专利名称：一种热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及多孔砖，属于新型墙体材料领域，尤其是涉及一种热分解造孔自保温承重烧 结制品及其制备方法。
技术背景目前我国经济高速发展，但煤、石袖等各种资源却日趋紧缺，大气污染、水污染等曰益 严重，节约资源和保护环境己成为我国的基本国策之一。尤其是进入21世纪以来，随着人民 生活水平的进一步提高，住宅的需求量进一步增加，全国城镇每年需要20亿平方米左右的住 宅，而我国以往的建筑则多是以粘土砖为主要材料的结构体系。仅烧制粘土砖这一项每年取 土就高达14.3亿立方，相当于毁坏土地120万亩。因此，利用粉煤灰、煤矸石、尾矿等为主 要原料生产烧结制品，不仅可以使固体废弃物得到循环利用，而且可以节约大量土地资源， 符合可持续发展的要求。另一方面，随着大量的新建建筑，尤其是一些高档公共设施的增加，建筑能耗增长迅猛。 我国既有的城乡建筑99%为高耗能建筑，而且新建建筑中95%以上也仍属于高耗能建筑，单 位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。按照目前的建筑能耗水平发展，到2020 年，我国建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤，超过2000年的3倍，空调高峰负荷将相当于10 个三峡电站满负荷电力。烧结多孔砖由于其传热系数低，保温隔热效果好，如果能推广使用， 不仅可以节省目前常用的外墙外保温建筑体系的建筑费用，而且还能缓解能源问题给我们生 产和生活所带来的压力。现有的烧结多孔砖，虽然孔型比较复杂，孔隙率高，能有效的节省物料，但是空洞较小， 会带来一些施工上的困难，而烧结多孔砖作为墙体后热量在热桥上的传播比较明显，使实际 的传热比理论模拟的要高。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法， 该烧结制品具有利用固体废弃物、节约土地资源、保温隔热效果好、施工便捷等优点。 本发明解决其技术问题采用以下的技术方案-本发明提供的热分解造孔自保温承重烧结制品，其主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热 分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1: 0.5 1.5: 0.1 0.4，其中所述粉状固体 废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；所述粘结剂采用页岩或钠土；所述热分解型造 孔剂采用在500 90(TC能够分解放出气体较多的盐类，该原材料为草酸钙、碱式碳酸镁、双 飞粉、白云石中的一种，或其混合物。本发明提供的上述热分解造孔自保温承重烧结制品，其制备方法是先将粉状同体废弃 物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原料按配比配料，并将这些原材料混合均匀后加入水造 粒，陈化1 3天，然后在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为坯砖，再置于50土5'C的温度3下干燥2 4天，在1000 1100'C下烧成5 8小时，冷却后制得具有保温隔热、质轻和高强 的自保温承重烧结制品。本发明与现有技术相比具有以下主要的优点(1) 所用原料粉煤灰、煤矸石、尾矿等皆为固体废弃物，不仅可以使资源得到循环利用， 而且可以节约大量土地资源；(2) 采用特定多孔砖模具挤出成型，生产出的烧结制品不仅孔隙率高，保温隔热效果好， 而且易于施工；(3) 热分解型造孔剂的加入，使烧结制品在高温烧结时产生微孔，有效阻碍了砖体内热 桥的传导，进一步降低了传热系数。本发明制得的自保温承重烧结制品的孔隙率为39.78%,平均传热系数为0.30 0.45 W/m2*°C，表观密度为1.2 1.6g/cm3,抗压强度为15 25MPa，其余各项指标也能满足GB 13544-2000和GB6566-2001的要求。
图1为本发明自保温承重烧结多孔砖的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的热分解造孔自保温承重烧结制品，其主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1: 0.5 1.5: 0.1 0.4,其中所述粉状固体 废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种。所述粘结剂采用页岩或钠土。所述热分解型造 孔剂按照下述条件选择在高温下吸收热量，自身发生分解反应，释放出气体，可在基体内部产生微孔，主要选用在500 90(TC分解放出气体较多的盐类，如草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石等。采用在500 900'C能够分解放出气体较多的盐类原料，该原料为草酸钙、碱式碳酸镁、 双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。所述的粉状固体废弃物和粘结剂的粒径小于0.15mm 。热分解型造孔剂的粒径小于 0.075mm。本发明提供的上述热分解造孔fi保温承重烧结制品，其制备方法是先将粉状固体废弃 物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原料按质量比为1: 0.5 1.5: 0.1 0.4配料，并将这些 原材料混合均匀后加入水造粒，陈化1 3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通 过多孔砖模具成型为图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50士5'C的温度下千燥2 4天，在 1000 1100"C下烧成5 S小时，冷却后可制得保温隔热、质轻、高强的自保温承重烧结制品。所述的坯砖，具有矩形长孔2、矩形短孔3和手抓孔1三种孔洞，其尺寸分别为34xl5mm、 12xl5mm、 34x40mm。见图1，这三种孔洞的排列方式为5排11列且对称错开排列。所述的多孔砖模具的正面内部尺寸为290xl卯mm，多孔砖内部有三种不同的芯柱，其芯 头尺寸分别为34xl5mm、 12xl5mm、 34><40mm，如图1所示，这三种芯头的排列方式为5 排ll列且对称错开排列。本发明制得的自保温承重烧结制品，主要用于建筑物墙体自保温结构体系。其外观尺寸长x宽x高为290xl90xl90mm，孔外壁上下间距为12mm，孔外壁左右间距为12.5mm，孑L间 距为10mm。为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不 仅仅局限于下面的实施例。实施例1:将尾矿、钠土、草酸钙质量比为50: 45: 5的三种原材料搅拌均匀(尾矿、钠土的粒径小于0.15mm，草酸钙的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1 3天，获 得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯 体，然后置于50±5"的温度下干燥2 4天，在1070i2(TC下烧成5小时，可得到传热系数为 0.441W/m2，°C ,抗压强度为24.3MPa，表观密度为1.56g/cm3，其余各项指标也满足 GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。