专利名称：煤矸石建筑保温外墙砖及其生产方法
煤矸石建筑保温外墙砖及其生产方法技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种煤矸石建筑保温外墙砖及其生产方法。
背景技术：
目前我国对海外能源的依赖程度达50%以上，能源的紧张形势在我国已十分严峻。在资源如此紧张的形势下，住宅建筑能耗却占了全国能耗的32%。1997年11月1日， 国家颁布了原《节约能源法》。规定建筑物的设计和建造应当依照有关法律、行政法规的规定，采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品，提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗。
目前我国建筑保温材料多采用比较成熟的膨胀聚苯板(EPS板)、挤塑聚苯板(XPS 板)、胶粉聚苯颗粒保温砂浆料、聚氨酯发泡材料等有机保温材料。这些材料在外墙保温中使用率很高，前期保温效果也不错。但由于有机保温材料自身缺陷，存在一些致命弱点。首先是其安全性能。有机保温材料具有易燃的缺点，而且会释放出大量有毒有害气体会导致人员伤亡。其次是有机材料保温的可靠性。有机材料存在老化的问题。一旦材料降解，性能则会发生变化，无法保证保温效果。第三是有机保温材料的成本。目前大量使用的苯板等保温材料后期维护费用较大。因此，如何提高保温材料安全性能、保证保温效果，降低保温成本是目前保温材料研究的重要课题。
煤矸石是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。目前我国已累计堆存30 多亿吨，占地约1.2X104ha。多年来，每年煤矸石的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右。年排放速度将大于1.6亿吨。堆放煤矸石不仅占用大量土地和农田，而且由于煤矸石风化产生大量粉状物质，污染大气和地下水质，影响人们的生活和健康。另外，煤矸石山经常发生自燃，不仅白白浪费能源，而且产生大量烟尘和有害气体。自燃的煤矸石山在一定的条件下还会发生爆燃，还会诱发矸石山崩塌与滑坡，直接危害附近的建筑设施和人身安全。
利用无机材料来制备保温材料可以有效的提高保温材料的安全性能。目前已公布多项利用工业废弃物煤矸石来制备保温材料。但是其保温性能并不是很好，而且不能直接作为建筑外墙砖来使用，因此研究和探索轻质、高强、安全、廉价、施工简单、符合国家要求的建筑保温外墙砖具有很强的现实意义。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用废弃且储量很大的煤矸石作为主要原料加工制成的煤矸石建筑保温外墙砖。该保温外墙砖具有轻质、高强、安全、耐老化、成本低廉等优点，不仅可以直接应用于建筑物的美化修饰上，而且有一定的承载能力。在消除煤矸石对环境和安全带来的危害的同时，还可以改善我国建筑保温材料的性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成煤矸石50% 70%，塑化剂3% 12%，粘结剂 3% 12%，玻化剂10% 30%，发泡剂2% 5%，调孔剂0. 0. 3% ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.5 1 0.1 0.5 4的质量比混合后研磨0. 5h 2h 制成，其中矿物原料为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的一种或几种，有机成分为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、烷基磺酸酯类、烷基苯磺酸酯和多元醇酯类中的一种或几种；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0. 5 1 0. 3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的一种或几种，有机粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的一种或几种；所述玻化剂为碱金属盐、无机矿物、商化物、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种或几种；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的一种或几种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的一种或几种。
上述的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石55% 65%，塑化剂5% 10%，粘结剂5% 10%，玻化剂16% 25%，发泡剂2. 9% 4. 8%, 调孔剂0. 0. 2%。
上述的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石60%，塑化剂7.5%，粘结剂10%，玻化剂19%，发泡剂3.4%，调孔剂0. 1%。
上述的煤矸石建筑保温外墙砖，所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯，所述脂肪酸酯类为脂肪酸甘油酯和/或癸二酸二正己酯， 所述烷基磺酸酯类为烷基磺酸苯酯，所述多元醇酯类为甘油三醋酸酯和/或一缩二乙二醇苯甲酸酯。
上述的煤矸石建筑保温外墙砖，所述碱金属盐为碳酸钾和/或碳酸钠，所述无机矿物为长石和/或透辉石，所述卤化物为氟化钙、氯化钙和氯化钠中的一种或几种。
本发明还提供了上述煤矸石建筑保温外墙砖的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
步骤一、按照重量百分比称取各原料并将块状原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将各原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的10% 15%的水，搅拌均勻后陈化20h 30h，然后将陈化后的混合物碾练20min 40min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为75°C 95°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5%以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中焙烧；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 4mm 0. 6mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后对施釉后的坯砖进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
上述步骤三中所述焙烧的温度为750°C 850°C，焙烧的时间为池 他。
上述步骤四中所述二次烧成的温度为650°C 750°C。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、本发明的保温外墙砖具有轻质、高强、安全、耐老化、成本低廉等优点，不仅可以直接应用于建筑物的美化修饰上，而且有一定的承载能力。在消除煤矸石对环境和安全带来的危害的同时，还可以改善我国建筑保温材料的性能。
2、本发明的保温外墙砖与有机保温材料相比，安全性能好，成本低，施工简单，耐久性好，而且利用工业废渣，可减少土地占用以及环境污染。
3、本发明的生产方法简单，不需要特殊设备，易于实现大批量生产。
4、采用本发明的生产方法生产的具有装饰功能的轻质高强保温砖，材料结构中气泡细密均勻，密度为300kg/m3 600kg/m3，抗压强度为5MPa 15MPa，导热系数为0. 04w/ (m · k) 0. 08w/ (m · k)。
