CN107056152A - 一种建筑节能砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建筑节能砖及其制备方法，涉及砖生产技术领域，建筑节能砖包括以下重量份的原料：胶凝材料17‑25份、石英砂18‑22份、碎石7‑15份、硅藻土0.6‑1.8份、粉煤灰8‑18份、造纸污泥25‑33份、废弃大理石粉末8‑10份、硅灰2‑4份、黏土3‑5份、矿渣20‑25份、防冻剂1.2‑1.4份、含氯消毒剂1.5‑2份、减水剂0.8‑1.6份和水4‑6份；建筑节能砖的制备方法包括称取原料、搅拌、成型、养护和打磨抛光；本发明解决了现有砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗冻性差、制砖需水量大、保温隔热性差和内部材料未有效消毒杀菌的问题。

Description

一种建筑节能砖及其制备方法
技术领域
本发明属于砖生产技术领域，具体涉及一种建筑节能砖及其制备方法。
背景技术
建筑垃圾和工业垃圾是城市垃圾的主要组成部分，约占城市垃圾总量的35％-45％。仅2004年我国就产生建筑和工业垃圾约90亿吨，2010-2015年的数据肯定还远远大于此数。当前对待建筑垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主，这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低，但是实际占用了大量的土地资源，产生了无法挽回的环境污染。
砖作为一种建筑材料，由于其应用范围非常广，日常原材的消耗量也巨大，迫切需要寻找其他替代材料，来节约原材的开发利用，达到节能环保的效果。
将建筑垃圾和工业垃圾应用于砖，不仅解决了砖材料消耗过大的问题，也解决了建筑废弃材料和工业废弃材料一直无法回收再利用的问题。
砖除了材料需求大，对其本身的性能也要求高。但目前的砖存在着抗压强度低、抗冻性差、制砖需水量大、保温隔热性差和内部材料未有效消毒杀菌的问题。
发明内容
为了解决现有砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗冻性差、制砖需水量大、保温隔热性差和内部材料未有效消毒杀菌的问题，本发明的目的是提供一种建筑节能砖及其制备方法，制得的砖具有节能环保、抗折强度高、抗冻性好、制砖需水量小、保温隔热性差和内部材料未有效消毒杀菌的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种建筑节能砖，包括以下重量份的原料：胶凝材料17-25份、石英砂18-22份、碎石7-15份、硅藻土0.6-1.8份、粉煤灰8-18份、造纸污泥25-33份、废弃大理石粉末8-10份、硅灰2-4份、黏土3-5份、矿渣20-25份、防冻剂1.2-1.4份、含氯消毒剂1.5-2份、减水剂0.8-1.6份和水4-6份。
胶凝材料为水泥、沥青和石灰中的一种或几种。
原料中添加了造纸污泥、废弃大理石粉末、粉煤灰和矿渣；造纸污泥是对造纸厂产生的造纸污水处理后的污泥，产量大，目前我国对污泥的处理主要以焚烧和填埋为主；大理石作为一种常见的建筑材料，用途广，日常消耗量大，人们为了房屋造型等需求，经常会产生大量的废弃大理石边角料；我国作为产煤、用煤大国，从煤燃烧的烟气中收集下来的粉煤灰，排到空气中会污染环境；这些建筑垃圾和工业垃圾长期弃置不用，因其占用城市用地和污染环境，不仅给城镇化过程中紧张的土地资源造成很***烦，还对周围的居民生活带来影响，现将其应用于制砖原料，不但解决了其自身带来的上述问题和制砖原料紧缺的问题，而且这些建筑垃圾和工业垃圾能够就地取材，节省了运输成本。
优选地，包括以下重量份的原料：胶凝材料21份、石英砂20份、碎石11份、硅藻土1.2份、粉煤灰13份、造纸污泥29份、废弃大理石粉末9份、硅灰3份、黏土4份、矿渣22.5份、防冻剂1.3份、含氯消毒剂1.75份、减水剂1.2份和水5份；
在该原料配方下制得的砖的节能环保、抗压强度、抗折强度、抗冻性、制砖需水量、保温隔热性和内部材料消毒杀菌上均达到了最优。
