本发明属于自保温砌块制备技术领域，具体涉及一种往空心砖中灌注泡沫混凝土的生产工艺。
背景技术：
空心砖具有质量轻、便于施工、节约原料的优势，泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料具有降噪、隔热的效果，基于保温、节能的市场需求和社会需要，建筑行业技术人员将二者结合，把泡沫混凝土灌注到空心砖中，自保温砌块应运而生，并得到广泛关注和大量应用。
但是现有技术中，灌注普通泡沫混凝土的空心砖还存在诸多不足，比如泡沫混凝土与砖体结合性差、保温性能与砖体强度难以兼顾、泡沫混凝土易坍缩等，而且泡沫混凝土囿于发泡剂价格的限制实际使用中发泡效果不尽理想，另外由于砖块需要大批量生产，为了满足市场需求通常在混凝土中加入速凝剂以加快生产节奏，但又带来了后期强度低和碱度过高的问题。
因此，自保温砌块制备技术领域亟需一种综合性能优良的自保温砌块，在保温、节能的同时保证砖体的强度和砖体与灌注材料的结合牢固度，而且能减少发泡剂的使用以提高经济效益，还需要在满足高效生产的同时规避速凝剂带来的问题。所以，发明一种全新的往空心砖中灌注保温材料的生产工艺极具现实意义和应用价值。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种取材方便、成本低廉、经济效益高、综合性能优良的保温材料。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种保温材料，所述保温材料组分包括：带刺果壳碎、空心微珠、发泡剂、胶凝剂、速凝剂和膨胀剂。
进一步的，所述保温材料按质量份计，各物质组分为：带刺果壳碎10～16份、空心微珠0.8～1.2份、发泡剂0.4～0.8份、水30～40份、胶凝剂80～100份、速凝剂0.2～0.4份、膨胀剂5～9份。
进一步的，所述带刺果壳碎的原料为蓖麻壳、板栗壳、苍耳壳中的一种或多种，所述带刺果壳碎的粒径为4～16mm；和/或；所述空心微珠的原料为中空玻璃微珠、中空陶瓷微珠、中空玻化微珠中的一种或多种，所述空心微珠的粒径为12～32μm。
进一步的，所述带刺果壳碎的粒径为4～10mm；和/或；所述空心微珠的粒径为22～32μm。
进一步的，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、聚乙二醇中的一种或多种；
和/或；所述胶凝剂为水泥、粉煤灰、火山灰中的一种或多种；
和/或；所述速凝剂为铝氧熟料—碳酸盐系速凝剂、铝氧熟料—明矾石系速凝剂、水玻璃系速凝剂中的一种或多种；
和/或；所述膨胀剂为蒙脱石、高岭石、珍珠岩中的一种或多种。
进一步的，所述胶凝剂为普通硅酸盐水泥；和/或；所述膨胀剂为珍珠岩。
本发明的目的之二在于提供一种实现本发明目的一所述的保温材料在空心砖中的应用。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
将上述为实现本发明目的一所采用技术方案中的保温材料应用于空心砖的孔中，以获得保温效果佳、抗压强度高、充盈性好、粘结牢固的灌注有保温材料的空心砖，所述空心砖含有至少一个贯通砖体相对侧面的孔用于容纳所述保温材料。
所述保温材料也可以作为保温涂料涂覆在空心砖等砌块的外表面，以获得粘附性好、绝热性佳的保温涂层。
本发明的目的之三在于提供一种保温材料充盈性好、与保温砖孔粘接牢固的往空心砖中灌注保温材料的生产工艺。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种往空心砖中灌注保温材料的生产工艺，包括以下步骤：
a.制备烧结或免烧结空心砖，所述空心砖含有至少一个贯通砖体相对侧面的孔；
b.将带刺果壳碎、空心微珠充分混合获得轻集料；
c.将发泡剂在机械作用下引入空气制得泡沫；
