本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种抗菌免烧砖及其制备方法。
背景技术：
伴随着经济的快速发展、能源紧张和环境污染的问题日益突出，发展节能环保的绿色经济是各国经济发展的重点，对工业废品，生活废弃物的回收利用也是绿色经济的重要组成部分。
免烧砖，又称非烧结砖，由于能够避免传统烧结严重浪费土地资源以及制备过程中排放so2污染环境的问题，在建筑领域中已经得到了广泛的应用，在现有技术中，免烧砖使用江砂或河砂作为主要原料，然后添加一定量的辅助原料如水泥，粉煤灰，骨料等，水泥硬化后可以作为粘结材料，粉煤灰作为填充材料，骨料作为增强材料。江砂或河砂是一种资源有限的材料，且价格较高，因此，采用江砂或河砂制成的免烧砖成本高且不利于能源的节约。。
技术实现要素：
本发明提供了一种抗菌免烧砖及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，本发明所述的抗菌免烧砖采用厨房垃圾和废旧轮胎作为主要原料，成本低、材料来源广泛，制备出的抗菌免烧砖耐压强度高、耐腐蚀，抗菌能力好。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种抗菌免烧砖，包括如下重量份的原料：厨房垃圾20～30份、高铝矾土15～35份、废旧轮胎10～20份、粉煤灰18～32份、改性石英粉9～16份、煤渣4～8份、水泥8～17份、纳米氧化铝3～6份、砒砂岩5～7份、红土矿渣6～13份、骨料7～12份、中草药2～5份、防冻剂2～3份、早强剂2～3份。
优选的，所述抗菌免烧砖，包括如下重量份的原料：厨房垃圾25份、高铝矾土23份、废旧轮胎15份、粉煤灰24份、改性石英粉13份、煤渣6份、水泥12份、纳米氧化铝4.7份、砒砂岩5.9份、红土矿渣9份、骨料10份、中草药3.5份、防冻剂2.6份、早强剂2.4份。
优选的，所述改性石英粉由以下方法制得：
（1）称取石英粉在干燥箱中100～130℃预热干燥1～2小时，加入占石英粉质量百分比8～12%的25%氨水溶液，在60～80℃下搅拌2～3小时，过滤出石英粉，干燥；
（2）再向干燥后的石英粉中加入其质量3～5%的偶联剂，在55～65℃下搅拌3～4小时，过滤出石英粉；
（3）最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内，在真空度为0.05～0.1mpa，90～100℃的条件下干燥加热2～3小时后得改性石英粉。
优选的，所述骨料为珍珠岩、稻壳、碎砖中的任意一种或两种的混合物。
优选的，所述早强剂为氯化钙、氯化钠及三乙醇胺中的任一种。
优选的，所述中草药包括以下重量份的组分：金银花8～13份、生姜5～10份、兰香石8～12份、苍耳子6～9份、丁香6～8份、石榴皮5～10份、丝瓜藤1～3份、艾叶6～10份、山茱萸5～8份、香葇草8～15份、五倍子8～15份、桂皮20～30份。
一种制备所述抗菌免烧砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取厨房垃圾、高铝矾土、废旧轮胎、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣、骨料、中草药、防冻剂、早强剂，备用；
（2）将厨房垃圾倒入进行固液分离，分离出固体垃圾和废液，将废液进行油水分离，分离出废水和废油，将废水和固体垃圾混合置于打浆机中进行打浆处理形成厨房垃圾浆；
（3）将废旧轮胎去掉钢丝后粉碎成粒径为0.1～3mm的橡胶颗粒，和步骤（2）得到的厨房垃圾浆料混合均匀，形成混合浆料a；
（4）将中草药先进行干燥，然后粉碎，和高铝矾土、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣及骨料一起置于搅拌机中混合均匀，加入步骤（3）制得的混合浆料a，搅拌混合1～2小时，加水，使其形成含水量为30%～50%的浆料；
（5）将步骤（4）所得的浆料置于模具中进行真空挤压成型或压制成型，然后切割成各种标砖，置于蒸压釜中利用饱和蒸汽养护，即得所述抗菌免烧砖。
优选的，所述养护按温度分成四个阶段进行：第一阶段保温温度为100～110℃、保温时间为1～2小时；第二阶段保温温度为120～135℃、保温时间为1～2小时；第三阶段保温温度为150～160℃、保温时间为1～3小时；第四阶段保温温度为170～190℃、保温时间为3～5小时。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的抗菌免烧砖采用厨房垃圾和废旧轮胎作为主要原料，成本低、材料来源广泛，制备出的抗菌免烧砖耐压强度高、耐腐蚀，抗菌能力好，具体如下：