优选地，所述胶凝材料为水泥，能够从浆状变成坚固的石状体，并能胶结其他原料，提高制得的砖的抗压强度。
优选地，所述硅藻土的粒径为2-4mm，硅藻土具有除臭、吸附性好和隔热的优点，粒径细小的硅藻土可以在搅拌混合过程中均匀地分散到混合料中，使得制得的砖的内部材料能够有效地被消毒杀菌。
优选地，所述建筑节能砖的原料还包括重量份数为15-20份的废弃岩棉板粉末，废弃岩棉板作为建筑上常用的建筑材料，保温隔热效果好，特别适用于严寒地区的墙体保温砖。
优选地，所述防冻剂为丙二醇丁醚，能够在低温下防止混合料中的水分结冰，提高制得的砖的抗冻性。
优选地，所述含氯消毒剂为次氯酸钠，能够使砖的内部材料有效地被消毒杀菌，减少对人体的伤害，特别是免疫力弱的老人和小孩。
优选地，所述减水剂为脂肪酸系高效减水剂，减水率高达20％，特别适用于水泥，配合抗冻剂使用，能够增强砖抗冻性能。
一种建筑节能砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照砖原料的重量份数称取原料；
(2)将砖原料倒入双轴搅拌机进行搅拌15-20min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在27-29MPa，成型时间控制在10-12s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为25-26℃，湿度为93-95％的条件下，进行为期28-30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
双轴搅拌机利用两根呈对称状的螺旋轴同步旋转，在输送干灰原料的同时加水搅拌，均匀加湿干灰原料，达到加湿原料不冒干灰且又不会渗出水滴的目的。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对砖原料配方和制备方法的研制，解决了现有砖存在着不能废物再利用、抗压强度低、抗冻性差、制砖需水量大、保温隔热性差和内部材料未有效消毒杀菌的问题；
2、本发明的砖原料中添加了造纸污泥、废弃大理石粉末、粉煤灰和矿渣；造纸污泥是对造纸厂产生的造纸污水处理后的污泥，产量大，目前我国对污泥的处理主要以焚烧和填埋为主；大理石作为一种常见的建筑材料，用途广，日常消耗量大，人们为了房屋造型等需求，经常会产生大量的废弃大理石边角料；我国作为产煤、用煤大国，从煤燃烧的烟气中收集下来的粉煤灰，排到空气中会污染环境；这些建筑垃圾和工业垃圾长期弃置不用，因其占用城市用地和污染环境，不仅给城镇化过程中紧张的土地资源造成很***烦，还对周围的居民生活带来影响，现将其应用于制砖原料，不但解决了其自身带来的上述问题和制砖原料紧缺的问题，而且这些建筑垃圾和工业垃圾能够就地取材，节省了运输成本；
3、本发明中的所述胶凝材料为水泥，能够从浆状变成坚固的石状体，并能胶结其他原料，提高制得的砖的抗压强度；
4、本发明中所述硅藻土的粒径为2-4mm，硅藻土具有除臭、吸附性好和隔热的优点，粒径细小的硅藻土可以在搅拌混合过程中均匀地分散到混合料中，使得制得的砖的内部材料能够有效地被消毒杀菌；
5、本发明中所述建筑节能砖的原料还包括重量份数为15-20份的废弃岩棉板粉末，废弃岩棉板作为建筑上常用的建筑材料，保温隔热效果好，特别适用于严寒地区的墙体保温砖；
6、本发明中所述防冻剂为丙二醇丁醚，能够在低温下防止混合料中的水分结冰，提高制得的砖的抗冻性；
7、本发明中所述含氯消毒剂为次氯酸钠，能够使砖的内部材料有效地被消毒杀菌，减少对人体的伤害，特别是免疫力弱的老人和小孩；
8、本发明中所述减水剂为脂肪酸系高效减水剂，减水率高达20％，特别适用于水泥，配合抗冻剂使用，能够增强砖抗冻性能；
9、本发明中搅拌使用双轴搅拌机，双轴搅拌机利用两根呈对称状的螺旋轴同步旋转，在输送干灰原料的同时加水搅拌，均匀加湿干灰原料，达到加湿原料不冒干灰且又不会渗出水滴的目的。
具体实施方式
实施例1
一种建筑节能砖，包括以下重量份的原料：胶凝材料21份、石英砂20份、碎石11份、硅藻土1.2份、粉煤灰13份、造纸污泥29份、废弃大理石粉末9份、硅灰3份、黏土4份、矿渣22.5份、防冻剂1.3份、含氯消毒剂1.75份、减水剂1.2份和水5份；
