专利名称：一种轻质骨材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料及其制造方法，更特别的涉及一种具颗粒状的轻质骨材及其制造方法。
背景技术：
目前建筑业所采用的灌浆用骨材大部分均以河川的石材为主，这类传统骨材的特点是比重大且导热快，因而增加了建筑物的负荷，并影响了墙体的保温效果，尤其是河川长期受到砂石开采的影响，经常造成河床掏空、河川改道，影响人们的生命财产安全很大。建筑业为了解决传统以石材为骨材的缺点，一种做法为利用淤泥、污泥、黏土等材质，并经过高温窑炉以烧制成陶粒来取代传统的骨材，但淤泥、污泥的成份中会有污染的疑虑，天然黏土的取用又会影响土地的长期利用，而且这些制品如前所述均需经过高温烧制， 在高温烧制的过程又需耗费大量的能源，这与提倡节能减碳的环保概念颇有矛盾。另一方面，建筑业者亦有开发以燃煤“飞灰”为主原料的轻骨材，然而，飞灰乃炼钢厂、发电厂生产过程的副产品，其有可能存在着放射性的污染，该原料于过去取得的价格低廉，但在建筑界大量运用飞灰类产品的情况下，飞灰取得价格有逐渐攀升的趋势，因而造成了成本的增加。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种轻质骨材，其具有比重小于水、防火、耐高温、保温、吸音、成本低等优点，而能广泛运用于各种建筑物。本发明的另外一个目的在于提出一种轻质骨材，其材料容易取得且可达到粉尘废弃物的资源回收再利用。为实现上述目的及其它目的，本发明的轻质骨材包含重量百分比为20 %至40 % 的无机黏土 ；重量百分比为50%至60%的矿石粉体料；重量百分比为10%至20%的胶结料，其中，该胶结料选自下列材料的任一或其组合水泥、石灰粉、石膏粉及氧化镁粉；及重量百分比为2%至10%的添加剂，其中，该添加剂选自下列材料的任一或其组合甲基纤维素、聚乙稀醇、水玻璃、防水剂、聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。在轻质骨材的一实施例中，该无机黏土可选自下列材料的任一或其组合凹凸棒黏土、膨润土及蒙脱石土。该矿石粉体料可选自下列材料的任一或其组合珍珠岩粉、蛭石粉及大理石粉。在轻质骨材的另一实施例中，该无机黏土由下列材料组成重量百分比为10%的凹凸棒黏土及重量百分比为10%的膨润土 ；该矿石粉体料由下列材料组成重量百分比为 45%的珍珠岩粉、重量百分比为5%的蛭石粉及重量百分比为5%的大理石粉；该胶结料由下列材料组成重量百分比为7%的水泥、重量百分比为5%的石灰粉及重量百分比为5% 的石膏粉；及该添加剂由下列材料组成重量百分比为2%的甲基纤维素、重量百分比为 3%的水玻璃及重量百分比为3%的防水剂。
为达上述目的及其它目的，本发明的轻质骨材的制造方法包含下列步骤(1)配制该轻质骨材的母料；( 加水搅拌使该母料呈湿润状；( 将该湿润状的母料送入造粒机以成型为颗粒；(4)将造粒成型的颗粒进行养生；及(5)进行颗粒的烘干及筛分；其中，该母料包含重量百分比为20 %至40 %的无机黏土、重量百分比为50%至60 %的矿石粉体料、重量百分比为10%至20%的胶结料及重量百分比为2%至10%的添加剂。于轻质骨材制造方法的实施例中，于步骤O)中，加入该母料的水量可为该母料体积的30%至50%。于步骤(4)中，养生的进行可采用一常温冷结法或一蒸气蒸结法。于步骤(5)中则更包含一着色步骤。由此，本发明的轻质骨材其母料皆为大自然中的原始无机材，为一种无机类的矿石，取材容易且可视为泥土的一份子，再者，矿石产业的粉尘废弃物亦可为母料的原料而可达到废弃物的资源回收再利用。本发明揭露的轻质骨材及其制造方法具有比重小于水、防火、耐高温、保温、吸音、成本低等优点，而能广泛运用于各种建筑物中。