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 60%，塑化剂7.5%，粘结剂10%，玻化剂19%，发泡剂3.4%，调孔剂0. 1%;所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.8 0.2 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨0. 制成，其中矿物原料为蒙皂石，有机成分为烷基苯磺酸酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.7 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃，有机粘结剂为羧甲基纤维素；所述玻化剂为废玻璃粉；所述发泡剂为珍珠岩；所述调孔剂为氟碳铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的14%的水，搅拌均勻后陈化 Mh，然后将陈化后的混合物碾练30min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为85°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为850°C的条件下焙烧池；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 5mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 700 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为460kg/m3，抗压强度为9. 3MPa, 导热系数为0. 055w/(m· k)。
实施例2
本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于所述矿物原料为累托石、绿泥石、 海泡石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、甘油三醋酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、 邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、 磷酸铝或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇或聚醋酸乙烯酯，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸或硼砂，或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为石灰石或松脂岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种；所述调孔剂为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例3
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 55 %，塑化剂10 %，粘结剂5 %，玻化剂25 %，发泡剂4. 8 %，调孔剂0. 2 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.5 0. 1 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨Ih制成，其中矿物原料为累托石，有机成分为邻苯二甲酸二丁酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.5 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为磷酸铝，有机粘结剂为聚醋酸乙烯酯；所述玻化剂为透辉石；所述发泡剂为松脂岩；所述调孔剂为氟碳钙铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的15%的水，搅拌均勻后陈化 20h，然后将陈化后的混合物碾练40min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为75°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为750°C的条件下焙烧他；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 4mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 650 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为320kg/m3，抗压强度为6. 5MPa, 导热系数为0. 042w/(m· k)。
实施例4
本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、绿泥石、 海泡石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、 甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、水玻璃或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇或羧甲基纤维素，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂或废玻璃粉， 或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为石灰石或珍珠岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种； 所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例5
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 65 %，塑化剂6 %，粘结剂8 %，玻化剂18 %，发泡剂2.9%，调孔剂0. 1 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照1 0.5 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨池制成，其中矿物原料为海泡石，有机成分为甘油三醋酸酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照 1 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃，有机粘结剂为聚乙烯醇； 所述玻化剂为硼砂；所述发泡剂为石灰石；所述调孔剂为氟碳钡铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的10%的水，搅拌均勻后陈化 30h，然后将陈化后的混合物碾练20min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为80°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为800°C的条件下焙烧4h ；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 6mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 750 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为510kg/m3，抗压强度为12. 8MPa, 导热系数为0. 074w/(m· k)0
实施例6
本实施例与实施例5相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、累托石、 绿泥石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、 邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、磷酸铝或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚醋酸乙烯酯或羧甲基纤维素，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸或废玻璃粉，或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为松脂岩或珍珠岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例7
