CN106915939A - 一种环保墙体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保墙体的制备方法，上述制备方法包括：环保墙体材料的制备，即将水、含硅量高的固体废料、水泥、水泥增强剂混合成A组材料；将硬脂酸钙与无机/有机纤维混合成B组材料；水泥膨胀剂作为C组材料；向A组材料中加入B组、C组材料，搅拌、发泡形成环保墙体材料；然后将所述环保墙体材料放入模具中成型；最后切割形成环保墙体。上述方法制备的环保墙体成本低、性能优良。

Description

一种环保墙体的制造方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种环保墙体的制备方法。

背景技术

随着社会发展，国家实行墙体改革政策，以实现保护土地、节约能源的目的。近几年在社会上出现的新型墙体材料种类越来越多，其中应用较多的有石膏或水泥轻质隔墙板、彩钢板、加气混凝土砌块、钢丝网架泡沫板、小型混凝土空心砌块、石膏板、石膏砌块、陶粒砌块、烧结多孔砖、页岩砖、实心混凝土砖、PC大板、水平孔混凝土墙板、活性炭墙体、新型隔墙板等。

现有的墙体材料，虽然具有质轻、隔热、隔音、保温等特点，但是主要具有生产成本高的缺点。随着中国建筑产业的发展改革，对新型墙体材料的需求急剧上升，在需要降低生产成本的同时还要求墙体材料具有更强的环保性能，因此，亟需一种能够制备出生产成本低、性能优良的环保墙体材料的方法以及进一步制造出生产成本低、性能优良的环保墙体的方法。

另外，工业生产中存在各种各样的废弃物(例如陶瓷工业中的陶瓷污泥、石材行业中打磨石材形成的废浆，低品质云母粉等等)，如果不加以处理利用，将工业生产中形成的废弃物仅仅堆放在场地中，对场地的不合理侵占就是一项对环境带来重大负荷的问题，此外各种废弃物潜在有害物质的释放对环境的破坏更是不容小觑。而如何处置、利用这些废弃物，是现有工业生产中的难点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种环保墙体的制备方法，其能够制造出生产成本低、性能优良的环保墙体。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种环保墙体的制备方法，其包括如下步骤：

步骤1、制备环保墙体材料，具体包括如下步骤：

a、将250—350份水、260-279份含硅固废材料、360-399份水泥、40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A组材料；

b、将1—20份硬脂酸钙与5—7份无机纤维或有机纤维混合搅拌形成B组材料；

c、准备30—45份水泥膨胀剂作为C组材料；

d、向所述A组材料中依次加入所述B组材料、所述C组材料，搅拌、发泡形成所述环保墙体材料；

其中，上述各组分的含量按重量份计；

步骤2、将所述环保墙体材料放入模具中成型；并且是在2—3秒内迅速将发泡好的环保墙体材料倒入模具内；

步骤3、切割形成环保墙体，且步骤3在步骤2完成后的48小时内执行。

优选地，所述含硅固废材料包括一种或多种含硅固体废料，所述含硅固体废料中的二氧化硅的重量占该含硅固体废料的重量的40％以上。

所述含硅固体废料为陶瓷污泥干粉、石英砂、打磨石材形成的废浆、矿渣粉料、尾矿粉料、发泡玻璃废渣粉料或低品质云母粉。

所述含硅固废材料包括如下重量份的含硅固体废料：

160—180份陶瓷污泥干粉；

15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆；

40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料；

5—15份低品质云母粉。

步骤a包括如下子步骤：

a1、将所述250—350份水、所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆、所述160—180份陶瓷污泥干粉、所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A1组材料；

a2、将所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料与所述5—15份低品质云母粉混合搅拌形成A2组材料；

a3、将所述A1组材料和所述A2组材料混合搅拌形成所述A组材料；

其中，步骤a1和步骤a2与步骤b、步骤c同时进行，步骤a3在步骤a1、步骤a2、步骤b和步骤c完成后进行。

在步骤a1中：先慢速搅拌所述250—350份水，并在慢速搅拌下向其中加入所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆和所述160—180份陶瓷污泥干粉，中速搅拌下，按顺序继续加入所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂，中速搅拌2—10分钟，搅拌均匀，形成所述A1组材料；

