，并不停搅拌，防止淀粉沉淀或团聚。(4)往溶液中加入生石灰粉，并搅拌，溶液均匀后加入膨润土细粉，搅拌成料浆。(5)将3倍料浆体积的聚苯乙烯泡沫颗粒和料浆进入搅拌机中充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面都包覆到料浆。(6)将包覆料浆的泡沫颗粒倒出，自然风干。风干后的物料破碎筛分，小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料。大于0.5mm的包覆颗粒为生产轻质砖的造孔剂。(7)将制成的颗粒造孔剂同轻质砖基体材料(质量比为0.2:1)充分混合后，加水制成料浆，料浆含水率约为20％，料浆经成型设备制成砖坯体，砖坯在105℃干燥2h后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。轻质砖产品的理化性能如下：项目试验结果国标ng135-1.3级体积密度/(g/cm3)1.19≤1.3常温耐压强度/mpa5.6≥5.0加热永久线变化≤2％的试验温度/℃1410≥1350导热系数(350℃±25℃)/[w/(m·k)]0.52≤0.55尺寸允许偏差/mm2.8±3扭曲/mm0.841.0缺角长度(a+b+c)/mm3840缺棱长度(e+f+g)/mm5660熔洞直径/mm4.25裂纹长度/mm无不准有相对边差/mm0.811实施例3本实施制备轻质砖的方法和实施例1步骤相同，但原料的用量以及工艺参数不同，具体如下：(1)按重量计，取包覆材料膨润土15份，生石灰5份，工业淀粉3份，羧甲基纤维素钠3份。(2)将膨润土和生石灰进行烘干，烘干后的原料进行细磨，细磨粒度达到200目以下的原料的质量占总体原料质量的90％以上。聚苯乙烯泡沫破碎至2mm以下。(3)在反应釜中加入20份水，加热并恒温于50-60℃之间，加入淀粉后搅拌形成淀粉溶液，再加入羧甲基纤维素钠至完全融化，并不停搅拌，防止淀粉沉淀或团聚。(4)往溶液中加入生石灰粉，并搅拌，溶液均匀后加入膨润土细粉，搅拌成料浆。(5)将4倍料浆体积的聚苯乙烯泡沫颗粒和料浆进入搅拌机中充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面都包覆到料浆。(6)将包覆料浆的泡沫颗粒倒出，自然风干。风干后的物料破碎筛分，小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料。大于0.5mm的包覆颗粒为生产轻质砖的造孔剂。(7)将制成的颗粒造孔剂同轻质砖基体材料(质量比为0.5:1)充分混合后，加水制成料浆，料浆含水率约为25％，料浆经成型设备制成砖坯体，砖坯在110℃干燥0.5h后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。轻质砖产品的理化性能如下：项目试验结果国标ng135-1.3级体积密度/(g/cm3)1.24≤1.3常温耐压强度/mpa5.7≥5.0加热永久线变化≤2％的试验温度/℃1394≥1350导热系数(350℃±25℃)/[w/(m·k)]0.46≤0.55尺寸允许偏差/mm2.5±3扭曲/mm0.861.0缺角长度(a+b+c)/mm3740缺棱长度(e+f+g)/mm5260熔洞直径/mm4.85裂纹长度/mm无不准有相对边差/mm0.751实施例4本实施制备轻质砖的方法和实施例1步骤相同，但原料的用量以及工艺参数不同，具体如下：(1)按重量计，取包覆材料膨润土12份，生石灰3份，工业淀粉3份，羧甲基纤维素钠2份。(2)将膨润土和生石灰进行烘干，烘干后的原料进行细磨，细磨粒度达到200目以下的原料的质量占总体原料质量的85％以上。聚苯乙烯泡沫破碎至2mm以下。(3)在反应釜中加入25份水，加热并恒温于50-60℃之间，加入淀粉后搅拌形成淀粉溶液，再加入羧甲基纤维素钠至完全融化，并不停搅拌，防止淀粉沉淀或团聚。(4)往溶液中加入生石灰粉，并搅拌，溶液均匀后加入膨润土细粉，搅拌成料浆。(5)将5倍料浆体积的聚苯乙烯泡沫颗粒和料浆进入搅拌机中充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面都包覆到料浆。(6)将包覆料浆的泡沫颗粒倒出，自然风干。风干后的物料破碎筛分，小于0.5mm的粉料作为包覆材料的返料。大于0.5mm的包覆颗粒为生产轻质砖的造孔剂。(7)将制成的颗粒造孔剂同轻质砖基体材料(质量比为0.3:1)充分混合后，加水制成料浆，料浆含水率约为15％，料浆经成型设备制成砖坯体，砖坯在105℃干燥4h后，进入焙烧设备焙烧制成轻质砖。轻质砖产品的理化性能如下：上述实施例制得的产品轻质砖的理化性能均满足gb/t3994—2005的各项规定，与ng135-1.3级粘土质隔热耐火砖进行对比，发现用上述实施例的方法制得的轻质砖孔隙大小和分布更加均匀，砖体块体保持尺寸更完整，黑心现象也大大降低。最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。当前第1页12