d.将水、胶凝剂、速凝剂混合均匀获得浆料；
e.将所述轻集料、泡沫、浆料一起搅拌获得初产物；
f.在所述初产物中加入膨胀剂后继续搅拌获得终产物，即保温材料；
g.在所述空心砖的孔中灌注所述保温材料至保温材料与砖孔所在端面齐平。
进一步的，所述空心砖是以页岩、粘土、煤矸石中的一种或多种为主要原料通过模具压制而成的；
和/或；所述保温材料的组分包括：带刺果壳碎、空心微珠、发泡剂、胶凝剂、速凝剂和膨胀剂。
进一步的，所述保温材料按质量份计，各物质组分为：带刺果壳碎10～16份、空心微珠0.8～1.2份、发泡剂0.4～0.8份、水30～40份、胶凝剂80～100份、速凝剂0.2～0.4份、膨胀剂5～9份。
本发明具有以下有益效果：
1、最突出、最独特的有益效果在于：带刺果壳碎与空心微珠充分混合后充当保温材料中的轻集料，带刺果壳碎具有大量间隙、凸刺结构，空心微珠具有中空的闭合空间且材料本身密度小、强度高、隔热降噪，而且空心微珠可以进入、嵌入带刺果壳碎的孔洞、缝隙中，形成了类似于“间隙固溶体”的结构，二者相得益彰，带刺果壳碎对空心微珠起到束缚作用避免其在保温材料中四处流动，反过来空心微珠又提升了带刺果壳碎的强度，他们作为一个整体均布在保温材料中，显著提升了砖体的强度。
2、带刺果壳碎和空心微珠具有自带的空隙或中空结构，为保温材料中引入了大量微小气泡甚至真空环境，丰富微小的孔隙保证保温效果的同时，通过引入自体孔隙减少了昂贵发泡剂的使用，显著改善了发泡剂引起坍缩问题，提高了保温砌块的经济效益。
3、带刺果壳碎具有孔隙、夹层、尖刺、分叉等结构，能挂或夹住砖体孔洞内壁的微小凸起、凹陷结构，还能提高保温材料与砖体之间的摩擦力，提高了保温材料与砖体的结合牢固度，另外带刺果壳碎在浆料中延伸、穿插，将不同位置的浆料联结在一起，通过降低灌注后保温材料的流动性促进其凝固，显著减少了速凝剂的使用，显著改善了后期强度低和碱度过高的问题。
4、保温材料中使用了膨胀剂，吸收水分后体积膨胀，能通过调节水灰比有效解决因使用速凝剂引起的后期强度降低的问题，同时体积膨胀能有效解决泡沫混凝土塌缩的问题，另外还可以使用弱酸性膨胀剂来改善速凝剂造成的碱度过高的问题。
5、带刺果壳碎、空心微珠等原料来源广泛、价格低廉，在保证工艺效果的同时还大幅度降低了发泡剂、速凝剂等昂贵制品使用量，提高了产品的经济效益，有利于自保温砌块产品的应用与推广，通过结构、配方的改进规避了发泡剂、速凝剂带来的问题，提升了产品综合品质。
具体实施方式
一种往空心砖中灌注保温材料的生产工艺，包括以下步骤：
a.制备烧结或免烧结空心砖，所述空心砖含有至少一个贯通砖体相对侧面的孔；
b.将带刺果壳碎、空心微珠充分混合获得轻集料；
c.将发泡剂在机械作用下引入空气制得泡沫；
d.将水、胶凝剂、速凝剂混合均匀获得浆料；
e.将所述轻集料、泡沫、浆料一起搅拌获得初产物；
f.在所述初产物中加入膨胀剂后继续搅拌获得终产物，即保温材料；
g.在所述空心砖的孔中灌注所述保温材料至保温材料与砖孔所在端面齐平。
进一步的，所述空心砖是以页岩、粘土、煤矸石中的一种或多种为主要原料通过模具压制而成的；
和/或；所述保温材料的组分包括：带刺果壳碎、空心微珠、发泡剂、胶凝剂、速凝剂和膨胀剂。
进一步的，所述保温材料按质量份计，各物质组分为：带刺果壳碎10～16份、空心微珠0.8～1.2份、发泡剂0.4～0.8份、水30～40份、胶凝剂80～100份、速凝剂0.2～0.4份、膨胀剂5～9份。
为了获得更好的填充效果，所述步骤g更进一步的实施方式是：灌注装置喷嘴先伸入所述空心砖的孔底，再在灌注同时逐渐往孔口移动。如此操作，可以保证保温材料均匀填充在空心砖砖孔中，避免从顶部直接填充造成砖孔中存在气腔的问题。
一种保温材料，所述保温材料组分包括：带刺果壳碎、空心微珠、发泡剂、胶凝剂、速凝剂和膨胀剂。