在步骤a2中：先中速搅拌所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料，并在中速搅拌下向其中加入所述5—15份低品质云母粉，搅拌均匀后，形成所述A2组材料；

在步骤b中：慢速搅拌所述1—20份硬脂酸钙，并在慢速搅拌下向其中加入所述5—7份无机纤维或有机纤维，搅拌均匀后，形成所述B组材料；

在步骤a3中：中速搅拌下，向所述A1组材料中加入所述A2组材料，搅拌2—5分钟后执行所述步骤d；

在步骤d中：中速搅拌下，向所述A组材料中加入所述B组材料，搅拌1—2分钟，然后中速搅拌下继续加入所述C组材料，搅拌10—15秒，形成所述环保墙体材料。

其中，在步骤a1中：慢速为62±5r/min，中速为100±5r/min；

在步骤a2中：中速为100±5r/min；

在步骤b中：慢速为62±5r/min；

在步骤a3中：中速为100±5r/min；

在步骤d中：中速为100±5r/min。

优选地，所述水的来源的一部分为所述环保墙体材料生产过程中产生的废水，至少一种所述含硅固体废料的含量相对于不采用所述废水时的含量减少1％—5％。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明采用工业生产中的废弃物处理后形成的固体废料作为填充料加入水泥中，既解决了各生产厂家处理废料的难题，又减轻了环境污染，并且使得该环保墙体材料的制备成本大大降低。进一步，在水泥中添加含硅的固废材料，使得凝胶材料更加密实、强度提高、抗渗性能也提高，并且有效增强混凝土的耐久、抗压抗折强度，能够改善混凝土(即环保墙体材料)的工作性能。而通过无机纤维或有机纤维的加入，能够增强凝胶材料的结构力，抵消因含硅固废材料带来的脆性变大的负面影响。综上，本发明在水泥中添加含硅固废材料和无机纤维或有机纤维使得制备出的环保墙体材料具有优良的性能。此外，在水泥中水泥增强剂和硬脂酸钙能够增强凝胶材料的防水性能，加速凝胶材料的凝结，省去蒸汽养护环节，从而大大降低能耗，也使得生产时间变短，节约场地，更适合大规模生产(尤其适合于满足现在装配式建筑对于墙体材料的需求)，并且降低生产成本。进一步，本发明并非一次性将所有原料混合，而是进行分组混合后再按照次序逐步混合，节省生产时间，能够实现保证各组材料的混合时间大致一样，有助于每种原料发挥其相应的作用，进而制造出生产成本低、性能优良的环保墙体材料。

本发明采用上述方法制备环保墙体材料，进而能够制造出生产成本低、性能优良的环保墙体。

附图说明

图1是本发明实施例公开的环保墙体的制造方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

在本实施例中提供一种环保墙体的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1、制备环保墙体材料，具体包括如下步骤：

a、将250—350份水、260-279份含硅固废材料、360-399份水泥、40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A组材料；

b、将1—20份硬脂酸钙与5—7份无机纤维或有机纤维混合搅拌形成B组材料；

c、准备30—45份水泥膨胀剂作为C组材料；

d、向所述A组材料中依次加入所述B组材料、所述C组材料，搅拌、发泡形成所述环保墙体材料；

其中，上述各组分的含量按重量份计；

步骤2、将所述环保墙体材料放入模具中成型；

步骤3、切割形成环保墙体。

在本实施例中，含硅固废材料包括一种或多种含硅固体废料，并且，该含硅固体废料的含硅量高，其中的二氧化硅的重量占该含硅固体废料的重量的40％以上。

优选地，含硅固废材料可包括多种含硅固体废料，其中这些含硅固体废料的二氧化硅的重量均占该含硅固体废料的重量的40％以上，含硅固体废料可为陶瓷污泥干粉、石英砂、打磨石材形成的废浆、矿渣粉料、尾矿粉料、发泡玻璃废渣粉料或低品质云母粉(低品质云母粉是500目以下的云母粉)。其中，按重量份计，选取上述组分时相应地含量为：陶瓷污泥干粉160—180份，石英砂或打磨石材形成的废浆15—25份，矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料40—60份，低品质云母粉5—15份。

