一种空心自保温砌块制备方法与流程

本发明涉及废弃物利用及无机非金属材料制备领域，具体涉及一种空心自保温砌块制备方法。

背景技术：

采用聚苯乙烯等材料作为墙体外保温材料容易发生火灾，同时外饰面常发生脱落，不仅影响美观，甚至可能导致重大的人员伤亡，故很多省市地区已经限制外墙外保温的使用。另外，用聚苯乙烯等材料用于构建墙体内保温体系时占用房间的使用面积。因此，围护结构自保温体系成为了研究的重点，尤其是在夏热冬冷地区。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明以水泥为主要原料，用秸秆纤维和粉煤灰作为改性掺合料，制备导热系数低、保温效果好的空心自保温砌块，实现秸秆的低碳再利用，提高建筑的区域气候、环境适应性和能效。

本发明具体采用以下方案：

一种空心自保温砌块制备方法，其步骤如下：

s1：砌块模具的设计，首先假设砌块的排型，根据组合壁的热阻计算方法，确定砌块的热阻与砌块排型之间的函数关系，即目标函数，根据目标函数，获得最低热阻时砌块的排型参数，从而确定模具的具体形式；

s2：将水稻秸秆晒干，然后通过秸秆粉碎机，制成秸秆纤维；

s3：将水泥、粉煤灰和秸秆纤维按特定的比例混合配置砌块材料；

s4：将配置好的砌块材料灌注到模具内成型；

s5：在常温、常湿环境下养护。

进一步的方案是，s2中所述的秸秆纤维的长度为10mm-15mm。

进一步的方案是，s3中水泥、粉煤灰和秸秆纤维的混合比例为1：0.25：0.05，且水灰比为0.6。

进一步的方案是，s5中所述养护的时间为28天。

进一步的方案是，s3中所述的粉煤灰由以下重量份原料组成：

氧化铝0.2-12份、氧化铁10-30份、氧化镁0.01-5份和二氧化硅1-50份组成。

进一步的方案是，s3中所述水泥由碳酸钙和氧化铝组成。

进一步的方案是，s2所述的将水稻秸秆晒干的方法具体为：将收集的秸秆的根部放在清水池中摆去泥土，然后再将秸秆平铺在水泥地面上暴晒2-3天，直至根部无明显水份。

本发明的有益效果：

本发明以水泥为主要原料，用秸秆纤维和粉煤灰作为改性掺合料，制备导热系数低、保温效果好的空心自保温砌块，实现秸秆的低碳再利用，提高建筑的区域气候、环境适应性和能效；

秸秆纤维本身疏松且导热系数低，将其资源化作为改性材料加入粉煤灰砌块不仅可以解决秸秆露天焚烧污染环境、浪费资源的问题，而且可降低水泥的用量，提高砌块的孔隙率，降低砌块的密度和导热系数；

利用空气间层进一步提高砌块的热阻，降低材料的耗量，节约资源、保护环境。

附图说明

图1为本发明实施例一种空心自保温砌块制备方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种空心自保温砌块制备方法，其步骤如下：

s1：砌块模具的设计，首先假设砌块的排型，根据组合壁的热阻计算方法：式中a——与热流方向垂直的总传热面积，m²；ai——按平行热流方向划分的各个传热面积，m²；r0i——对应于传热面积ai上的总热阻，m²·k/w；rn、rw——内表面、外表面换热热阻，m²·k/w；——修正系数。