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 65 %，塑化剂5 %，粘结剂10 %，玻化剂16 %，发泡剂3.8%，调孔剂0. 2 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照1 0. 1 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨Ih制成，其中矿物原料为绿泥石和坡缕石(绿泥石和坡缕石的质量比为1 1)，有机成分为癸二酸二正己酯和烷基磺酸苯酯(癸二酸二正己酯和烷基磺酸苯酯的质量比为1 1)；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0. 7 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶和磷酸二氢铝(水玻璃、硅溶胶和磷酸二氢铝的质量比为5 4 3)，有机粘结剂为聚乙烯醇和羧甲基纤维素(聚乙烯醇和羧甲基纤维素的质量比为2 1)；所述玻化剂为氯化钙和长石(氯化钙和长石的质量比为3 8)；所述发泡剂为珍珠岩和石灰石(珍珠岩和石灰石的质量比为2. 8 1)；所述调孔剂为独居石和磷灰石(独居石和磷灰石的质量比为1:1)。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的12%的水，搅拌均勻后陈化 25h，然后将陈化后的混合物碾练30min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为95°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为750°C的条件下焙烧证；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 4mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 720 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为430kg/m3，抗压强度为8. 2MPa, 导热系数为0. 048w/(m· k)。
实施例8
本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、累托石、 绿泥石、海泡石和坡缕石中的一种或三种以上，或者为蒙皂石、累托石、海泡石和坡缕石中的两种，或者为蒙皂石、累托石和海泡石中的一种与绿泥石的混合物；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中一种或三种以上，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中的两种，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中的一种与癸二酸二正己酯的混合物；所述无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的一种、两种或四种，或者为硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶和磷酸铝，或者为水玻璃、磷酸铝和磷酸二氢铝；所述有机粘结剂为聚乙烯醇、 聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的一种或三种，或者为聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯，或者为聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种或三种以上，或者为碳酸钾、碳酸钠、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的两种，或者为碳酸钾、碳酸钠、透辉石、氟化钙、氯化钠、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种与长石的混合物；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的一种或三种，或者为珍珠岩和松脂岩，或者为石灰石和松脂岩；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的一种或三种以上，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、萤石和磷灰石中的两种，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿和萤石中的一种与独居石的混合物。
实施例9
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 50 %，塑化剂12 %，粘结剂3 %，玻化剂30 %，发泡剂4. 7 %，调孔剂0. 3 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.5 0.2 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨0. 制成， 其中矿物原料为蒙皂石，有机成分为烷基苯磺酸酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.6 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃，有机粘结剂为羧甲基纤维素；所述玻化剂为废玻璃粉；所述发泡剂为珍珠岩；所述调孔剂为氟碳铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的15%的水，搅拌均勻后陈化 26h，然后将陈化后的混合物碾练25min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为90°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为800°C的条件下焙烧证；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 4mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 680 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为300kg/m3，抗压强度为5MPa，导热系数为 0. 040w/ (m · k) ο
实施例10
本实施例与实施例9相同，其中不同之处在于所述矿物原料为累托石、绿泥石、 海泡石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、甘油三醋酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、 邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、 磷酸铝或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇或聚醋酸乙烯酯，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸或硼砂，或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为石灰石或松脂岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种；所述调孔剂为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例11
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 70 %，塑化剂3%，粘结剂12%，玻化剂10%，发泡剂4.9%，调孔剂0. ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0. 5 0.5 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨1. 制成， 其中矿物原料为累托石，有机成分为邻苯二甲酸二丁酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.8 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为磷酸铝，有机粘结剂为聚醋酸乙烯酯；所述玻化剂为透辉石；所述发泡剂为松脂岩；所述调孔剂为氟碳钙铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的13%的水，搅拌均勻后陈化 ^h，然后将陈化后的混合物碾练35min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为80°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为820°C的条件下焙烧3. 5h；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 6mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 700 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为600kg/m3，抗压强度为15. OMPa, 导热系数为0. 080w/(m· k)。
