本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用稻壳和硫铝酸盐水泥制备保温墙板用轻骨料的技术，主要用于民用住宅、办公楼等装配式建筑保温墙板。
背景技术：
我国是能源消费大国，我国全年能耗已经位居世界第二位，仅次于美国。建筑能耗约占社会总能耗的三分之一，预计到2030年占上长升到40％。更为严峻的现实是，我国现有建筑大多为高能耗建筑，单位面积能耗比气候条件接近的发达国家高出2～5倍。因此，提高建筑的保温隔热性能，显著降低建筑能耗，迫在眉睫。在传统建筑的热量散失构成体系中可以发现，建筑材料的选择对于能耗高低有着极为重要的影响。
轻骨料作为重要的建筑材料，对建筑节能具有重要作用。现有的轻骨料分为天然轻骨料和人造轻骨料两大类，天然轻骨料有浮石、火山渣等，人造轻骨料有页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫(eps)等。然而，现有的保温墙板用轻骨料的原材料都属于不可再生资源，过度掘取和开发利用，必将带来资源的枯竭和对地球生态环境的负面影响，不符合可持续发展的理论。
稻米是我国重要的粮食作物之一，每年产量约为2.5亿吨。稻壳是稻米最外面的一层壳，是稻米加工过程中的主要副产物，约占稻米重量的20％，即每年约产生0.5亿吨。然而，由于稻壳密度低，不适宜储存和运输，目前稻壳被当作农业废弃物，露天焚烧或者丢弃，对环境造成影响和资源的极大浪费。因此，稻壳的消化处置和资源化利用成为一个急需解决的重大问题。
因此，利用农业生产过程中所的大量可循环再生的稻壳，制备保温墙板用轻质、高强、保温性能优异的稻壳基木质陶瓷轻骨料粒，是一条绿色环保、对建筑保温行业具要重要意义的可持续发展之路。
技术实现要素：
本发明针对现有保温墙板用轻骨料的不足，在于提供一种利用稻壳制备保温墙板用轻骨料的技术，该技术是利用农产品加工过程中产生的稻壳，制备建筑保温墙板用轻骨料颗粒，稻壳属于可再生资源，符合可持续发展的理念。此外，本发明所制备的稻壳基木质陶瓷轻骨料，具有轻质、高强、保温、隔声的特点，同时与水泥基材料具有良好的粘结性能，可以显著提高装配式保温墙板的强度，适用于对保温、隔热、隔声要求高的住宅、办公楼等建筑中。
本发明的具体技术方案如下：
一种利用稻壳和硫铝酸盐水泥制备保温墙板用轻骨料的技术，所述技术在处理过程分五个步骤：
第一步：将粉碎筛选好的稻壳与烧结剂按比例混合，压制成直径4～18mm的稻壳球；
第二步：将稻壳球放入真空炉进行烧结，烧结成稻壳基木质陶瓷球形颗粒；
第三步：将表面活性剂与水的混合物喷洒于稻壳基木质陶瓷球形颗粒表面，使稻壳基术质陶瓷球形颗粒初步湿润；
第四步：将湿润后的稻壳基木质陶瓷球形颗粒倒入搅拌机进行搅拌，在搅拌的过程中喷洒硫铝酸盐水泥浆体，搅拌并喷洒至稻壳基木质陶瓷球形颗粒完全被硫铝酸盐水泥包裹后出料；
第五步：在室温条件下养护6小时，待硫铝酸盐水泥完全凝结硬化后，在稻壳基木质陶瓷球形颗粒外部形成均匀、厚度为1～2mm的包裹层后，制得保温墙板用轻质高强稻壳基木质陶瓷轻骨料。
所述稻壳是稻谷的外壳，是在加工过程中所产生的副产品，同时也包括小麦、高梁、花生等其他农作物的外壳。
所述烧结剂是指酚醛树脂、酒精、固化剂三种材料按质量比为2∶2∶1的比例进行混合所得。
所述稻壳与烧结剂按质量比为5∶1的比例进行混合所得。
所述稻壳球利用生物质材料颗粒机粉碎、筛选，与固化剂按比例混合后进行压制，所制得稻壳球颗粒直径介于5～20mm，稻壳球的堆积密度可通过控制颗粒机压力大小进行调节。
所述烧结过程使用真空炉进行烧结，烧结过程中需要在氮气保护中进行，烧结过程中以5℃/分钟的速度升温至800℃，恒温4.5小时后随炉冷却。
所述表面活性剂的分子结构中含有羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基极性亲水基团，表面活性剂与水按质量比为2∶100进行混合。
所述水泥浆体凝结时间在30分钟以内，硬化后强度达75mpa，按质量百分比计包括如下物质：
