CN102659381B - 一种练功砖 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种练功砖，所述练功砖由如下重量份材料制备而成：生石膏8~10份、沙石5~7份、禾草类植物原料1.5~2.4份、亚硫酸铵0.1~0.2份、磷渣粉3~5份；制备方法包括：取禾草类植物原料，加入亚硫酸铵和水，80~100℃下蒸煮；取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，加水，混匀，制湿料；在1~1.2MPa蒸汽下，80~90℃下预处理2~3小时，再在1.0~1.4MPa蒸汽下，500~700℃焙烧8~10小时，得干粒；将干粒加入剩余生石膏，混匀，加入剩余磷渣粉，混匀，加水，搅匀，压制成型，800~900℃下焙烧6~8小时，再500~600℃下焙烧2~3小时，制得。
Description
技术领域
本发明涉及体育领域，具体的说，涉及一种练功砖。
背景技术
功力砖，属于一种武术功力比赛用器械。全国武术功力大赛项目“单掌断砖”项目当中，采用的是普通建筑用红砖。
普通建筑用红砖技术，红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。由于其在制造过程中烧制不均匀，导致砖与砖之间强度，硬度不同，所以在比赛过程中有失公平。
而且普通建筑用红砖表面粗糙，容易对人体皮肤组织造成伤害。
现有技术中有采用石膏进行焙烘制备砖块，由于石膏的细腻，可以大大缓解对人体的损伤。然而石膏烧制的砖块脆度大，柔韧性较差，不能满足武术比赛中的需求。
专利申请98124832.2公开了一种石膏砖的制备，其将植物榨汁，去渣后恒温培养得到培养液，将粮食研磨成粉，进行水处理得到面筋，将上述植物培养液与面筋混合，搅拌均匀后进行培养得到植物纤维蛋白胶合体，将植物纤维蛋白胶合体与石膏混合，加水搅拌均匀，投入砖模中，在20-23℃的温度下10-18分钟出模即可。
然而该方法需要大量的粮食，且植物培养液较为复杂，不易控制，耗时长，难以得到质量稳定的石膏砖。
如何得到价廉优质、强度、硬度统一的比赛用砖，是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种练功砖，所述练功砖价廉优质、强度、硬度统一。
为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种练功砖，所述练功砖由如下重量份材料制备而成：生石膏8~10份、沙石5~7份、禾草类植物原料1.5~2.4份、亚硫酸铵0.1~0.2份、磷渣粉3~5份。
所述的禾草类植物包括稻草或麦草秸秆。
当前我国农村秋收时会产生大量的秸秆类农业垃圾，目前相当一部分农村仍然采用焚烧等极其原始的方式进行处理，这大大污染了环境。而秸秆植物富含大量的纤维素，其可以增强石膏砖的韧度。
本发明所述的磷渣粉为用电炉法制黄磷时，所得到的以硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷成粒后粉磨所得的粉体材料。
所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，80~100℃下蒸煮2~3小时；
通过蒸煮，可以提取出秸秆原料的纤维素。
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
通过先将沙石与生石膏混合制粒，可以将对人体皮肤造成伤害的沙石包裹其中。
如果直接将生石膏和沙石混合，制备湿料，制得的颗粒会很松散，且在焙烧中容易开裂。本发明经过大量的实验研究，发现将植物纤维混入颗粒中，可以大大增强物料的结合，且焙烧后可以得到均一性更加优良的颗粒。
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1~1.2MPa蒸汽下，80~90℃下预处理2~3小时，再在1.0~1.4MPa蒸汽下，500~700℃焙烧8~10小时，整粒，得到干粒；
经过高温焙烧，植物纤维被碳环，可以在颗粒中形成微小的孔洞，且由于在步骤（1）将植物原料蒸煮后，形成植物原料浆，在步骤（2）的混合中可以混合的更加均匀，从而使得植物纤维非常均匀的分散于湿粒中。这样在植物纤维碳化后所形成的孔洞也分布的更加均匀，从而不但使得石膏砖密度降低，减少对人体的损害，且石膏砖整体性能均一，还同时具有良好的强度。
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.8~1倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，800~900℃下焙烧6~8小时，再在500~600℃下焙烧2~3小时，制得所述练功砖。
通过将沙石和生石膏预先制粒，再加入剩余生石膏与颗粒压制，可以得到整体硬度均一的石膏砖。
根据前面所述的练功砖，所述练功砖由如下重量份材料制备而成：生石膏9份、沙石6份、禾草类植物原料2份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.15份、磷渣粉4份。
根据前面所述的练功砖，所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
根据前面所述的练功砖，所述的预处理为在80kHz超声波下进行。