实施例12
本实施例与实施例11相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、绿泥石、 海泡石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、 甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、水玻璃或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇或羧甲基纤维素，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂或废玻璃粉， 或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为石灰石或珍珠岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种； 所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例13
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 56 %，塑化剂10 %，粘结剂8 %，玻化剂20. 8 %，发泡剂5 %，调孔剂0. 2 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.8 0.2 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨池制成，其中矿物原料为海泡石，有机成分为甘油三醋酸酯；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.9 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃，有机粘结剂为聚乙烯醇；所述玻化剂为硼砂；所述发泡剂为石灰石；所述调孔剂为氟碳钡铈矿。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的15%的水，搅拌均勻后陈化 30h，然后将陈化后的混合物碾练20min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为80°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为780°C的条件下焙烧4h ；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 5mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 750 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为550kg/m3，抗压强度为12. 5MPa, 导热系数为0. 075w/(m· k)。
实施例14
本实施例与实施例13相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、累托石、 绿泥石或坡缕石，或者为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的至少两种；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯或一缩二乙二醇二苯甲酸酯，或者为邻苯二甲酸二丁酯、 邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中至少两种；所述无机粘结剂为硅溶胶、磷酸铝或磷酸二氢铝，或者为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的至少两种；所述有机粘结剂为聚醋酸乙烯酯或羧甲基纤维素，或者为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的至少两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸或废玻璃粉，或者为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的至少两种；所述发泡剂为松脂岩或珍珠岩，或者为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的至少两种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、独居石、萤石或磷灰石，或者为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的至少两种。
实施例15
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 61%,塑化剂11%，粘结剂9 %，玻化剂16.7%，发泡剂2 %，调孔剂0. 3 % ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.7 0.3 4的质量比混合后置于胶体磨中研磨0. 制成，其中矿物原料为绿泥石、海泡石和坡缕石(绿泥石、海泡石和坡缕石的质量比为2 2 1)， 有机成分为癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯和甘油三醋酸酯(癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯和甘油三醋酸酯的质量比为3 1 2)；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照 0.7 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝(无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝的质量比为1 1 2 3)， 有机粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素(聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素的质量比为1 :2: ；所述玻化剂为氯化钙、长石和废玻璃粉(氯化钙、长石和废玻璃粉的质量比为1 1 1)；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩(石灰石、珍珠岩和松脂岩的质量比为1 0.6 0.4)；所述调孔剂为氟碳铈矿、独居石、萤石和磷灰石(氟碳铈矿、独居石、萤石和磷灰石的质量比为1 0.5 0.5 1)。
本实施例的煤矸石建筑保温外墙砖的制备方法为
步骤一、按照重量百分比称取各原料，将称取的原料破碎后研磨至粒径为200目以下，然后将研磨后的原料混合后搅拌均勻，得到混合物；
步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的10%的水，搅拌均勻后陈化 20h，然后将陈化后的混合物碾练40min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；
步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为75°C的条件下干燥至坯砖的含水率为5% 以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中，在温度为800°C的条件下焙烧4h ；
步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 5mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后将施釉后的坯砖在温度为 700 0C的条件下进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
