CN106082922B - 一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法 - Google Patents

一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑基础材料技术领域，具体地说是一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法。目前，建筑行业在后期二次结构施工中所用的墙体砌块大多为陶粒砖、加气混凝土砌块等建材，这些轻型建材各自有不足。本发明的中空建筑材料由内、外壳组成中空硬质壳体；内壳由单层基础层构成；外壳由加强层与固化层交替设置，包附在基础层外部；外壳的内表层为加强层，外表层为固化层。利用高吸水性树脂的特性，制作基础层内壳，并交替包附加强层及固化层。本产品具有重量轻、隔音隔热、防潮防火等优点，制作工艺简单，生产成本低，制作生产过程中无需高温焙烧，节能环保。

Description

一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑基础材料技术领域，具体地说是一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法。
背景技术
目前，建筑行业提倡建材绿色环保，在后期二次结构施工中所用的墙体砌块大多为陶粒砖、加气混凝土砌块及石膏砌块等建材，这些建筑材料各具特点，各自存在不足。陶粒砖、加气混凝土砌块属于轻质建材，具有重量轻、隔音隔热等优点，大幅降低了建筑材料的重量，但陶粒材料价格较高，且陶粒的制作原材料为工业炉渣破碎后混合沙、石子、水泥，均匀搅拌压制成型，制作工艺复杂，损耗较大，陶粒砖表面不平整，砌墙后墙面需抹墙面灰，水泥砂浆使用量大，经济性较差；加气混凝土砌块制作工艺复杂，设备投入大，生产成本较高。石膏砌块是国际上公认的绿色建材产品，安全环保，但其制作成本高、重量较大、且强度低，一般多用于内墙体。
发明内容
针对上述建材材料的不足，本发明提供一种颗粒状中空建筑材料及其制备方法，简化现有同类建材的生产工艺，降低制作成本。
本发明的技术方案是：
一种颗粒状中空建筑材料，由内壳及外壳组成中空硬质壳体；
包括由生石灰粉及石膏粉混合物构成的基础层，由玻璃纤维交错形成的加强层，由水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉构成的固化层；
内壳由单层基础层构成；
外壳由加强层与固化层交替设置，包覆在基础层外部；外壳的内表层为加强层，外表层为固化层；
基础层、加强层及固化层各层之间均通过胶层粘结。
进一步，所述加强层及固化层的层数相同，均为5～9层。
进一步，所述硬质壳体为椭圆形或圆形。
进一步，所述硬质壳体的基础层、加强层及固化层厚度为0.8～1.1mm。
一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，步骤如下：
一、原材料制备：
（1）基础层材料的制备，将生石灰粉、石膏粉的混合物充分搅拌混合备用；
（2）加强层材料的制备，将玻璃纤维切割为3～5mm的短纤维段备用；
（3）固化层材料的制备，将水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉的混合物充分搅拌混合备用；
（4）高吸水性树脂颗粒的制备，将高吸水性树脂材料加水搅拌均匀调和，至高吸水性树脂材料的吸水率达到95%以上，形成胶状物；将胶状物挤压成直径为3～8mm的条状物，然后分切成长度为3～10mm的颗粒；
（5）水浴液的制备，水中加入增稠剂均匀搅拌调和；
二、颗粒状中空建筑材料的制备：
（1）将高吸水性树脂颗粒放入盛有水浴液的水浴池中水浴，或喷淋水浴液，以增加其表面粘附能力；
（2）将附着有水浴液的高吸水性树脂颗粒置于盛有基础层材料的容器中，通过振动使高吸水性树脂颗粒表面充分粘附生石灰粉与石膏粉的混合物；
（3）将粘附有生石灰粉与石膏粉混合物的树脂颗粒置于湿度30%、常温***干20小时，使高吸水性树脂颗粒缓慢失水收缩，与生石灰粉及石膏粉构成的基础层分离，形成干燥中空的内壳；
（4）将工序（3）形成的中空壳体表面喷淋水浴液，并置于短玻璃纤维段容器中，通过振动使基础层壳体表面粘附玻璃纤维段，置于50℃环境中烘干10分钟形成加强层；
（5）在工序（4）形成加强层表面喷淋水浴液加湿，然后置于装有固化层材料（水泥、石粉、生石灰粉、石膏混合物）的容器中振动，使加强层表面粘附水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉的混合物，放置在湿度30%、常温环境中5～6分钟形成固化层；
