本发明涉及一种砂基呼吸砖及其生产方法，属于建筑材料应用技术领域。
背景技术：
建筑行业发展的今天，建筑结构主要是由钢筋混凝土浇筑而成，这就决定了以梁、板、柱已作为建筑框架结构的主要承重对象。所以对于分隔室内空间的墙体材料，能承担自重就能满足基本的应用要求。长期以来用于外墙填充和内墙隔断的黏土砖，因为其生产和使用的诸多缺点而将限制生产，替代使用的多孔砖虽然在一定程度能满足应用要求，但是功能性单一。而呼吸砖则具有调节空气湿度、净化室内有害气体和消除异味的作用。
近年来，有关呼吸砖的研究代表性的专利有：
专利号为CN102807354A“一种含有硅藻土的免烧呼吸砖的生产方法”，公布了一种应用于室内装饰领域的呼吸砖，生产方法采用对配比原料粉喷雾式加水、高速搅拌、造粒、压制和养护的方式制备，调湿材料硅藻土质量百分比为30～60％，该呼吸砖具有净化空气和调节空气湿度的功能，并且外观新颖、轻质、易施工；
专利号为CN105439548A“一种含有陶瓷抛光废渣的呼吸砖及制备方法”，公布了一种主要应用于建筑装饰领材料域的呼吸砖，原料经制备浆料、喷雾造粒、成型、烧结，其中调湿材料硅藻土的含量为46.5～57.5％，其烧结温度850～1000℃保温20～30min，该发明陶瓷抛光废料用量大，并把陶瓷抛光废料作为呼吸砖的骨料，降低了成本，增加了产品的附加值；
专利号为CN105439547A“一种具有高调湿减害功能的硅藻土呼吸砖及其生产方法”，主要应用于装饰领域，制备方法是对配比原料加水调成浆料、喷雾造粒、布料、成型、烧结，主要成分是硅藻土，硅藻土的含量为80～90％，其烧结温度850～1000℃保温20～30min，该发明与现有技术相比，改进了配方和成型工艺，硅藻土的用量明显增大。
上述代表性的专利可以看出：现有呼吸砖的功能仅为墙面装饰，随着建筑高度的增加，框架结构成为建筑领域的主要结构，现有呼吸砖还达不到分隔空间的非承重墙的目的，功能单一；而且呼吸砖中起调湿作用硅藻土的含量较高，质量百分比为30％以上，最高达到了90％。最重要的是这类呼吸砖普遍采用烧结工艺而制成，其烧结温度850～1000℃保温20～30min，容易使硅藻土孔结构在如此高的烧结温度下坍塌烧融，影响硅藻土的性能，同时烧结工艺不仅大大增加其生产成本，而且容易还对环境的产生新的污染。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种在建筑框架结构中，能够起到分隔空间功能的非承重墙的墙体材料----即砂基呼吸砖，这种呼吸砖不仅提高调湿材料的利用效率，把调湿材料的微孔结构和呼吸砖内部的多孔结构有机结合，共同提高呼吸砖的呼吸性能；同时引进沙漠砂、固体废料来降低原料成本来生产免烧砂基呼吸砖。
一种砂基呼吸砖的生产方法，所述方法为：将自然养护后获得的成型砖块浸泡在调湿浆料中完成吸附后经干燥、二次养护后得呼吸砖，其中，
所述调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水按质量比为0.8：0.15：0.05：100形成的混合物；
所述制备成型砖块的原料由主料和外加剂组成，其中，
所述主料按质量百分比，由下述组分组成：胶凝剂：25～60％；沙漠砂：20～50％；粉煤灰：10～35％；矿渣：5～20％；调湿材料：2～6％；
所述外加剂按主料的质量百分比，由下述组分组成：减水剂：0.3～0.6％；发泡剂：1.0～4.0％；稳泡剂：0.3～0.6％。
本发明所述砂基呼吸砖的生产方法优选所述调湿材料为煅烧后的硅藻土；为达到废物利用的目的，进一步优选所述调湿材料为经500～600℃煅烧保温20～50min的三级硅藻土。
本发明所述砂基呼吸砖的生产方法优选：将自然养护后获得的成型砖块放在调湿浆料中浸泡6～18h完成吸附后擦干，然后在室内静置6～24h干燥后二次养护，得呼吸砖。
进一步地，本发明所述砂基呼吸砖的生产方法，包括下述工艺步骤：
①备料：矿渣经过破碎、磨细，其粒度控制在0.15mm以下；沙漠砂和粉煤灰分别经过磨细，其粒度分别控制在1.0mm以下和0.5mm以下；
②称量：各种原料按照权利要求1所述原料配比进行称量；
③混料搅拌：将上述称量好的胶凝剂、沙漠砂、粉煤灰、矿渣、调湿材料在混料机内充分混合，加入减水剂和水(水的用量为主料质量的20～30％)，用机械搅拌器搅拌形成均匀的浆料；然后加入发泡剂，采用机械搅拌器搅拌均匀，形成流动性良好的浆料；调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水组成，混合均匀后超声搅拌3～12h得到混合溶液即为调湿浆料；