图1为本发明于实施例中轻质骨材的制造方法流程图。
具体实施例方式为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后首先请参阅图1，本发明轻质骨材的制造方法流程图。本发明轻质骨材的制造方法包含下列步骤配制母料SlOl、加水搅拌S102、造粒S103、养生S104及烘干筛分S105，接着将分别叙述此五步骤。首先进行配制母料的步骤SlOl 配制该轻质骨材的母料，该母料于一实施例中可包含重量百分比为20%至40%的无机黏土 ；重量百分比为50%至60%的矿石粉体料；重量百分比为10%至20%的胶结料；及重量百分比为2%至10%的添加剂。其中，该无机黏土为一般黏土 ；该矿石粉体料为一般矿石的粉体料；该胶结料选自下列材料的任一或其组合水泥、石灰粉、石膏粉及氧化镁粉；该添加剂选自下列材料的任一或其组合甲基纤维素、聚乙稀醇、水玻璃、防水剂、聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。前述无机黏土的功能在于有利于造粒过程，让该母料在湿润状态时有弹性及可塑性。矿石粉体料的功能即填充材，占的比例较高，本发明的一目的即在解决各种矿石生产加工过程中产生的粉体废弃物，让废弃物得以资源回收再利用。胶结料的功能使该母料胶结硬化成型，对弹丸本体的密度、硬度产生主要的影响。添加剂的功能具有调和功能，用以调和胶结料、无机黏土、及矿石粉体料间结合的黏度、光滑度、耐水性、白度等。在本发明另一个实施例的该母料中，该无机黏土更可选自下列材料的任一或其组合凹凸棒黏土、膨润土、或蒙脱石土。
在再一个实施例中，该矿石粉体料可选自下列材料的任一或其组合珍珠岩粉、蛭石粉、或大理石粉。此外，在又一个实施例中，该无机黏土选自下列材料的任一或其组合凹凸棒黏土、膨润土、或蒙脱石土，同时，该矿石粉体料选自下列材料的任一或其组合珍珠岩粉、蛭石粉、或大理石粉。接着进行加水搅拌的步骤S102 加水搅拌使该母料呈湿润状，该母料加水后即会开始进行“水化反应”而慢慢硬化成型，在未完全硬化前的湿润状态即会进行下一个步骤 造粒。在一个较佳实施例中，加入该母料的水量为该母料体积的30%至50%，该母料体积指母料干燥时的松散体积。接着进行造粒的步骤S103 将该湿润状的母料送入造粒机以成型为颗粒，该造粒步骤可采用一般的食品造粒机、药丸造粒机、或饲料造粒机等造粒机，以生产出本发明轻质骨材的各种规格，颗粒的粒径大小可以实际需求做调整。接着进行养生的步骤S104 将造粒成型的颗粒进行养生，以增加硬度及强度，在一个较佳实施例中，养生的进行可采用常温冷结法或蒸气蒸结法。其中，将初步成型的造粒颗粒以常温加水浇注养生或以温水浸泡养生七至十天，此为“常温冷结法养生”；或者将初步成型的造粒颗粒送入常温蒸汽养生炉或高压蒸汽养生炉养生，此为“蒸汽蒸结法养生”。最后进行烘干筛分的步骤S105 进行颗粒的烘干及筛选分类，以使轻质骨材的规格统一，之后即可进行包装及出货。其中，在步骤S105也可包含一个着色步骤，如浸泡着色或喷涂着色，以使轻质骨材的成品可依实际需求给予不同的标色，如不同粒径给予不同的颜色来定义以清楚识别。本发明轻质骨材的母材成份中几乎全是大自然中的原始无机材，是无机的矿物产品、加工品甚至废料，例如水泥、石灰、石膏本身都是无机矿物加工品，被大量使用在建筑材料中。凹凸棒黏土、膨润土、沸石粉、蒙脱石土等本身就是一种黏土，可拿来种菜、泥浆浴、甚至做饲料。大理石粉、珍珠岩粉、蛭石粉或矿石粉则分别为大理石、珍珠岩、蛭石矿或其它石材矿在加工过程中产生的粉尘废弃物经由集尘机回收的，此等材料于本发明中可被回收再利用。