确定砌块的热阻与砌块排型之间的函数关系，即目标函数，根据目标函数，获得最低热阻时砌块的排型参数，从而确定模具的具体形式；

s2：将水稻秸秆晒干，然后通过秸秆粉碎机，制成秸秆纤维；

s3：将水泥、粉煤灰和秸秆纤维按特定的比例混合配置砌块材料；

s4：将配置好的砌块材料灌注到模具内成型；

s5：在常温、常湿环境下养护。

砌块的尺寸取240mm×190mm×90mm，同时通过目标函数的计算，模具的尺寸确定为为240mm×190mm×90mm的9排型砌块模具，孔型为10mm×75mm，排间距10mm，将水稻秸秆晒干，然后通过秸秆粉碎机，制成秸秆纤维；将水泥、粉煤灰和秸秆纤维按特定的比例混合配置砌块材料；将配置好的砌块材料灌注到模具内成型；在常温、常湿环境下养护。经过28天的养护后制备出抗压强度为14.2mpa，抗剪切强度4.15mpa，导热系数为仅为0.29w/(m·℃)的自保温砌块。而粉煤灰参量为20％的水泥粉煤灰导热系数为0.65w/(k·℃)，本发明空心砌块的导热系数较之下降了54％。

在本实施例中，s2中的秸秆纤维的长度为10mm-15mm。

在本实施例中，s3中水泥、粉煤灰和秸秆纤维的混合比例为1：0.25：0.05，且水灰比为0.6。

在本实施例中，s5中养护的时间为28天。

在本实施例中，s3中的粉煤灰由以下重量份原料组成：

氧化铝0.2-12份、氧化铁10-30份、氧化镁0.01-5份和二氧化硅1-50份组成。

在本实施例中，s3中水泥由碳酸钙和氧化铝组成。

在本实施例中，s2的将水稻秸秆晒干的方法具体为：将收集的秸秆的根部放在清水池中摆去泥土，然后再将秸秆平铺在水泥地面上暴晒2-3天，直至根部无明显水份。

最后说明的是，以上仅对本发明具体实施例进行详细描述说明。但本发明并不限制于以上描述具体实施例。本领域的技术人员对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

技术特征：

1.一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：其步骤如下：

s1：砌块模具的设计，首先假设砌块的排型，根据组合壁的热阻计算方法，确定砌块的热阻与砌块排型之间的函数关系，即目标函数，根据目标函数，获得最低热阻时砌块的排型参数，从而确定模具的具体形式；

s2：将水稻秸秆晒干，然后通过秸秆粉碎机，制成秸秆纤维；

s3：将水泥、粉煤灰和秸秆纤维按特定的比例混合配置砌块材料；

s4：将配置好的砌块材料灌注到模具内成型；

s5：在常温、常湿环境下养护。

2.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s2中所述的秸秆纤维的长度为10mm-15mm。

3.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s3中水泥、粉煤灰和秸秆纤维的混合比例为1：0.25：0.05，且水灰比为0.6。

4.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s5中所述养护的时间为28天。

5.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s3中所述的粉煤灰由以下重量份原料组成：

氧化铝0.2-12份、氧化铁10-30份、氧化镁0.01-5份和二氧化硅1-50份组成。

6.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s3中所述水泥由碳酸钙和氧化铝组成。

7.根据权利要求1所述的一种空心自保温砌块制备方法，其特征在于：

s2所述的将水稻秸秆晒干的方法具体为：将收集的秸秆的根部放在清水池中摆去泥土，然后再将秸秆平铺在水泥地面上暴晒2-3天，直至根部无明显水份。

技术总结
本发明公开了一种空心自保温砌块制备方法，涉及废弃物利用及无机非金属材料制备领域，本发明以水泥为主要原料，用秸秆纤维和粉煤灰作为改性掺合料，制备导热系数低、保温效果好的空心自保温砌块，实现秸秆的低碳再利用，提高建筑的区域气候、环境适应性和能效；秸秆纤维本身疏松且导热系数低，将其资源化作为改性材料加入粉煤灰砌块不仅可以解决秸秆露天焚烧污染环境、浪费资源的问题，而且可降低水泥的用量，提高砌块的孔隙率，降低砌块的密度和导热系数。

技术研发人员：刘向伟;郭兴国;易鹏;熊伟
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2020.03.19
技术公布日：2020.08.07