（6）交替重复上述工序（4）（5），使基础层内壳的外部粘结多层相互交替包覆的加强层及固化层，以形成外壳；
（7）最后将加工好的建材颗粒静置于湿度30%、常温环境中24小时，使其彻底干燥。
进一步，所述的工序（4）及工序（5）交替进行5～9次。
进一步，所述基础层材料的生石灰粉与石膏粉比例为1︰6。
进一步，所述固化层材料的水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉比例为1︰1.5︰1.5︰0.5。
进一步，所述的增稠剂为107胶，水浴液的浓度为5～15%。
进一步，所述的水泥标号为42.5，石粉为500目。
本发明的有益效果是：
本发明为中空结构的颗粒状建材，具有重量轻、隔音隔热、防潮防火等优点，制作工艺简单，生产成本低，制作生产过程中无需高温焙烧，节能环保；筒压强度及堆积密度均与市售的陶粒产品相当，是陶粒、混凝土砌块及石膏砌块的替代产品，可大量用于预制墙板（干墙）、间墙、轻质混凝土、屋面保温、混凝土预制件、小型轻质砌块等制作，以及半干水泥砼料中生产机制轻质水泥制品。本产品砌墙后墙面表面平整，无需抹墙面灰整平处理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图中：1. 基础层，2. 加强层，3. 固化层。
实施例
从图1可知，本发明建材颗粒由内壳及外壳构成中空的硬质壳体结构；制作过程中自然形成椭圆形或圆形，该壳体结构包括由生石灰粉及石膏粉的混合物构成的基础层1，由玻璃纤维交错形成的加强层2，由水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉构成的固化层3；
内壳由单层基础层1构成；
外壳由加强层2与固化层3交替设置，包覆在基础层1外部；外壳的内表层为加强层2，外表层为固化层3；组成外壳的加强层及固化层的层数相同，均为5～9层，可根据终端产品（墙板、砌块等）的强度要求设置；
所述的基础层、加强层及固化层的厚度均为0.8～1.1mm，各层之间通过胶层粘结。
上述的颗粒状中空建筑材料的制备方法，步骤如下：
一、原材料制备：
（1）基础层材料的制备，将生石灰粉、石膏粉按1︰6的比例充分搅拌混合备用；
（2）加强层材料的制备，将玻璃纤维切割为3～5mm的短纤维段备用；
（3）固化层材料的制备，将水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉按1︰1.5︰1.5︰0.5的比例充分搅拌混合备用；
（4）高吸水性树脂颗粒的制备，将聚丙烯酸盐系高吸水性树脂SAP材料加水搅拌均匀调和，至高吸水性树脂材料的吸水率达到95%以上，形成胶状物；将胶状物挤压成直径为3～8mm的条状物，然后分切成长度为3～10mm的颗粒；
（5）水浴液的制备，水中加入107胶作为增稠剂搅拌，均匀调和，制备浓度为5～15%的水浴液。
二、颗粒状中空建筑材料的制备：
（1）将高吸水性树脂颗粒放入盛有水浴液的水浴池中水浴，或喷淋水浴液，以增加其表面粘附能力；
（2）将附着有水浴液的高吸水性树脂颗粒置于盛有基础层材料的容器中，通过振动使高吸水性树脂颗粒表面充分粘附生石灰粉与石膏粉的混合物；
（3）将粘附有生石灰粉与石膏粉混合物的树脂颗粒置于湿度30%、常温（20～25℃）的环境中阴干20小时，使高吸水性树脂颗粒缓慢失水收缩，与生石灰粉及石膏粉构成的基础层分离，形成干燥中空的内壳；
（4）将工序（3）形成的中空壳体表面喷淋水浴液，并置于短玻璃纤维段容器中，通过振动使基础层壳体表面粘附玻璃纤维段，置于50℃环境中烘干10分钟形成加强层；
（5）在工序（4）形成加强层表面喷淋水浴液加湿，然后置于装有固化层材料（水泥、石粉、生石灰粉、石膏混合物）的容器中振动，使加强层表面粘附水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉的混合物，放置在湿度30%、常温（20～25℃）环境中5～6分钟形成固化层；
（6）交替重复上述工序（4）、工序（5）5～9次（根据所加工的最终产品要求，设置外壳加强层及固化层的层数），使基础层内壳的外部粘结多层相互交替包覆的加强层及固化层，以形成外壳；
（7）最后将加工好的建材颗粒静置于湿度30%、常温（20～25℃）下24小时，使其彻底干燥。
所述的水泥标号为42.5，石粉为500目。
利用上述方法制作的颗粒状中空建筑材料，其筒压强度为1.5～4.5Mpa，堆积密度为300～900kg/m3，与市售的陶粒产品相当，可作为陶粒、混凝土砌块及石膏砌块等轻质建材的替代产品。本产品可大量用于预制墙板（干墙）、间墙、轻质混凝土、屋面保温、混凝土预制件、小型轻质砌块等制作，以及半干水泥砼料中生产机制轻质水泥制品。
本产品的另一优点是砌墙后墙体表面表面平整，简单处理即可，无需抹墙面灰，省时省工，节能环保。