本发明意外发现在超声波处理下可以大幅度提高石膏砖的强度和均一性，其原因仍在研究中，初步分析可能是超声处理下影响了分子间作用力，从而使得其结合更加紧密。同时使得颗粒内部物料分布更加均一。
本发明所制备得到的练功砖强度高、韧性好，不易损伤皮肤。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，将有助于对本发明的技术方案的优点，效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例1
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏9份、沙石6份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.15份、磷渣粉4份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，所述的预处理为在80kHz超声波下进行，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
实施例2
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏9份、沙石6份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.15份、磷渣粉4份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
实施例3
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏8份、沙石7份、禾草类植物原料1.5份、亚硫酸铵0.1份、磷渣粉5份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，所述的预处理为在80kHz超声波下进行，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
实施例4
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏10份、沙石5份、禾草类植物原料2.4份、亚硫酸铵0.2份、磷渣粉3份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，所述的预处理为在80kHz超声波下进行，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
实施例5
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏8份、沙石6份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.1份、磷渣粉4份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，80℃下蒸煮2小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.2MPa蒸汽下，80℃下预处理3小时，所述的预处理为在80kHz超声波下进行，再在1.4MPa蒸汽下，700℃焙烧10小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.8倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，800℃下焙烧8小时，再在500℃下焙烧3小时，制得所述练功砖。
实施例6
一种练功砖，由如下重量份材料制备而成：生石膏9份、沙石5份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.2份、磷渣粉5份。所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，100℃下蒸煮3小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.0MPa蒸汽下，90℃下预处理2小时，所述的预处理为在80kHz超声波下进行，再在1.0MPa蒸汽下，500℃焙烧8小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒1倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，900℃下焙烧6小时，再在600℃下焙烧2小时，制得所述练功砖。
本发明还提供如下试验例，以对本发明技术方案做进一步说明：
试验例1
本试验例考察了本发明的练功砖的强度和韧度：
抗压强度的检测方法参照《砌墙砖试验方法》（GB/T2542-92），具体为：将试样切断两个半截砖，断开的半截砖长不得小于100mm。在制备试样的平台上，将已断开的半截砖放入室温的净水中浸10-20min后取出，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5mm的32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥调制成稠度适宜的水泥浆粘结。上下两面厚度不超过3mm的同种水泥净浆抹平。制成的试件上下两面须互相平行，并垂直于侧面。将制成的抹面试件，置于低于10℃的不通风室内养护3d，再进行试验，试件在受压前先测量每个试件受压面和连接面的长、宽尺寸个两个，分别取平均值，精确至1mm。将试件平放在试验机加压板的中央，垂直于受压面均匀平稳地加荷，不得发生冲击或振动，加荷速度应控制在（5±0.5）kN/s，直至试件破坏为止，记录最大破坏荷载，通过计算即可得到抗压强度。