所述硫铝酸盐水泥薄壳层通过喷洒硫铝酸盐水泥浆体的量来控制包裹层的厚度，所形成的厚度为1～2mm，与普通硅酸盐水泥具有很好的粘结性能，并且可以阻止外部的水分进入到稻壳基木质陶瓷颗粒内部，提高颗粒的抗水能力和耐久性，使之可以与水泥浆体进行搅拌混合以制备保温墙板。
所述稻壳基木质陶瓷轻骨料粒径介于5～20mm，堆积密度介于520kg/m3～1200kg/m3，筒压强度介于0.9mpa～2.9mpa。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明利用农业生产过程产生的稻壳，制备建筑保温墙板用轻骨料颗粒，稻壳属于可再生生物质资源，不会对环境造成负担，符合可持续发展的理念。本发明颠覆了传统保温轻骨料不可循环再生的现状。
(2)本发明所利用的原材料稻壳是水稻、小麦、高粱、花生等农作物的外壳，内部中空，所制成的轻骨料内部多孔，具有质轻、保温性能优异的特点。
(3)本发明所用原材料稻壳，原材料来源广泛易得，价格低廉，还具有绿色环保的特点。
(4)本发明制备的稻壳基木质陶瓷轻骨料，外部具有一层硫铝酸盐水泥壳层，该壳层与水泥基材料具有良好的粘结性能，并且可以显著提高颗粒的强度和抗水能力，从而提高装配式保温墙板的强度，是一种适用于建筑领域的新型生物质保温轻骨料。
附图说明
图1为一种利用稻壳和硫铝酸盐水泥制备保温墙板用轻骨料的技术流程图
具体实施方式
一种利用稻壳和磷酸水镁水泥制备保温墙板用轻骨料的技术，包括五个步骤：
第一步：将粉碎筛选好的稻壳与烧结剂按比例混合，压制成直径4～18mm的稻壳球。
第二步：将稻壳球放入真空炉进行烧结，烧结成稻壳基木质陶瓷球形颗粒。
第三步：将表面活性剂与水的混合物喷洒于稻壳基木质陶瓷球形颗粒表面，使稻壳基木质陶瓷球形颗粒初步湿润。
第四步：将湿润后的稻壳基木质陶瓷球形颗粒倒入搅拌机进行搅拌，在搅拌的过程中喷洒硫铝酸盐水泥浆体，搅拌并喷洒至稻壳基木质陶瓷球形颗粒完全被硫铝酸盐水泥包裹后出料。
第五步：在室温条件下养护6小时，待硫铝酸盐水泥完全凝结硬化后，在稻壳基木质陶瓷球形颗粒外部形成均匀、厚度为1～2mm的包裹层后，制得保温墙板用轻质高强稻壳基木质陶瓷轻骨料。
实施例1
一种利用稻壳和硫铝酸盐水泥制备保温墙板用轻骨料的技术，实施过程如下：
(1)利用稻壳颗粒机，对水稻、小麦、高粱、花生等农作物的外壳进行粉碎筛选。
(2)将酚醛树脂、酒精、固化剂三种材料按质量比为2∶2∶1的比例进行混合，制备得到烧结剂。
(3)将粉碎筛选好的稻壳与烧结剂按质量比为5∶1的比例进行混合。
(4)利用生物质材料颗粒机，将稻壳与烧结剂混合料进行压制，制得直径介于5～20mm的稻壳球颗粒，稻壳球颗粒的堆积密度可通过控制颗粒机压力大小进行调节。
(5)利用真空炉对稻壳球颗粒进行烧结，烧结过程中需要在氮气保护中进行，以5℃/分钟的速度升温至800℃，恒温4.5小时后随炉冷却，制备得到稻壳基木质陶瓷球形颗粒。
(6)选取结构中含有羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基极性亲水基团的表面活性剂，按表面活性剂与水按质量比为2∶100进行混合，制得表面活性剂与水的混合物。
(7)将表面活性剂与水的混合物喷洒于稻壳基木质陶瓷球形颗粒表面，使稻壳基木质陶瓷球形颗粒初步湿润。
(8)硫铝酸盐水泥按下列质量比例称量：
将称量好的材料倒入搅拌机，搅拌成流动的硫铝酸盐水泥浆体。
(9)将湿润后的稻壳基木质陶瓷球形颗粒倒入搅拌机进行搅拌，在搅拌的过程中喷洒硫铝酸盐水泥浆体，通过喷洒硫铝酸盐水泥浆体的量来控制包裹层的厚度，搅拌并喷洒至稻壳基木质陶瓷球形颗粒完全被硫铝酸盐水泥包裹后出料，所形成的硫铝酸盐水泥薄壳层厚度为1～2mm。
(10)在室温条件下养护6小时，待硫铝酸盐水泥完全凝结硬化后，在稻壳基木质陶瓷球形颗粒外部形成均匀、厚度为1～2mm的硫铝酸盐水泥包裹层，制得保温墙板用轻质高强稻壳基木质陶瓷轻骨料。
通过上述步骤所制得的稻壳基木质陶瓷轻骨料粒径介于7～20mm，堆积密度700kg/m3，筒压强度1.8mpa。