表1为不同用途的产品区别
以上借助较佳的实施例对本发明技术方案进行的详细说明是示意性的而非形式上的限制。本领域的技术人员在阅读本发明说明书的基础上，可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种颗粒状中空建筑材料，其特征在于：建材颗粒由内壳及外壳组成中空硬质壳体；
包括由生石灰粉及石膏粉混合物构成的基础层（1），由玻璃纤维交错形成的加强层（2），由水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉构成的固化层（3）；
内壳由单层基础层（1）构成；
外壳由加强层（2）与固化层（3）交替设置，包覆在基础层外部；外壳的内表层为加强层（2），外表层为固化层（3）；
基础层、加强层及固化层各层之间均通过胶层粘结。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒状中空建筑材料，其特征在于：所述加强层（2）及固化层（3）的层数相同，均为5～9层。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒状中空建筑材料，其特征在于：所述硬质壳体为椭圆形或圆形。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒状中空建筑材料，其特征在于：所述硬质壳体的基础层、加强层及固化层厚度为0.8～1.1mm。
5.一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：颗粒状中空建筑材料的制备步骤如下：
一、原材料制备：
（1）基础层材料的制备，将生石灰粉、石膏粉的混合物充分搅拌混合备用；
（2）加强层材料的制备，将玻璃纤维切割为3～5mm的短纤维段备用；
（3）固化层材料的制备，将水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉的混合物充分搅拌混合备用；
（4）高吸水性树脂颗粒的制备，将高吸水性树脂材料加水搅拌均匀调和，至高吸水性树脂材料的吸水率达到95%以上，形成胶状物；将胶状物挤压成直径为3～8mm的条状物，然后分切成长度为3～10mm的颗粒；
（5）水浴液的制备，水中加入增稠剂均匀搅拌调和，所述的增稠剂为107胶；
二、颗粒状中空建筑材料的制备：
（1）将高吸水性树脂颗粒放入盛有水浴液的水浴池中水浴，或喷淋水浴液，以增加其表面粘附能力；
（2）将附着有水浴液的高吸水性树脂颗粒置于盛有基础层材料的容器中，通过振动使高吸水性树脂颗粒表面充分粘附生石灰粉与石膏粉的混合物；
（3）将粘附有生石灰粉与石膏粉混合物的树脂颗粒置于湿度30%、常温***干20小时，使高吸水性树脂颗粒缓慢失水收缩，与生石灰粉及石膏粉构成的基础层分离，形成干燥中空的内壳；
（4）将工序（3）形成的中空壳体表面喷淋水浴液，并置于短玻璃纤维段容器中，通过振动使基础层壳体表面粘附玻璃纤维段，置于50℃环境中烘干10分钟形成加强层；
（5）在工序（4）形成加强层表面喷淋水浴液加湿，然后置于装有固化层材料的容器中振动，所述的固化层材料为水泥、石粉、生石灰粉、石膏混合物，使加强层表面粘附水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉的混合物，放置在湿度30%、常温下5～6分钟形成固化层；
（6）交替重复上述工序（4）（5），使基础层内壳的外部粘结多层相互交替包覆的加强层及固化层，以形成外壳；
（7）最后将加工好的建材颗粒静置于湿度30%、常温环境中24小时，使其彻底干燥。
6.根据权利要求5所述的一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：所述的工序（4）及工序（5）交替进行5～9次。
7.根据权利要求5所述的一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：所述基础层材料的生石灰粉与石膏粉比例为1︰6。
8.根据权利要求5所述的一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：所述固化层材料的水泥、石粉、生石灰粉、石膏粉比例为1︰1.5︰1.5︰0.5。
9.根据权利要求5所述的一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：所述水浴液的浓度为5～15%。
10.根据权利要求5所述的一种颗粒状中空建筑材料的制备方法，其特征在于：所述的水泥标号为42.5，石粉为500目。
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