利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法
【专利摘要】本发明属于节能建筑材料领域，具体提供一种利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法，包括以下步骤：S1称取可燃填充料并将其制备成颗粒；S2将颗粒状的可燃填充料与砖泥混合均匀；S3使用含有可燃填充料的砖泥制作砖泥坯；S4烧制所述砖泥坯即得独立气室节能空心砖。同时本发明还提供了相应的独立气室节能空心砖及其组建的建筑。本发明提供的生产方法采用其他领域的可燃废弃料替代煤参入砖泥中，避免了化石燃料的使用，实现了废物再利用，节约了能源，保护了环境。本发明提供的独立气室节能空心砖具有隔热隔声性能优良，且具备承重能力可作为承重砖使用的优点。本发明提供的建筑具有上轻下重的特点，抗震性能优良，适于推广使用。
【专利说明】
利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法
技术领域
[0001]本发明属于节能建筑材料领域，具体涉及一种利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法。
【背景技术】
[0002]砖是建筑用的人造小型块材，是建造高楼大厦的基石。根据不同的建筑性能，砖又分为承重砖和非承重砖，非承重砖根据具体性能适用又分为保温砖、吸声砖、装饰砖等等。承重砖是指需要承受来自上表面的压力的砖，保温砖是指具有隔热保温性能的砖。按照结构分类，砖又可分为实心砖和空心砖两大类。传统泥砖的烧制，为了加快烧制效率和烧制效果，需在砖泥中添加煤，通过煤燃烧产生热量加快烧制速度。然而由于煤属于不可再生的化石能源，这种烧制方式不够节能环保。
[0003]现有空心砖的具体结构多为在实心砖的基础上贯穿数个通孔，进而构成空心砖。由于现有空心砖具有质轻、保温、隔音、降噪等多方面优点，其得到了广泛的应用。但是由于其内部多处大区域直接镂空，导致其承重能力和抗震能力大大削弱。在2011年3月云南盈江发生的5.8级地震中，使用水泥空心砖的房屋倒塌导致多人死亡，由于安全隐患，云南拟禁用水泥空心砖，山东青岛的在建楼盘也已叫停使用水泥空心砖。即使是未全面限制现有空心砖使用的其他省市，空心砖也多作为功能砖使用，而不能作为承重砖使用，或者仅仅用来建筑高度很低的民用建筑物。
[0004]由于现有空心砖存在的以上缺陷，大大限制了其使用。同时，人们并未发现的是，现有空心砖虽然相较之于实心砖隔热隔声性能有所改观，但是仍未达到隔声隔热效果非常优秀的地步。概因现有空心砖中间的空心部分通过墙缝隙与外界直接连通，与外界存在对流，无形中加剧了热量和声音的传递，降低了其隔声隔热效果。
[0005]现有技术中还存在通过发泡水泥制作的砖类建筑材料，其发泡形成气室大小无法精确控制的缺陷，进而其隔热隔声效果质量参差不齐。同时，由于其材质为水泥，使用寿命短，易受潮脱落，进而影响建筑质量，危及住户生命财产安全。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法。本发明提供的生产方法采用其他领域的可燃废弃料替代煤参入砖泥中，避免了化石燃料的使用，实现了废物再利用，节约了能源。同时，本发明还提供了由前述本发明的方法制备所得的独立气室节能空心砖，所述独立气室节能空心砖具有隔热隔声性能优良，且具备承重能力可作为承重砖使用的优点。相应的，本发明还提供了由本发明的独立气室节能空心砖组建而成的建筑，该建筑上轻下重，结构稳固稳定，抗震性能优良。
[0007]本发明所采用的技术方案为:
[0008]利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法，包括如下步骤:SI称取可燃填充料并将其制备成颗粒;S2将颗粒状的可燃填充料与砖泥混合均匀；S3使用含有可燃填充料的砖泥制作砖泥坯;S4烧制所述砖泥坯即得独立气室节能空心砖。优选改进，所述可燃填充料为干燥后的植物本体。优选改进，所述可燃填充料为秸杆、木材生产中留下的木材废料、烤酒废渣、制药废渣或食品生产废渣。
[0009]秸杆、木材生产中留下的木材废料、烤酒废渣、制药废渣或食品生产废渣等各领域生产的废料的处理一直是各领域比较令人头痛的问题，秸杆的暴力直接焚烧处理不仅浪费了能源而且污染了空气环境。其他废料废渣的处理堆放也会对环境造成很大破坏。而由以上生产方法，本发明使用秸杆、木材生产中留下的木材废料、烤酒废渣、制药废渣或食品生产废渣等其他领域舍弃的可燃填充料替代了现有技术砖烧制所使用的化石燃料煤，不仅解决了其他各领域废料处理的问题，保护了环境，还节约了能源。其他对秸杆的再利用方式，大部分需要对秸杆作防潮防霉处理，且对运输储存要求条件高。本发明生产方法中对秸杆的利用，则无需对秸杆的运输储存过程作特殊处理，因而节约了成本。对霉变可燃物的利用，放宽了收储时间、运输条件、储存条件和使用条件的限制，从而对秸杆及废渣的使用提供了降低成本的实际效果，有利于技术推广应用。