本发明的轻质骨材于实际实施时可透过该胶结料(重量百分比为10%至20% ) 及矿石粉体料(重量百分比为50%至60%)的比例调整来控制轻质骨材的硬度与重量，例如当胶结料比例增加，矿石粉体料比例减少时，轻质骨材的硬度与重量就会增加，反之就是硬度与重量的降低。举例来说，于本发明的架构下，实现一般的轻质骨材可采下列配方，重量百分比皆以母料做为基准1.无机黏土 凹凸棒黏土粉10%、膨润土 10%，合计20%。2.矿石粉体料珍珠岩粉45%、蛭石粉5%、大理石粉5%，合计55%。3.胶结料水泥7%、石灰粉5%、石膏粉5%，合计17%。4.添加剂甲基纤维素2%、水玻璃3%、防水剂3%，合计8%。本发明的无机黏土、矿石粉体料、胶结料、及添加剂可视轻质骨材的规格需求或随着生产地易取得材料的不同来对母料做不同程度的选取及调配。举例来说容易取得石膏粉的制造商会提高石膏粉的用量，降低或完全排除石灰、氧化镁的添加；富产氧化镁矿的地区，或容易取得此种材料的制造商就会降低或排除石膏粉、石灰的用量，其它亦然。
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种轻质骨材，其包含重量百分比为20%至40%的无机黏土 ；重量百分比为50%至60%的矿石粉体料；重量百分比为10%至20%的胶结料，其中，该胶结料选自下列材料的任一或其组合 水泥、石灰粉、石膏粉及氧化镁粉；及重量百分比为2%至10%的添加剂，其中，该添加剂选自下列材料的任一或其组合甲基纤维素、聚乙稀醇、水玻璃、防水剂、聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。
2.如权利要求1所述的轻质骨材，其中该无机黏土选自下列材料的任一或其组合凹凸棒黏土、膨润土及蒙脱石土。
3.如权利要求1或2所述的轻质骨材，其中该矿石粉体料选自下列材料的任一或其组合珍珠岩粉、蛭石粉及大理石粉。
4.如权利要求1所述的轻质骨材，其中该无机黏土由下列材料组成重量百分比为10%的凹凸棒黏土及重量百分比为10% 的膨润土 ；该矿石粉体料由下列材料组成重量百分比为45%的珍珠岩粉、重量百分比为5%的蛭石粉及重量百分比为5%的大理石粉；该胶结料由下列材料组成重量百分比为7%的水泥、重量百分比为5%的石灰粉及重量百分比为5%的石膏粉；及该添加剂由下列材料组成重量百分比为2%的甲基纤维素、重量百分比为3%的水玻璃及重量百分比为3%的防水剂。
5.一种轻质骨材的制造方法，包含下列步骤(1)配制该轻质骨材的母料；(2)加水搅拌使该母料呈湿润状；(3)将该湿润状的母料送入造粒机以成型为颗粒；(4)将造粒成型的颗粒进行养生；及(5)进行颗粒的烘干及筛分；其中，该母料包含重量百分比为20%至40%的无机黏土、重量百分比为50 %至60 % 的矿石粉体料、重量百分比为10%至20%的胶结料及重量百分比为2%至10%的添加剂。
6.如权利要求5所述的制造方法，其中于步骤(2)中，加入该母料的水量为该母料体积的 30%至 50%。
7.如权利要求5或6所述的制造方法，其中于步骤(4)中，养生的进行采用常温冷结法或蒸气蒸结法。
8.如权利要求5或6所述的制造方法，其中于步骤(5)中，还包含一个着色步骤。
全文摘要
本发明揭露一种轻质骨材及其制造方法，将包含无机黏土、矿石粉体料、胶结料、及添加剂的母料分别经过加水搅拌、造粒、养生及烘干筛分的步骤，以完成硬化型轻质骨材的制造，其具有比重小于水、防火、耐高温、保温、吸音、成本低等优点。
文档编号C04B14/02GK102161576SQ20101011972
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者古金盛 申请人:古金盛