更进一步，在本实施例中，含硅固废材料由如下含硅固体废料组成，即含硅固废材料仅包括下面这些含硅固体废料：

160—180份陶瓷污泥干粉；

15—25份打磨石材形成的废浆；

40—60份发泡玻璃废渣粉料；

5—15份低品质云母粉。

应强调的是，在本实施例中，含硅固废材料并非一定是由多种含硅固体废料形成的组合物/混合物。在制备过程中，多种含硅固体废料可先形成组合物/混合物再与其他原料混合；也可不形成组合物/混合物而单独与其他原料混合；或者多种含硅固体废料中的部分先混合成组合物/混合物，再彼此混合或与其他原料混合。总而言之，在本申请中，含硅固废材料只是一种或多种含硅固体废料的总称，并不应理解为多种含硅固体废料形成了组合物/混合物——含硅固废材料。

其中，步骤a包括如下子步骤：

a1、将所述250—350份水、所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆、所述160—180份陶瓷污泥干粉、所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A1组材料；

a2、将所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料与所述5—15份低品质云母粉混合搅拌形成A2组材料；

a3、将所述A1组材料和所述A2组材料混合搅拌形成所述A组材料；

其中，步骤a1和步骤a2与步骤b、步骤c同时进行，步骤a3在步骤a1、步骤a2、步骤b和步骤c完成后进行。

优选地：

在步骤a1中：先慢速搅拌所述250—350份水，并在慢速搅拌下向其中加入所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆和所述160—180份陶瓷污泥干粉，中速搅拌下，按顺序继续加入所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂，中速搅拌2—10分钟，搅拌均匀，形成所述A1组材料；

在步骤a2中：先中速搅拌所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料，并在中速搅拌下向其中加入所述5—15份低品质云母粉，搅拌均匀后，形成所述A2组材料；

在步骤b中：慢速搅拌所述1—20份硬脂酸钙，并在慢速搅拌下向其中加入所述5—7份无机纤维或有机纤维，搅拌均匀后，形成所述B组材料；

在步骤a3中：中速搅拌下，向所述A1组材料中加入所述A2组材料，搅拌2—5分钟后执行所述步骤d；

在步骤d中：中速搅拌下，向所述A组材料中加入所述B组材料，搅拌1—2分钟，然后中速搅拌下继续加入所述C组材料，搅拌10—15秒，形成所述环保墙体材料。

其中，在步骤a1中：慢速为62±5r/min，中速为100±5r/min；

在步骤a2中：中速为100±5r/min；

在步骤b中：慢速为62±5r/min；

在步骤a3中：中速为100±5r/min；

在步骤d中：中速为100±5r/min。

优选地，所述水的来源的一部分为所述环保墙体材料生产过程中产生的废水，至少一种所述含硅固体废料的含量相对于不采用所述废水时的含量减少1％—5％。

具体地，水泥主要考虑性价比，水泥比例高，成本增加；水泥比例低，会影响材料的结构质量；固废材料比例过高会影响墙体材料的结构质量，过低则不能体现固废处理的优越性，影响成本的降低；无机纤维或有机纤维(尤其是15mm以下的短纤维)比例过高，成本会直线增大，比例过低则无法满足改善结构力的要求；水泥膨胀剂比例过高，结构力下降，过低则容重过大；水多了影响材料质量，延长凝固时间，水少了则无法重复融合材料，严重影响水化反应的质量；水泥增强剂及硬脂酸钙，比例过高，则反应时间过短，影响水泥水化反应的质量，比例过低则反应时间长，增加生产成本。由此，优选为上述含量/含量范围，可使环保墙体材料的综合性能(至少包括经济成本方面、结构质量方面、生产时间方面)更好。

此外，在本实施例中，水泥选择高强度低碱水泥，具体可为硫酸铝盐水泥，更具体地在本实施例中选用425标号水泥，其具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点；水泥增强剂为锂基强化粉；无机纤维为15mm长的玻璃纤维，采用15mm以下长度的纤维在增强凝胶材料的结构力方面的效果更好；硬脂酸钙为白色粉末；陶瓷污泥干粉为陶瓷砖抛光污泥处理形成的干燥粉末；打磨石材形成的废浆为花岗岩打磨产生的废浆，为膏状物；发泡玻璃废渣粉料为发泡玻璃生产中产生的废料粉碎后形成的粉料，其细度为50目；低品质云母粉的细度为250目。水泥膨胀剂为双氧水等无机发泡剂；水为自来水。