[0010]同时，采用颗粒状的可燃填充料与砖泥混合，这样在烧制完成后，就会在砖内形成若干个独立气室。并且这些气室都与外界不相连通。由于不相连通，便基本杜绝了气室内的气体与外界的热量及声音交换传递，进而提升了本发明方法制成的独立气室节能空心砖的隔声隔温效果。而由于制成的独立气室节能空心砖内的单个独立气室相对于现有空心砖的贯通气室体积大大缩小，且相邻独立气室之间通过多角度的空心砖本体固定连接，进而提升了本发明方法制成的独立气室节能空心砖的强度以及抗震性能。使其适用范围进一步增加，既可以作为功能砖使用，亦可以作为承重砖使用。
[0011]优选改进，所述颗粒为实心颗粒或者空心颗粒。颗粒粒径的大小以不同尺寸目标产品所获得最大结构强度和隔热隔声效果，作相应配合调整。取其最佳使用效果进行调整。进一步的优选中，颗粒粒径的大小以6mm?16mm为宜。在每块独立气室节能空心砖的制作中，既可以全部采用同一粒径大小的可燃填充料颗粒(比如所有可燃填充料的颗粒粒径均为6_，或者均为16_)，亦可以采用不同粒径大小混搭的可燃填充料颗粒(例如部分可燃填充料颗粒的粒径为6_，另一部分可燃填充料颗粒的粒径为10_，其余部分的可燃填充料颗粒的粒径为16mm) ο不同粒径大小混搭的可燃填充料颗粒制作获得的独立气室节能空心砖拥有更好的强度和更高的独立气室密度。可燃填充料颗粒可以是球形的，空心的，不限定形状范围。为便于高效挤压出可燃填充料颗粒，其也可以是圆柱形的。
[0012]优选改进，SI中通过将所述可燃填充料粉碎后挤压制粒的方式获得颗粒状的可燃填充料。
[0013]为了进一步保障获得的空心砖的砖体的结构稳定性。优选改进，S2中将颗粒状可燃填充料与砖泥混合放置一段时间后，待可燃填充料完全吸水膨胀后，再进行S3中的制作砖泥坯步骤。如若不经静置，而直接进行后续制坯烧制操作，则有可能出现下述情况:制坯和烧制过程中，砖泥坯的砖体由外至内逐渐变硬，颗粒可燃填充料的周围也逐渐变硬，然而变硬过程中颗粒可燃填充料也在吸水膨胀。由于颗粒可燃填充料周围的砖泥坯的砖体处于半干硬状态，颗粒可燃填充料吸水膨胀过程中会将其四周的砖泥坯砖体撑裂。进而导致成品空心砖的内部形成多道细裂纹，降低空心砖砖体的强度和稳定性。而本发明预先静置，先使颗粒可燃填充料完全吸水膨胀到体积最大。然后再进行制坯和烧制，颗粒可燃填充料的体积只会缩小而不会再膨胀，进而不会在成品空心砖内形成裂纹，保障了成品空心砖的质量，保障了其强度和稳定性。
[0014]优选改进，S2中将颗粒状可燃填充料与砖泥混合放置30min?2h后，再进行S3中的制作砖泥坯步骤。
[0015]本发明还提供了由前述本发明所提供方法制备所得的独立气室节能空心砖，包括空心砖本体，所述空心砖本体的内部分布有若干个不与外界连通的独立气室，每块所述独立气室节能空心砖中所有独立气室的体积总和占所述独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%?60%。前文中对本发明所制得的独立气室节能空心砖的技术效果做了较为详尽的阐述，此处不再赘述。随着独立气室总体积占比的扩大，隔热隔温隔声性能会逐步相应提升，但是空心砖砖体的强度却会相应降低。反之，随着独立气室总体积占比的缩小，空心砖砖体的强度会逐渐上升，但是隔热隔温隔声性能却会相应减弱，在优选的方案中，本发明控制的前述30%?60%该参数能够在砖体强度和隔温隔热隔声性能之间做出很好取舍，在满足砖体强度适用的同时，尽可能的增加砖体的隔温隔热隔声功能效果。
[0016]本发明还提供了由前述本发明所提供的独立气室节能空心砖组建而成的建筑。为了进一步加强所述建筑的稳定性。优选的，所述建筑中的独立气室节能空心砖由上至下每块独立气室节能空心砖中的独立气室的体积占比逐渐减少。进一步优选改进，所述建筑的上层由高密度独立气室节能空心砖组建而成，所述建筑的中层由中密度独立气室节能空心砖组建而成，所述建筑的下层由低密度独立气室节能空心砖组建而成;所述高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为50%?60%，所述中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为40%?50%，所述低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%?40%。
[0017]本发明提供的建筑除却具有所采用的原料本发明独立气室节能空心砖的优点之夕卜，由于其上轻下重的层次布局结构采用不同密度砖建筑不同建筑层，还具有抗震性能优良的效果。
[0018]综上所述，本发明的有益效果为:本发明提供的生产方法采用其他领域的可燃废弃料替代煤参入砖泥中，避免了化石燃料的使用，实现了废物再利用，节约了能源，保护了环境。本发明提供的独立气室节能空心砖具有隔热隔声性能优良，且具备承重能力可作为承重砖使用的优点。本发明提供的建筑具有上轻下重的特点，抗震性能优良，适于推广使用。