（1）本发明所述的抗菌免烧砖采用厨房垃圾和废旧轮胎为主要原料，并添加其他辅料，原料之间相互协同作用制备出的抗菌免烧砖抗压强度高，抗冻性能好、抗化学腐蚀能力好，同时抗菌免烧砖的材料来源广泛，成本低，能耗低，不会产生二次污染，因而具有环保的特性；
（2）本发明添加中草药作为免烧砖的原料，使得抗菌免烧砖具有杀菌、抗菌、提神、环保的效果，同时通过合理的调配原料，使得中草药能够和其他原料匹配起来，并且，中草药也能够对于各原料的粘结起到增强效果，继而提高免烧砖的物化性能；
（3）本发明所述抗菌免烧砖采用阶梯式养护方式，解决了传统蒸压养护方法生产粉煤灰免烧砖过程中产生的外熟内生、开裂掉角、强度较低、抗冻性差等的问题，利用阶梯温度对免烧砖进行蒸压养护有助于提高免烧砖内部温度、减小免烧砖内外温差，避免了因温度不均引起的开裂问题，同时增加了免烧砖内部产物，提高了免烧砖内部致密性，因此经本发明蒸压的免烧砖强度较高、抗冻性较好且不容易开裂。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种抗菌免烧砖，包括如下重量份的原料：厨房垃圾20份、高铝矾土15份、废旧轮胎10份、粉煤灰18份、改性石英粉9份、煤渣4份、水泥8份、纳米氧化铝3份、砒砂岩5份、红土矿渣6份、骨料7份、中草药2份、防冻剂2份、早强剂2份。
其中，所述改性石英粉由以下方法制得：
（1）称取石英粉在干燥箱中100℃预热干燥1小时，加入占石英粉质量百分比8%的25%氨水溶液，在60℃下搅拌2小时，过滤出石英粉，干燥；
（2）再向干燥后的石英粉中加入其质量3%的偶联剂，在55℃下搅拌3小时，过滤出石英粉；
（3）最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内，在真空度为0.05mpa，90℃的条件下干燥加热2小时后得改性石英粉。
其中，所述骨料为珍珠岩。
其中，所述早强剂为氯化钙。
其中，所述中草药包括以下重量份的组分：金银花8份、生姜5份、兰香石8份、苍耳子6份、丁香6份、石榴皮5份、丝瓜藤1份、艾叶6份、山茱萸5份、香葇草8份、五倍子8份、桂皮20份。
一种制备所述抗菌免烧砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取厨房垃圾、高铝矾土、废旧轮胎、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣、骨料、中草药、防冻剂、早强剂，备用；
（2）将厨房垃圾倒入进行固液分离，分离出固体垃圾和废液，将废液进行油水分离，分离出废水和废油，将废水和固体垃圾混合置于打浆机中进行打浆处理形成厨房垃圾浆；
（3）将废旧轮胎去掉钢丝后粉碎成粒径为0.1～3mm的橡胶颗粒，和步骤（2）得到的厨房垃圾浆料混合均匀，形成混合浆料a；
（4）将中草药先进行干燥，然后粉碎，和高铝矾土、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣及骨料一起置于搅拌机中混合均匀，加入步骤（3）制得的混合浆料a，搅拌混合1小时，加水，使其形成含水量为30%的浆料；
（5）将步骤（4）所得的浆料置于模具中进行真空挤压成型或压制成型，然后切割成各种标砖，置于蒸压釜中利用饱和蒸汽养护，即得所述抗菌免烧砖。
其中，所述养护按温度分成四个阶段进行：第一阶段保温温度为100℃、保温时间为1小时；第二阶段保温温度为120℃、保温时间为1小时；第三阶段保温温度为150℃、保温时间为1小时；第四阶段保温温度为170℃、保温时间为3小时。
实施例2
本实施例涉及一种抗菌免烧砖，包括如下重量份的原料：厨房垃圾30份、高铝矾土35份、废旧轮胎20份、粉煤灰32份、改性石英粉16份、煤渣8份、水泥17份、纳米氧化铝6份、砒砂岩7份、红土矿渣13份、骨料12份、中草药5份、防冻剂3份、早强剂3份。
其中，所述改性石英粉由以下方法制得：
（1）称取石英粉在干燥箱中130℃预热干燥2小时，加入占石英粉质量百分比12%的25%氨水溶液，在80℃下搅拌3小时，过滤出石英粉，干燥；
（2）再向干燥后的石英粉中加入其质量5%的偶联剂，在65℃下搅拌4小时，过滤出石英粉；