该环保墙体的制造方法因具有上述环保墙体材料的制备方法而能够制造出生产成本低、性能优良的环保墙体，尤其适用于装配式建筑。

具体地，在步骤2中，在2—3秒内迅速将发泡好的环保墙体材料倒入模具内；步骤3在步骤2完成后的48小时内执行。

对上述环保墙体材料制得的环保墙体进行检验，结果如下表1：

表1

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种环保墙体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备环保墙体材料，具体包括如下步骤：

a、将250—350份水、260-279份含硅固废材料、360-399份水泥、40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A组材料；

b、将1—20份硬脂酸钙与5—7份无机纤维或有机纤维混合搅拌形成B组材料；

c、准备30—45份水泥膨胀剂作为C组材料；

d、向所述A组材料中依次加入所述B组材料、所述C组材料，搅拌、发泡形成所述环保墙体材料；

其中，上述各组分的含量按重量份计；

步骤2、将所述环保墙体材料放入模具中成型；并且是在2—3秒内迅速将发泡好的环保墙体材料倒入模具内；

步骤3、切割形成环保墙体，且步骤3在步骤2完成后的48小时内执行。

2.根据权利要求1所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

所述含硅固废材料包括一种或多种含硅固体废料，所述含硅固体废料中的二氧化硅的重量占该含硅固体废料的重量的40％以上。

3.根据权利要求2所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

所述含硅固体废料为陶瓷污泥干粉、石英砂、打磨石材形成的废浆、矿渣粉料、尾矿粉料、发泡玻璃废渣粉料或低品质云母粉。

4.根据权利要求1所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

所述含硅固废材料包括如下重量份的含硅固体废料：

160—180份陶瓷污泥干粉；

15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆；

40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料；

5—15份低品质云母粉。

5.根据权利要求4所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

步骤a包括如下子步骤：

a1、将所述250—350份水、所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆、所述160—180份陶瓷污泥干粉、所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂混合搅拌形成A1组材料；

a2、将所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料与所述5—15份低品质云母粉混合搅拌形成A2组材料；

a3、将所述A1组材料和所述A2组材料混合搅拌形成所述A组材料；

其中，步骤a1和步骤a2与步骤b、步骤c同时进行，步骤a3在步骤a1、步骤a2、步骤b和步骤c完成后进行。

6.根据权利要求5所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

在步骤a1中：先慢速搅拌所述250—350份水，并在慢速搅拌下向其中加入所述15—25份石英砂或打磨石材形成的废浆和所述160—180份陶瓷污泥干粉，中速搅拌下，按顺序继续加入所述360-399份水泥、所述40—60份水泥增强剂，中速搅拌2—10分钟，搅拌均匀，形成所述A1组材料；

在步骤a2中：先中速搅拌所述40—60份矿渣尾矿粉料或发泡玻璃废渣粉料，并在中速搅拌下向其中加入所述5—15份低品质云母粉，搅拌均匀后，形成所述A2组材料；

在步骤b中：慢速搅拌所述1—20份硬脂酸钙，并在慢速搅拌下向其中加入所述5—7份无机纤维或有机纤维，搅拌均匀后，形成所述B组材料；

在步骤a3中：中速搅拌下，向所述A1组材料中加入所述A2组材料，搅拌2—5分钟后执行所述步骤d；

在步骤d中：中速搅拌下，向所述A组材料中加入所述B组材料，搅拌1—2分钟，然后中速搅拌下继续加入所述C组材料，搅拌10—15秒，形成所述环保墙体材料。

7.根据权利要求6所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

在步骤a1中：慢速为62±5r/min，中速为100±5r/min；

在步骤a2中：中速为100±5r/min；

在步骤b中：慢速为62±5r/min；

在步骤a3中：中速为100±5r/min；

在步骤d中：中速为100±5r/min。

8.根据权利要求1所述的环保墙体的制备方法，其特征在于，

所述水的来源的一部分为所述环保墙体材料生产过程中产生的废水，至少一种所述含硅固体废料的含量相对于不采用所述废水时的含量减少1％—5％。