在该原料配方下制得的砖的节能环保、抗压强度、抗折强度、抗冻性、制砖需水量、保温隔热性和内部材料消毒杀菌上均达到了最优。
原料中添加了造纸污泥、废弃大理石粉末、粉煤灰和矿渣；造纸污泥是对造纸厂产生的造纸污水处理后的污泥，产量大，目前我国对污泥的处理主要以焚烧和填埋为主；大理石作为一种常见的建筑材料，用途广，日常消耗量大，人们为了房屋造型等需求，经常会产生大量的废弃大理石边角料；我国作为产煤、用煤大国，从煤燃烧的烟气中收集下来的粉煤灰，排到空气中会污染环境；这些建筑垃圾和工业垃圾长期弃置不用，因其占用城市用地和污染环境，不仅给城镇化过程中紧张的土地资源造成很***烦，还对周围的居民生活带来影响，现将其应用于制砖原料，不但解决了其自身带来的上述问题和制砖原料紧缺的问题，而且这些建筑垃圾和工业垃圾能够就地取材，节省了运输成本。
胶凝材料为水泥，能够从浆状变成坚固的石状体，并能胶结其他原料，提高制得的砖的抗压强度。
硅藻土的粒径为2-4mm，硅藻土具有除臭、吸附性好和隔热的优点，粒径细小的硅藻土可以在搅拌混合过程中均匀地分散到混合料中，使得制得的砖的内部材料能够有效地被消毒杀菌。
建筑节能砖的原料还包括重量份数为17.5份的废弃岩棉板粉末，废弃岩棉板作为建筑上常用的建筑材料，保温隔热效果好，特别适用于严寒地区的墙体保温砖。
防冻剂为丙二醇丁醚，能够在低温下防止混合料中的水分结冰，提高制得的砖的抗冻性。
含氯消毒剂为次氯酸钠，能够使砖的内部材料有效地被消毒杀菌，减少对人体的伤害，特别是免疫力弱的老人和小孩。
减水剂为脂肪酸系高效减水剂，减水率高达20％，特别适用于水泥，配合抗冻剂使用，能够增强砖抗冻性能。
一种建筑节能砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照砖原料的重量份数称取原料；
(2)将砖原料倒入双轴搅拌机进行搅拌20min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为26℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
双轴搅拌机利用两根呈对称状的螺旋轴同步旋转，在输送干灰原料的同时加水搅拌，均匀加湿干灰原料，达到加湿原料不冒干灰且又不会渗出水滴的目的。
实施例2
一种建筑节能砖，包括以下重量份的原料：胶凝材料17份、石英砂18份、碎石7份、硅藻土0.6份、粉煤灰8份、造纸污泥25份、废弃大理石粉末8份、硅灰2份、黏土3份、矿渣20份、防冻剂1.2份、含氯消毒剂1.5份、减水剂0.8份和水4份。
原料中添加了造纸污泥、废弃大理石粉末、粉煤灰和矿渣；造纸污泥是对造纸厂产生的造纸污水处理后的污泥，产量大，目前我国对污泥的处理主要以焚烧和填埋为主；大理石作为一种常见的建筑材料，用途广，日常消耗量大，人们为了房屋造型等需求，经常会产生大量的废弃大理石边角料；我国作为产煤、用煤大国，从煤燃烧的烟气中收集下来的粉煤灰，排到空气中会污染环境；这些建筑垃圾和工业垃圾长期弃置不用，因其占用城市用地和污染环境，不仅给城镇化过程中紧张的土地资源造成很***烦，还对周围的居民生活带来影响，现将其应用于制砖原料，不但解决了其自身带来的上述问题和制砖原料紧缺的问题，而且这些建筑垃圾和工业垃圾能够就地取材，节省了运输成本。
胶凝材料为水泥，能够从浆状变成坚固的石状体，并能胶结其他原料，提高制得的砖的抗压强度。
硅藻土的粒径为2-4mm，硅藻土具有除臭、吸附性好和隔热的优点，粒径细小的硅藻土可以在搅拌混合过程中均匀地分散到混合料中，使得制得的砖的内部材料能够有效地被消毒杀菌。
建筑节能砖的原料还包括重量份数为15份的废弃岩棉板粉末，废弃岩棉板作为建筑上常用的建筑材料，保温隔热效果好，特别适用于严寒地区的墙体保温砖。
防冻剂为丙二醇丁醚，能够在低温下防止混合料中的水分结冰，提高制得的砖的抗冻性。
含氯消毒剂为次氯酸钠，能够使砖的内部材料有效地被消毒杀菌，减少对人体的伤害，特别是免疫力弱的老人和小孩。