本实施例生产的煤矸石建筑保温外墙砖的密度为530kg/m3，抗压强度为13. OMPa, 导热系数为0. 068w/(m· k)。
实施例16
本实施例与实施例15相同，其中不同之处在于所述矿物原料为蒙皂石、累托石、 绿泥石、海泡石和坡缕石中的一种、两种、四种或五种，或者为蒙皂石、累托石、海泡石和坡缕石中的三种，或者为蒙皂石、累托石和坡缕石中的两种与绿泥石的混合物，或者为蒙皂石、海泡石和绿泥石，或者为累托石、海泡石和绿泥石；所述有机成分为邻苯二甲酸二丁酯、 邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、癸二酸二正己酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中一种、两种或四种以上，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、烷基磺酸苯酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中的三种，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、烷基苯磺酸酯、甘油三醋酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中的两种与癸二酸二正己酯的混合物，或者为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二 (2-乙基己基)酯、脂肪酸甘油酯、烷基苯磺酸酯和一缩二乙二醇二苯甲酸酯中的一种与癸二酸二正己酯和烷基磺酸苯酯的混合物；所述无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的一种、两种或三种；所述有机粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的一种或两种；所用玻化剂为碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种、两种或四种以上，碳酸钾、碳酸钠、长石、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸和硼砂中的三种，或者为碳酸钾、碳酸钠、透辉石、氟化钙、氯化钠、氯化钙、硼酸和硼砂中的两种与废玻璃粉的混合物，或者为碳酸钾、碳酸钠、透辉石、氟化钙、氯化钠、硼酸和硼砂中的一种与长石和废玻璃粉的混合物；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的一种或两种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的一种、两种、三种或五种以上，或者为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的四种，或者为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、萤石和磷灰石中的三种与氟碳铈矿的混合物，或者为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿和磷灰石中的两种与氟碳铈矿和独居石的混合物，或者为氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿和氟碳钡铈矿中的一种与氟碳铈矿、独居石和萤石的混合物。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成煤矸石 50 % 70%，塑化剂3% 12 %，粘结剂3% 12%，玻化剂10% 30%，发泡剂2% 5%，调孔剂0. 0. 3% ；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0. 5 1 0. 1 0.5 4的质量比混合后研磨0. 池制成，其中矿物原料为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的一种或几种，有机成分为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、烷基磺酸酯类、 烷基苯磺酸酯和多元醇酯类中的一种或几种；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照 0.5 1 0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的一种或几种，有机粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的一种或几种；所述玻化剂为碱金属盐、无机矿物、卤化物、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种或几种；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的一种或几种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成煤矸石55 % 65 %，塑化剂5 % 10 %，粘结剂5 % 10 %，玻化剂16 % 25 %， 发泡剂2. 9% 4.8%，调孔剂0. 0. 2%。
3.根据权利要求2所述的煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成煤矸石60 %，塑化剂7. 5 %，粘结剂10 %，玻化剂19%,发泡剂3.4%,调孔剂0.1%。
4.根据权利要求1，2或3所述的煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二 O-乙基己基)酯，所述脂肪酸酯类为脂肪酸甘油酯和/或癸二酸二正己酯，所述烷基磺酸酯类为烷基磺酸苯酯，所述多元醇酯类为甘油三醋酸酯和/或一缩二乙二醇苯甲酸酯。
5.根据权利要求1，2或3所述的煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，所述碱金属盐为碳酸钾和/或碳酸钠，所述无机矿物为长石和/或透辉石，所述商化物为氟化钙、氯化钙和氯化钠中的一种或几种。
6.一种生产如权利要求1，2或3所述煤矸石建筑保温外墙砖的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、按照重量百分比称取各原料并将块状原料破碎后研磨至粒径为200目以下， 然后将各原料混合后搅拌均勻，得到混合物；步骤二、向步骤一中所述混合物中加入混合物质量的10% 15%的水，搅拌均勻后陈化20h 30h，然后将陈化后的混合物碾练20min 40min，再用挤砖机将碾炼后的混合物挤压成型，得到坯砖；步骤三、将步骤二中所述坯砖在温度为75°C 95°C的条件下干燥至坯砖的含水率为 5%以下，然后将干燥后的坯砖放入窑炉中焙烧；步骤四、对步骤三中经焙烧后的坯砖在软化状态下进行表面碾压整形，使坯砖表面形成0. 4mm 0. 6mm的密实层，待坯砖冷却后，按所需颜色施釉，最后对施釉后的坯砖进行二次烧成，得到煤矸石建筑保温外墙砖。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤三中所述焙烧的温度为750°C 850°C，焙烧的时间为池 他。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤四中所述二次烧成的温度为650°C 750 °C。
全文摘要
本发明公开了一种煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成煤矸石50％～70％，塑化剂3％～12％，粘结剂3％～12％，玻化剂10％～30％，发泡剂2％～5％，调孔剂0.1％～0.3％。另外，本发明还提供了煤矸石建筑保温外墙砖的生产方法。本发明的保温外墙砖具有轻质、高强、安全、耐老化、成本低廉等优点，不仅可以直接应用于建筑物的美化修饰上，而且有一定的承载能力。在消除煤矸石对环境和安全带来的危害的同时，还可以改善我国建筑保温材料的性能。与有机保温材料相比，本发明的保温外墙砖安全性能好，成本低，施工简单，耐久性好，而且利用工业废渣，可减少土地占用以及环境污染。
文档编号C04B28/24GK102515685SQ201110443999
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者刘存强, 刘宁, 刘开平, 孙志华, 温久然, 赵建敏, 陈志鹏, 雷磊 申请人:长安大学