抗折强度的检测方法参照《砌墙砖试验方法》（GB/T2542-92），具体为：抗折强度试验的加荷形式为三点加荷，其上压辊和下支棍的曲率半径均为15mm，下支棍应有一个铰接固定。抗折强度试验在养护结束后24-36h内进行试验，抗折强度试验前，应按规定测量试样的宽度和高度尺寸个2个，分别取其平均值，精确至1mm。宽度应在砖的两个大面的中间处测量，高度应在两个条面的中间处测量。当测量处有缺损或突出时，可在其方便测量，但应选择不利的一侧，调整抗折夹具下两个支棍的间距规格长度减去40mm。将试样大面平放在支棍上，试样两端至下支棍的距离应相同，当试样有裂缝或凹陷时，应使有裂纹或凹陷的大面朝下，以50-150N/s的速度均匀加荷，直至试样断裂，记录破坏荷载，然后再算出抗折强度。
密度的检测方法：清理样品表面，并写编号，然后将试样置于105-110℃鼓风干燥箱中干燥至恒重，并检查外观情况，不得有缺棱、掉角等破坏。然后测量长、宽、高尺寸个两个，分别求其平均值，可计算出密度。
表1、本发明石膏砖参数
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例5 | |
| 抗压强度MPa | 18.7 | 15.1 | 17.2 | 16.8 |
| 抗折强度MPa | 8.6 | 6.1 | 7.5 | 7.2 |
取实施例1制备的石膏砖，在随机的取切取长度为20cm、厚度和宽度相同的长块，检测五个长块（A块、B块、C块、D块、E块）的强度和密度，结果如下：
表2、石膏砖不同部位参数
| A块 | B块 | C块 | D块 | E块 | |
| 抗压强度MPa | 18.721 | 18.722 | 18.724 | 18.725 | 18.722 |
| 抗折强度MPa | 8.630 | 8.635 | 8.632 | 8.637 | 8.633 |
| 密度（g/cm3） | 1.380 | 1.378 | 1.381 | 1.377 | 1.378 |
Claims (4)
1.一种练功砖，其特征在于，所述练功砖由如下重量份材料制备而成：生石膏8~10份、沙石5~7份、禾草类植物原料1.5~2.4份、亚硫酸铵0.1~0.2份、磷渣粉3~5份；所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，80~100℃下蒸煮2~3小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1~1.2MPa蒸汽下，80~90℃下预处理2~3小时，再在1.0~1.4MPa蒸汽下，500~700℃焙烧8~10小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.8~1倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，800~900℃下焙烧6~8小时，再在500~600℃下焙烧2~3小时，制得所述练功砖。
2.根据权利要求1所述的练功砖，其特征在于，所述练功砖由如下重量份材料制备而成：生石膏9份、沙石6份、禾草类植物原料2份、亚硫酸铵0.15份、磷渣粉4份。
3.根据权利要求2所述的练功砖，其特征在于，所述练功砖制备方法包括如下步骤：
（1）取禾草类植物原料，粉碎，过60目筛，加入亚硫酸铵和禾草类植物原料重量3倍的水，90℃下蒸煮2.5小时；
（2）取生石膏总量的80%，与蒸煮后的禾草类植物原料混合均匀，加入沙石，再加入磷渣粉总量75%的磷渣粉，混合均匀，加重量为生石膏重量2~3倍的水，混匀，制湿料；
（3）将步骤（2）得到的湿料制粒，过100目筛，得到湿粒，在1.1MPa蒸汽下，85℃下预处理2.5小时，再在1.2MPa蒸汽下，600℃焙烧9小时，整粒，得到干粒；
（4）将得到的干粒加入剩余的生石膏，混合均匀，加入剩余的磷渣粉，混合均匀，加入干粒0.9倍的水，搅拌均匀，放入砖坯中压制成型，850℃下焙烧7小时，再在550℃下焙烧2.5小时，制得所述练功砖。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的练功砖，其特征在于，所述的预处理为在80kHz超声波下进行。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHONGBEI UNIV Free format text: FORMER OWNER: LI LINHAI Effective date: 20130131 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130131 Address after: 030051 Xueyuan Road, Shanxi, No. 3, Applicant after: Zhongbei Univ Address before: 030051 Xueyuan Road, Shanxi, No. 3, Applicant before: Li Linhai |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130619 Termination date: 20140604 |