④注模成型：将步骤③制得的流动性良好浆料倒入模具中，然后振动模具，使浆料均匀填充在模具中；
⑤自然养护：浆料倒入模具12h后，在成型砖块表面覆盖一层2cm厚的草帘，每隔3～4h用喷水壶在草帘表面喷洒1～10kg/m2的水，养护时间为36h；脱模后在室内养护5～8d，养护期间，每隔3～5h用喷水壶在砖块表面喷洒1～10kg/m2的水，得成型砖块；
⑥吸附：将上述步骤⑤制得的成型砖块和步骤③配制的调湿浆料进行复合，复合时将成型砖块放在调湿浆料中浸泡6～18h完成吸附后擦干，然后在室内静置6～24h干燥；
⑦二次养护：将上述步骤⑥静置干燥后的呼吸砖在恒温恒湿箱中养护17～21d，养护条件：温度20～22℃，相对湿度95％，养护结束后即为砂基呼吸砖。
本发明所述砂基呼吸砖的生产方法优选所述发泡剂为浓度为30％的过氧化氢。
本发明所述砂基呼吸砖的生产方法优选所述减水剂为液态聚羧酸减水剂，稳泡剂为粉末硬脂酸钙。
进一步地，优选所述减水剂和稳泡剂的质量比为1：1。
本发明所述砂基呼吸砖的生产方法优选所述悬浮剂为固态聚丙烯酰胺。
本发明所用凝胶剂优选强度等级为42.5的复合硅酸盐水泥，其可商业购得。
利用上述方法制得的砂基呼吸砖，其干密度为800-1000kg/m3，吸水率为18～33％，抗压强度为3.0～10.0MPa，导热系数为0.04～0.09W/(m·K)，吸湿量为80～150g/m2。
本发明的有益效果为：
本发明中沙漠砂含量为20～50％，极大的利用了沙漠资源，缓解了土地的沙漠化，同时添加了粉煤灰和矿渣等固体废弃物，废弃物的用量最高可达50％以上，充分利用固体废弃物，减少了环境污染；现有呼吸砖中为了保证其调湿的性能，其调湿材料硅藻土的含量较高，本发明中调湿材料的总含量小于8％，易于砂基呼吸砖的成型、养护和提高砂基呼吸砖的强度，同时本发明中的调湿材料采用的是煅烧后的三级硅藻土，有利于硅藻土尾矿资源的再利用和提高呼吸砖的呼吸功能。
现有技术中的大多数呼吸砖采取的是高温烧结制成，本发明的呼吸砖免烧免蒸，只需常温常压养护，更好地保护了硅藻土本身的多孔结构，同时也极大的节约了能源，降低了生产成本；本发明的砂基呼吸砖具有一种复合的多孔系统，这种多孔系统是由表面调湿材料的微孔结构和砖块内部的多孔结构的有机结合，极大的增强其呼吸性能，充分发挥了硅藻土的功能。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中的胶凝剂采用的是强度等级为42.5的复合硅酸盐水泥；粉煤灰采用的是堆积密度为0.92～1.21g/cm3粉煤灰；沙漠砂采用的是堆积密度为1.43～1.67g/cm3彰武县沙漠砂；悬浮剂为固态聚丙烯酰胺；发泡剂为浓度为30％的过氧化氢；减水剂为液态聚羧酸减水剂；稳泡剂为粉末硬脂酸钙。
下述实施案例中的干密度的测定标准、吸水率的测定标准、抗压强度的测定标准为JG/T266-2011，导热系数的测定标准为GB/T10294-2008，吸湿量的测定标准为JC/T2082-2011。
实施例1
本实施例所述主料按质量百分比，由下述组分组成：
胶凝剂：35％；
沙漠砂：23％；
粉煤灰：25％；
矿渣：14％；
调湿材料：3.0％；
所述外加剂按主料的质量百分比，由下述组分组成：
减水剂：0.5％；
发泡剂：3.0％；
稳泡剂：0.5％；
所述调湿浆料需单独配制，其配比由如下组成：
调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水按质量比为0.8：0.15：0.05：100组合而成。
制备方法：
①备料：矿渣经过破碎、磨细，其粒度控制在0.15mm以下；沙漠砂和粉煤灰分别经过磨细，其粒度分别控制在1.0mm以下和0.5mm以下；
②称量：按上述质量百分比称量各种原料；
③混料搅拌：把称量的胶凝剂、沙漠砂、粉煤灰、矿渣、调湿材料混合均匀，加入减水剂和水(水的用量为主料质量的22％)，利用机械搅拌器搅拌形成均匀的浆料；然后加入发泡剂，采用机械搅拌器搅拌均匀，形成流动性良好的浆料；调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水组成，混合均匀后超声搅拌4h得到混合溶液即为调湿浆料；
④注模成型：将步骤③制得的流动性良好浆料倒入模具中，然后振动模具，使浆料均匀填充在模具中；