[0019]具体的，本发明利用粮食生产留下的秸杆、木材生产留下的废料、烤酒废渣、制药废渣、食品生产废渣以及可燃垃圾等通过挤压成颗粒，添加到砖泥坯中，通过烧制，可燃填充料颗粒燃烧发热获得热能，获得本发明的具有减重隔热节能特点的独立气室节能空心砖及其制备方法。现在的植物废弃料处理，大多通过焚烧方式严重污染大气环境，部分通过埋方式严重污染土地及地下水，本发明利用这些废料，通过粉碎挤压成颗粒，加入制砖泥坯中，替代燃煤烧制建筑用砖，只需预备少量燃煤作为增温补充燃料，获得高隔热，高强度，长寿命建筑用空心砖。本发明重复利用了其他领域的废弃料例如秸杆等，保护了人类大气环境，推行了人类可持续发展策略。本发明获得的减重后的独立气室空心砖，能降低建筑整体重量，减少建筑制造成本，同时提高建筑抗震性能，防止废弃物污染，实现了产业多项节能升级，对人类社会具有重大的现实意义和深远的历史意义。本发明通过在可燃填充料颗粒成形中作防止遇水膨胀处理，或者可燃填充料颗粒在与坯泥加水混合搅拌后静置，让可燃填充料颗粒预膨胀，防止可燃填充料颗粒在泥坯成形过程膨胀挤裂泥坯。调整可燃填充料颗粒与还泥的混合比例，可获得高密度独立气室节能空心砖、中密度独立气室节能空心砖或低密度独立气室节能空心砖，亦可获得超高密度气室贯通泡沫形砖。独立气室总体积占比越小，砖强度越大，适合用做建筑底层砖;独立气室总体积占比越大，重量越轻，隔热保温效果越好，适合用做建筑上层砖。通过用不同类型的独立气室节能空心砖建筑不同楼层，可获得下重上轻节能抗震建筑，实现多项技术升级。
【附图说明】
[0020]图1是本发明中的独立气室节能空心砖的局部剖面结构示意图；
[0021]图2是本发明中的砖泥坯的局部剖面结构示意图。
[0022]图中:I为空心砖本体;2为独立气室;3为砖泥还本体;4为可燃填充料。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐释。
[0024]实施例1:
[0025]本实施例提供一种用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法，步骤如下:称取秸杆并将其粉碎，然后挤压制粒，得到颗粒可燃填充料。将颗粒可燃填充料与调制好的砖泥混合均匀，静置30min后均匀制坯获得砖泥坯，如图2所示，即为制作好的砖泥坯，砖泥坯包括砖泥坯本体3和其内部均匀分布的颗粒状可燃填充料4。烧制所述砖泥坯即得独立气室节能空心砖，如图1所示，成品独立气室节能空心砖包括空心砖本体I以及其内部均匀分布的独立气室2。
[0026]在另外的四个平行并列改进实施例中，分别采用木材废料、烤酒废渣、制药废渣、食品生产废渣替代本实施例中的秸杆。其他步骤操作均与前述本实施例相同。
[0027]在另外的三个平行并列改进实施例中，将颗粒可燃填充料与调制好的砖泥混合均匀后，分别静置lh、l.5h、2h后再行均匀制坯获得砖泥坯。其他步骤操作均与前述本实施例相同。
[0028]在另外的四个平行并列改进实施例中，可燃填充料颗粒的粒径大小分别依次为6mm、1mm、13mm、16mm。其他步骤操作均与前述本实施例相同。
[0029]在另外一个改进实施例中，可燃填充料颗粒的粒径大小分为四种:第一种为6mm，该粒径大小的可燃填充料颗粒占总量的30%;第二种为9_，该粒径大小的可燃填充料颗粒占总量的30 % ;第三种为12mm，该粒径大小的可燃填充料颗粒占总量的20 % ;第四种为16_，该粒径大小的可燃填充料颗粒占总量的20%。其他步骤操作均与前述本实施例相同。
[0030]实施例2:
[0031]本实施例提供一种独立气室节能空心砖，本实施例的独立气室节能空心砖由实施例I中所提供的生产方法生产而得。如图1所示，本实施例的独立气室节能空心砖包括空心砖本体I，所述空心砖本体I的内部分布有若干个不与外界连通的独立气室2。
[0032]对本实施例的进一步改进中:
[0033]在四个并列平行实例中，独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述独立气室节能空心砖的总体积的百分比依次分别为30%、40%、50%、60%。
[0034]实施例3:
[0035]本实施例提供一种由前述实施例2所提供的独立气室节能空心砖所组建而成的建筑。本实施例提供的所述建筑中的独立气室节能空心砖由上至下每块独立气室节能空心砖中的独立气室2的体积占比逐渐减少。
[0036]对本实施例3的进一步改进实施例中:
[0037]所述建筑的上层采用高密度独立气室节能空心砖组建而成，中层采用中密度独立气室节能空心砖组建而成，下层采用低密度独立气室节能空心砖组建而成。所述高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为50%?60%，所述中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为40%?50%，所述低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%?40 %。