（3）最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内，在真空度为0.1mpa，100℃的条件下干燥加热3小时后得改性石英粉。
其中，所述骨料为珍珠岩、稻壳的混合物。
其中，所述早强剂为氯化钠。
其中，所述中草药包括以下重量份的组分：金银花13份、生姜10份、兰香石12份、苍耳子9份、丁香8份、石榴皮10份、丝瓜藤3份、艾叶10份、山茱萸8份、香葇草15份、五倍子15份、桂皮30份。
一种制备所述抗菌免烧砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取厨房垃圾、高铝矾土、废旧轮胎、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣、骨料、中草药、防冻剂、早强剂，备用；
（2）将厨房垃圾倒入进行固液分离，分离出固体垃圾和废液，将废液进行油水分离，分离出废水和废油，将废水和固体垃圾混合置于打浆机中进行打浆处理形成厨房垃圾浆；
（3）将废旧轮胎去掉钢丝后粉碎成粒径为0.1～3mm的橡胶颗粒，和步骤（2）得到的厨房垃圾浆料混合均匀，形成混合浆料a；
（4）将中草药先进行干燥，然后粉碎，和高铝矾土、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣及骨料一起置于搅拌机中混合均匀，加入步骤（3）制得的混合浆料a，搅拌混合2小时，加水，使其形成含水量为50%的浆料；
（5）将步骤（4）所得的浆料置于模具中进行真空挤压成型或压制成型，然后切割成各种标砖，置于蒸压釜中利用饱和蒸汽养护，即得所述抗菌免烧砖。
其中，所述养护按温度分成四个阶段进行：第一阶段保温温度为110℃、保温时间为2小时；第二阶段保温温度为135℃、保温时间为2小时；第三阶段保温温度为160℃、保温时间为3小时；第四阶段保温温度为190℃、保温时间为5小时。
实施例3
本实施例涉及一种抗菌免烧砖，包括如下重量份的原料：厨房垃圾25份、高铝矾土23份、废旧轮胎15份、粉煤灰24份、改性石英粉13份、煤渣6份、水泥12份、纳米氧化铝4.7份、砒砂岩5.9份、红土矿渣9份、骨料10份、中草药3.5份、防冻剂2.6份、早强剂2.4份。
其中，所述改性石英粉由以下方法制得：
（1）称取石英粉在干燥箱中115℃预热干燥1.5小时，加入占石英粉质量百分比10%的25%氨水溶液，在70℃下搅拌2.5小时，过滤出石英粉，干燥；
（2）再向干燥后的石英粉中加入其质量4%的偶联剂，在60℃下搅拌3.5小时，过滤出石英粉；
（3）最后将过滤出的石英粉输送至真空干燥箱内，在真空度为0.07mpa，95℃的条件下干燥加热2.5小时后得改性石英粉。
其中，所述骨料为碎砖。
其中，所述早强剂为三乙醇胺中。
其中，所述中草药包括以下重量份的组分：金银花10份、生姜7份、兰香石10份、苍耳子8份、丁香7份、石榴皮6份、丝瓜藤2份、艾叶8份、山茱萸6份、香葇草13份、五倍子13份、桂皮15份。
一种制备所述抗菌免烧砖的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取厨房垃圾、高铝矾土、废旧轮胎、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣、骨料、中草药、防冻剂、早强剂，备用；
（2）将厨房垃圾倒入进行固液分离，分离出固体垃圾和废液，将废液进行油水分离，分离出废水和废油，将废水和固体垃圾混合置于打浆机中进行打浆处理形成厨房垃圾浆；
（3）将废旧轮胎去掉钢丝后粉碎成粒径为0.1～3mm的橡胶颗粒，和步骤（2）得到的厨房垃圾浆料混合均匀，形成混合浆料a；
（4）将中草药先进行干燥，然后粉碎，和高铝矾土、粉煤灰、改性石英粉、煤渣、水泥、纳米氧化铝、砒砂岩、红土矿渣及骨料一起置于搅拌机中混合均匀，加入步骤（3）制得的混合浆料a，搅拌混合1.5小时，加水，使其形成含水量为40%的浆料；
（5）将步骤（4）所得的浆料置于模具中进行真空挤压成型或压制成型，然后切割成各种标砖，置于蒸压釜中利用饱和蒸汽养护，即得所述抗菌免烧砖。
其中，所述养护按温度分成四个阶段进行：第一阶段保温温度为105℃、保温时间为1.5小时；第二阶段保温温度为130℃、保温时间为1.5小时；第三阶段保温温度为155℃、保温时间为2小时；第四阶段保温温度为180℃、保温时间为4小时。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。