⑤自然养护：浆料倒入模具12h后，在成型砖块表面覆盖一层2cm厚的草帘，每隔3h用喷水壶在草帘表面喷洒2kg/m2的水，养护时间为36h；脱模后在室内养护5d，养护期间，每隔4h用喷水壶在砖块表面喷洒4kg/m2的水，得成型砖块；
⑥吸附：将上述步骤⑤制得的成型砖块和步骤③配制的调湿浆料进行复合，复合时将成型砖块放在调湿浆料中浸泡12h完成吸附后擦干，然后在室内静置12h干燥；
⑦二次养护：将上述步骤⑥静置干燥后的呼吸砖在恒温恒湿箱中养护20d，养护条件：温度21℃，相对湿度95％，养护结束后即为砂基呼吸砖。
实施例2
本实施例所述主料按质量百分比，由下述组分组成：
胶凝剂：40％；
沙漠砂：28％；
粉煤灰：18％；
矿渣：10.5％；
调湿材料：3.5％；
所述外加剂按主料的质量百分比，由下述组分组成：
减水剂：0.4％；
发泡剂：2.8％；
稳泡剂：0.4％；
所述调湿浆料需单独配制，其配比由如下组成：
调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水按质量比为0.8：0.15：0.05：100组合而成。
制备方法：
①备料：矿渣经过破碎、磨细，其粒度控制在0.125mm以下；沙漠砂和粉煤灰分别经过磨细，其粒度分别控制在0.8mm以下和0.3mm以下；
②称量：按上述质量百分比称量各种原料；
③混料搅拌：把称量的胶凝剂、沙漠砂、粉煤灰、矿渣、调湿材料混合均匀，加入减水剂和水(水的用量为主料质量的21％)，利用机械搅拌器搅拌形成均匀的浆料；然后加入发泡剂，采用机械搅拌器搅拌均匀，形成流动性良好的浆料；调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水组成，混合均匀后超声搅拌8h得到混合溶液即为调湿浆料；
④注模成型：将步骤③制得的流动性良好浆料倒入模具中，然后振动模具，使浆料均匀填充在模具中；
⑤自然养护：浆料倒入模具12h后，在成型砖块表面覆盖一层2cm厚的草帘，每隔3h用喷水壶在草帘表面喷洒2kg/m2的水，养护时间为36h；脱模后在室内养护6d，养护期间，每隔4h用喷水壶在砖块表面喷洒4kg/m2的水，得成型砖块；
⑥吸附：将上述步骤⑤制得的成型砖块和步骤③配制的调湿浆料进行复合，复合时将成型砖块放在调湿浆料中浸泡12h完成吸附后擦干，然后在室内静置12h干燥；
⑦二次养护：将上述步骤⑥静置干燥后的呼吸砖在恒温恒湿箱中养护19d，养护条件：温度21℃，相对湿度95％，养护结束后即为砂基呼吸砖。
实施例3
本实施例所述主料按质量百分比，由下述组分组成：
胶凝剂：45％；
沙漠砂：33％；
粉煤灰：10％；
矿渣：8％；
调湿材料：4.0％；
所述外加剂按主料的质量百分比，由下述组分组成：
减水剂：0.3％；
发泡剂：2.5％；
稳泡剂：0.3％；
所述调湿浆料需单独配制，其配比由如下组成：
调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水按质量比为0.8：0.15：0.05：100组合而成。
制备方法：
①备料：矿渣经过破碎、磨细，其粒度控制在0.10mm以下；沙漠砂和粉煤灰分别经过磨细，其粒度分别控制在0.5mm以下和0.2mm以下；
②称量：按上述质量百分比称量各种原料；
③混料搅拌：把称量的胶凝剂、沙漠砂、粉煤灰、矿渣、调湿材料混合均匀，加入减水剂和水(水的用量为主料质量的24％)，利用机械搅拌器搅拌形成均匀的浆料；然后加入发泡剂，采用机械搅拌器搅拌均匀，形成流动性良好的浆料；调湿浆料是由调湿材料、乳胶粉、悬浮剂、水组成，混合均匀后超声搅拌12h得到混合溶液即为调湿浆料；
④注模成型：将步骤③制得的流动性良好浆料倒入模具中，然后振动模具，使浆料均匀填充在模具中；
⑤自然养护：浆料倒入模具12h后，在成型砖块表面覆盖一层2cm厚的草帘，每隔3h用喷水壶在草帘表面喷洒2kg/m2的水，养护时间为36h；脱模后在室内养护8d，养护期间，每隔4h用喷水壶在砖块表面喷洒4kg/m2的水，得成型砖块；
⑥吸附：将上述步骤⑤制得的成型砖块和步骤③配制的调湿浆料进行复合，复合时将成型砖块放在调湿浆料中浸泡12h完成吸附后擦干，然后在室内静置12h干燥；
⑦二次养护：将上述步骤⑥静置干燥后的呼吸砖在恒温恒湿箱中养护17d，养护条件：温度21℃，相对湿度95％，养护结束后即为砂基呼吸砖。
具体的测试数据见表1，表1为实施例1～3所得砂基呼吸砖的各项性能表。
表1实施例1～3所得砂基呼吸砖的各项性能表