进一步的，所述保温材料按质量份计，各物质组分为：带刺果壳碎10～16份、空心微珠0.8～1.2份、发泡剂0.4～0.8份、水30～40份、胶凝剂80～100份、速凝剂0.2～0.4份、膨胀剂5～9份。
进一步的，所述带刺果壳碎的原料为蓖麻壳、板栗壳、苍耳壳中的一种或多种，所述带刺果壳碎的粒径为4～16mm；和/或；所述空心微珠的原料为中空玻璃微珠、中空陶瓷微珠、中空玻化微珠中的一种或多种，所述空心微珠的粒径为12～32μm。
进一步的，所述带刺果壳碎的粒径为4～10mm；和/或；所述空心微珠的粒径为22～32μm。
进一步的，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、聚乙二醇中的一种或多种；
和/或；所述胶凝剂为水泥、粉煤灰、火山灰中的一种或多种；
和/或；所述速凝剂为铝氧熟料—碳酸盐系速凝剂、铝氧熟料—明矾石系速凝剂、水玻璃系速凝剂中的一种或多种；
和/或；所述膨胀剂为蒙脱石、高岭石、珍珠岩中的一种或多种。
为了降低生产成本、获得更好的综合性能，本发明更进一步的材料选择可以是：胶凝剂为普通硅酸盐水泥，膨胀剂为珍珠岩。如此操作的优势在于，因为本发明采用带刺果壳碎与空心微珠构成的特殊结构来提升抗压强度和保温效果，降低了发泡剂的使用，因此无需采用更适配发泡剂但价格更贵的特殊水泥，普通硅酸盐水泥即可实现兼顾保温和强度的优良综合性能。保温材料中加入的少量速凝剂仍会带来碱度偏高的问题，而珍珠岩呈弱酸性可以中和碱性，避免因碱度过高影响保温砖的使用安全和寿命。
下面通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都落在本发明保护的保护范围之内。
实施例
1.使用上述往空心砖中灌注保温材料的生产工艺的步骤，生产30组灌注有不同配方保温材料的空心砖试样，每组试样至少六块砖，其中，第28、29、30组为空白对照组。
各实施例的试验原料均为市购：空心砖是以页岩为主要原料的烧结砖，带刺果壳碎原料为板栗壳，空心微珠的原料为中空玻璃微珠，发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，胶凝剂为水泥，速凝剂为铝氧熟料—碳酸盐系速凝剂。
各实施例保温材料的具体配方如表1所示。
表1各实施例保温材料的具体配方
上述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
2.对各组试样进行试验测定，获得各组试样的热导率λ、3d(三天)坍缩深度、28d(二十八天)抗压强度、粘结强度、保温材料碱度的数据并列表记录。其中：
热导率λ直接由导热系数测定仪测定，每组取六块砖的平均值，测量结果精确到千分位；
3d坍缩深度是指灌注三天后，保温材料在砖孔处所成的凹面与砖孔所在端面之间距离的最大值，用数显高度计测量至少三次，每次取测量点至少十个，取三次测量的最大值的平均值作为该试样砖最终的坍缩深度数值，每组取六块砖的平均值，测量结果精确到百分位；
28d抗压强度是指空心砖中灌注保温材料并在相同的条件下养护二十八天后，空心砖整体的抗压强度，测定设备采用普通液压机，测定破坏所用压力，计算压强并取最大值作为结果值，每组取三块砖的平均值，测量结果精确到十分位；
粘接牢度是指空心砖中灌注保温材料并终凝，再在相同的条件下养护相同时长后，空心砖砖孔中保温材料与砖孔内壁之间的整体的粘结性能，测定设备采用普通液压机，将空心砖砖体固定，测定将保温材料顶出砖孔所用压力，计算压强并取最大值作为反应粘结牢度性能的结果值，每组取另外三块砖的平均值，测量结果精确到百分位；
保温材料碱度是指各保温材料终凝后，分别取各试样等量份保温材料在等量水中搅拌、静置，取其上清液用精密ph试纸测定其碱度，每组取六块砖的平均值，测量结果精确到十分位。
各实施例试样试验结果如表2所示。
表2各实施例试样试验结果