减水剂为脂肪酸系高效减水剂，减水率高达20％，特别适用于水泥，配合抗冻剂使用，能够增强砖抗冻性能。
一种建筑节能砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照砖原料的重量份数称取原料；
(2)将砖原料倒入双轴搅拌机进行搅拌15min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在27MPa，成型时间控制在10s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为25℃，湿度为93％的条件下，进行为期28天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
双轴搅拌机利用两根呈对称状的螺旋轴同步旋转，在输送干灰原料的同时加水搅拌，均匀加湿干灰原料，达到加湿原料不冒干灰且又不会渗出水滴的目的。
实施例3
一种建筑节能砖，包括以下重量份的原料：胶凝材料25份、石英砂22份、碎石15份、硅藻土1.8份、粉煤灰18份、造纸污泥33份、废弃大理石粉末10份、硅灰4份、黏土5份、矿渣25份、防冻剂1.4份、含氯消毒剂2份、减水剂1.6份和水6份。
原料中添加了造纸污泥、废弃大理石粉末、粉煤灰和矿渣；造纸污泥是对造纸厂产生的造纸污水处理后的污泥，产量大，目前我国对污泥的处理主要以焚烧和填埋为主；大理石作为一种常见的建筑材料，用途广，日常消耗量大，人们为了房屋造型等需求，经常会产生大量的废弃大理石边角料；我国作为产煤、用煤大国，从煤燃烧的烟气中收集下来的粉煤灰，排到空气中会污染环境；这些建筑垃圾和工业垃圾长期弃置不用，因其占用城市用地和污染环境，不仅给城镇化过程中紧张的土地资源造成很***烦，还对周围的居民生活带来影响，现将其应用于制砖原料，不但解决了其自身带来的上述问题和制砖原料紧缺的问题，而且这些建筑垃圾和工业垃圾能够就地取材，节省了运输成本。
胶凝材料为水泥，能够从浆状变成坚固的石状体，并能胶结其他原料，提高制得的砖的抗压强度。
硅藻土的粒径为2-4mm，硅藻土具有除臭、吸附性好和隔热的优点，粒径细小的硅藻土可以在搅拌混合过程中均匀地分散到混合料中，使得制得的砖的内部材料能够有效地被消毒杀菌。
建筑节能砖的原料还包括重量份数为20份的废弃岩棉板粉末，废弃岩棉板作为建筑上常用的建筑材料，保温隔热效果好，特别适用于严寒地区的墙体保温砖。
防冻剂为丙二醇丁醚，能够在低温下防止混合料中的水分结冰，提高制得的砖的抗冻性。
含氯消毒剂为次氯酸钠，能够使砖的内部材料有效地被消毒杀菌，减少对人体的伤害，特别是免疫力弱的老人和小孩。
减水剂为脂肪酸系高效减水剂，减水率高达20％，特别适用于水泥，配合抗冻剂使用，能够增强砖抗冻性能。
一种建筑节能砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照砖原料的重量份数称取原料；
(2)将砖原料倒入双轴搅拌机进行搅拌20min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为26℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
双轴搅拌机利用两根呈对称状的螺旋轴同步旋转，在输送干灰原料的同时加水搅拌，均匀加湿干灰原料，达到加湿原料不冒干灰且又不会渗出水滴的目的。
对比例1
一种建筑砖，包括以下重量份的原料：胶凝材料17-25份、石英砂18-22份、碎石7-15份、黏土3-5份和水4-6份。
一种建筑砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照建筑砖原料的重量份数称取原料；