[0038]本实施例3中对前述改进实施例的进一步改进之一:上层采用的高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为50%，中层采用的中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为40%，下层采用的低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%。
[0039]本实施例3中对前述改进实施例的进一步改进之二:上层采用的高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为60%，中层采用的中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为50%，下层采用的低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为40%。
[0040]本实施例3中对前述改进实施例的进一步改进之三:上层采用的高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为55%，中层采用的中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为45%，下层采用的低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室2的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为35%。
[0041]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.利用可燃填充料生产独立气室节能空心砖的方法，其特征在于，包括如下步骤: Si称取可燃填充料并将其制备成颗粒； S2将颗粒状的可燃填充料与砖泥混合均匀； S3使用含有可燃填充料的砖泥制作砖泥坯； S4烧制所述砖泥坯即得独立气室节能空心砖。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述可燃填充料为干燥后的植物本体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述可燃填充料为秸杆、木材生产中留下的木材废料、烤酒废渣、制药废渣或食品生产废渣。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述颗粒为实心颗粒或者空心颗粒。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:SI中通过将所述可燃填充料粉碎后挤压制粒的方式获得颗粒状的可燃填充料。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:S2中将颗粒状可燃填充料与砖泥混合放置一段时间，待可燃填充料完全吸水膨胀后，再进行S3中的制作砖泥坯步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:S2中将颗粒状可燃填充料与砖泥混合放置30min?2h后，再进行S3中的制作砖泥坯步骤。8.—种权利要求1?7任一所述方法制备所得的独立气室节能空心砖，其特征在于:包括空心砖本体(I)，所述空心砖本体(I)的内部分布有若干个不与外界连通的独立气室(2)，每块所述独立气室节能空心砖中所有独立气室(2)的体积总和占所述独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%?60%。9.一种由权利要求8所述独立气室节能空心砖组建而成的建筑，其特征在于，所述建筑中的独立气室节能空心砖由上至下每块独立气室节能空心砖中的独立气室(2)的体积占比逐渐减少。10.根据权利要求9所述的建筑，其特征在于，所述建筑的上层由高密度独立气室节能空心砖组建而成，所述建筑的中层由中密度独立气室节能空心砖组建而成，所述建筑的下层由低密度独立气室节能空心砖组建而成;所述高密度独立气室节能空心砖中所有独立气室(2)的体积总和占所述高密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为50 %?60%，所述中密度独立气室节能空心砖中所有独立气室(2)的体积总和占所述中密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为40%?50%，所述低密度独立气室节能空心砖中所有独立气室(2)的体积总和占所述低密度独立气室节能空心砖的总体积的百分比为30%?40%。
【文档编号】E04H9/02GK105924221SQ201610257391
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】唐国锐, 甘勇, 张翅
【申请人】甘勇