实施例2:将煤矸石、钠土、碱式碳酸镁质量比为60: 30: 10的三种原材料搅拌均匀(煤石干石、钠土的粒径小于0.15mm，碱式碳酸镁的粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化 1 3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和 尺寸的坯体，然后置于50i5'C的温度卜一干燥2 4天，在1070±20匸下烧成6小时，可得到传 热系数为0.425W/m2*°C，抗压强度为23.1MPa，表观密度为1.47g/cm3，其余各项指标也满 足GB3544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。实施例3:将煤矸石、页岩、双飞粉、白云石质量比为36: 54: 5: 5的四种原材料搅拌均匀(煤矸石、页岩的粒径小于0.15mm，双飞粉、白云石的粒径小于0.075mm)，加入少量 水造粒，陈化1 3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤出机屮通过多孔砖模具成型为附 图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50i5'C的温度下干燥2 4天，在1050士2(TC下烧成6 小时，可得到传热系数为0.402W/m2"C，抗压强度为21.2MPa，表观密度为1.43g/cm3,其 余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承重烧结制品。实施例4:将粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、白云石质量比为44: 44: 4: 4: 4的五种原材料搅拌均匀(粉煤灰、页岩的粒径小于0.15mm，草酸钙、碱式碳酸镁、白云石的 粒径小于0.075mm)，加入少量水造粒，陈化1 3天，获得适宜的可塑性后使泥料在真空挤 出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于50i5'C的温度下干燥2 4天，在1050土2(TC下烧成7小时，可得到传热系数为0.363W/m2*°C，抗压强度为17.8MPa，. 表观密度为1.36g/cm3，其余各项指标也满足GB13544-2000和GB6566-2001要求的自保温承 重烧结制品。实施例5:将粉煤灰、页岩、草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石质量比为50: 30: 5:5: 5: 5的六种原材料搅拌均匀(粉煤灰、页岩的粒径小于0.15mm，草酸钙、碱式碳酸镁、 双飞粉、白云石的粒径小于0.075mm),加入少量水造粒，陈化1 3天，获得适宜的可塑性 后使泥料在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为附图1中孔型和尺寸的坯体，然后置于 50士5'C的温度下干燥2 4天，在1030士2(TC下烧成8小时，可得到传热系数为0.308W/m2'°C ， 抗压强度为15.4MPa，表观密度为1.29g/cm3，其余各项指标也达到GB 13544-2000和 GB6566-2001的要求的自保温承重烧结制品。
权利要求
1.一种热分解造孔自保温承重烧结制品，其特征是该烧结制品主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4，其中所述粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；所述粘结剂采用页岩或钠土；所述热分解型造孔剂采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类，该原材料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。
2. 根据权利要求1所述的热分解造孔自保温承重烧结制品，其特征是粉状固体废弃 物和粘结剂的粒径小于0.15mm。
3. 根据权利要求1所述的热分解造孔自保温承重烧结制品，其特征是热分解型造孔 剂的粒径小于0.075mm。
4. 一种热分解造孔自保温承重烧结制品的制备方法，其特征在于先将粉状固体废 弃物、粘结剂和热分解型造孔剂这三类原材料按质量比为1: 0.5 1.5: 0.1 0.4酉己料，并 将这些原材料混合均匀后加入水造粒，陈化1 3天，然后在真空挤出机中通过多孔砖模 具成型为坯砖，再置于50i5'C的温度下干燥2 4天，在1000 110(TC下烧成5 8小时， 冷却后制得具有保温隔热、质轻和高强的自保温承重烧结制品；所述粉状固体废弃物采用 粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；所述粘结剂采用页岩或钠土；所述热分解型造孔剂采用 在500 90(TC能够分解放出气体较多的盐类，该原料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、 白云石中的一种，或其混合物。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是粉状固体废弃物和粘结剂的粒径小于 0.15rnm。
6. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是热分解型造孔剂的粒径小于0.075mm。
7. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是通过多孔砖模具成型的坯砖，具有矩 形长孔、矩形短孔和手抓孔三种孔洞，其尺寸分别为34xl5mm、 12xl5mm、 34x40mm。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于三种孔洞的排列方式为5排11列 且对称错开排列。
9. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是所制得的自保温承重烧结制品，其外 观尺寸为290xl90xl卯mm，孔外壁上下间距为12mm，孔外壁左右间距为12.5mm,孔间 距为10mm。
全文摘要
本发明是热分解造孔自保温承重烧结制品及其制备方法，主要由粉状固体废弃物、粘结剂和热分解型造孔剂制成，这三类原材料的质量比为1∶0.5～1.5∶0.1～0.4；粉状固体废弃物采用粉煤灰、煤矸石、尾矿中的一种；粘结剂采用页岩或钠土；热分解型造孔剂采用在500～900℃能够分解放出气体较多的盐类，该原材料为草酸钙、碱式碳酸镁、双飞粉、白云石中的一种，或其混合物。其制备方法为加入水造粒，陈化1～3天后在真空挤出机中通过多孔砖模具成型为坯砖，再置于50±5℃的温度下干燥2～4天，在1000～1100℃下烧成5～8小时，冷却后即可。本发明具有利用固体废弃物、节约土地、保温隔热效果好和施工便捷等优点。
文档编号E04C1/00GK101644088SQ20091006378
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者阳 吕, 王耀城, 松 穆, 龙 袁, 蹇守卫, 马保国, 祥 黄 申请人:武汉理工大学