(2)将建筑砖原料倒入搅拌机进行搅拌20min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在29MPa，成型时间控制在12s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为26℃，湿度为95％的条件下，进行为期30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的建筑砖进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖28d抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该砖抗压强度高。
2、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该砖保温隔热效果好。
3、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖原料消耗减少率可以看出，实施例1-3的原料消耗减少率均高于对比例1，说明该砖的环保节能效果好。
4、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖的制砖用水减少率可以看出，实施例1-3的制砖用水减少率均高于对比例1，说明制砖的需水量减少了。
5、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖的最大冻融循环次数可以看出，实施例1-3的最大冻融循环次数均高于对比例1，说明该砖的抗冻性好。
6、一种建筑节能砖及其制备方法，从测得的砖在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该砖的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑节能砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：胶凝材料17-25份、石英砂18-22份、碎石7-15份、硅藻土0.6-1.8份、粉煤灰8-18份、造纸污泥25-33份、废弃大理石粉末8-10份、硅灰2-4份、黏土3-5份、矿渣20-25份、防冻剂1.2-1.4份、含氯消毒剂1.5-2份、减水剂0.8-1.6份和水4-6份。
2.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：胶凝材料21份、石英砂20份、碎石11份、硅藻土1.2份、粉煤灰13份、造纸污泥29份、废弃大理石粉末9份、硅灰3份、黏土4份、矿渣22.5份、防冻剂1.3份、含氯消毒剂1.75份、减水剂1.2份和水5份。
3.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述胶凝材料为水泥。
4.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述硅藻土的粒径为2-4mm。
5.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述建筑节能砖的原料还包括重量份数为15-20份的废弃岩棉板粉末。
6.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述防冻剂为丙二醇丁醚。
7.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述含氯消毒剂为次氯酸钠。
8.根据权利要求1所述的建筑节能砖，其特征在于：所述减水剂为脂肪酸系高效减水剂。
9.一种如权利要求1至8之一所述的建筑节能砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照路面砖原料的重量份数称取原料；
(2)将照路面砖原料倒入双轴搅拌机进行搅拌15-20min，即得混合料；
(3)将搅拌后的混合料运送至全自动砖机进行压制成型处理，成型压力控制在27-29MPa，成型时间控制在10-12s，即得成型砖块；
(4)将步骤(3)制备的成型砖块在温度为25-26℃，湿度为93-95％的条件下，进行为期28-30天的养护处理，再对其表面进行打磨和抛光处理，即得砖成品。
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