CN109650832A - 一种耐压烧结砖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐压烧结砖，属于建筑材料领域。本发明制以硫酸盐溶液对高炉矿渣进行混合，再冷冻粉碎，提高其分散性，高炉矿渣中所含SiO2可在高温下与CO2作用生成碳化硅起补强作用，通入水蒸气，又可氧化碳化硅为SiO2产生孔隙并形成交替提高结构稳定性，提高耐压性能；以含有高锰酸钾成分的包衣液进行包衣、造粒、烧结，内部的金属成分可在高温下发生熔融，生成金属氧化物，其流动性可提高内部组分间的结合强度，以纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米Fe作基底层，制复合粘结料，制仿壁虎碳纳米管结构，保障了耐压性能的提高。本发明解决了目前传统所制烧结砖往往因其自身结构对孔隙率及内部力学性能的平衡差，导致耐压性差的问题。

Description

一种耐压烧结砖
技术领域
本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种耐压烧结砖。
背景技术
在建筑业中，墙体材料是建筑业的重要组成部份，墙体材料在建材中的消耗量最大。近年来，随着城市建设的高速推进，墙体砖每年消耗量在6000亿块以上，耗用土地约66万亩，消耗标煤9000万吨。在环保要求和政策规定的双重作用下，推广新型墙体材料，减少堆存占地、淘汰粘土砖产能，节约土地是环保要求的大势所趋，墙体材料产业的环保革新势在必然。随着土地资源的日益稀缺，大部分地区已经放弃使用黏土来生产墙体砖的方案。而提出了以矿尾砂、建筑垃圾、炉渣等工业固体废弃物为原料生产墙体材料的方法。现有的采用建筑垃圾、炉渣等材料的生产方法基本是用来生产蒸压加气混凝土砌块(或称为加气块、蒸压砖)、透水砖、水泥砖等非烧结砖的方案，但这些砖远远逊色于烧结砖，经调研，我们看到节能建筑中大部分建筑均以烧结墙体材料为主。地处偏远山区的农村住宅建设大多以实心砖为主体；距城市较近的农村地区以烧结多孔砖和多孔砌块为主体材料；烧结空心砖和空心砌块、烧结保温砖和保温砌块则应用于大中城市的多层建筑的承重部位和高层建筑的非承重部位。烧结保温砌块是20世纪40年代欧洲发展较快的一种具有较好的保温隔热性能的墙体材料。20世纪80年代初始，引进数十条烧结空心砖生产线，由于各种问题都没有发展好，1997年推广烧结保温砖和保温砌块以替代黏土实心砖为目的的一种新型节能烧结材料，发展过程十分缓慢。到2000年烧结空心砖年总产量仅为200亿块，占烧结砖总产量的2.7%；从墙材革新到现在，历经20多年的发展，目前烧结空心砖已达2700亿块，占砖年总产量的30%；利废产品包括煤矸石砖、粉煤灰砖和掺加30%以上废渣的产品（大多为多孔砖）年总产量2500亿块，占到砖年总产量的27%。墙材工业经历了20多年的墙体材料革新与建筑节能工作的推进，墙体材料向多元化、多品种、多功能方向发展。烧结制品从工艺、技术、装备到产品也发生了深刻的变化，产品品种由单一的黏土实心砖发展到多孔砖、空心砖、空心砌块、复合保温砖、装饰砖、铺路砖、装饰板等。产品的性能和功能也更加符合建筑节能、环境保护、资源综合利用的要求，具备节能、利废、环保的特性。墙体材料的导热系数愈低，其保温隔热性能愈好。在一般情况下，墙体材料的导热系数与密度成正比，其间约为线性关系。这是因为固体材料的导热系数要比空气大得多，因此，材料中的孔隙愈小，密度愈大，导热系数愈大，保温隔热性能就愈差。反之也然。普通烧结砖的孔隙率较小，导致保温性能较差，如用于自保温体系，不能满足建筑节能设计要求，须加设外保温材料。由于需要加抹保温层，施工不便、且造价较高、工期较长。现有烧结砖技术领域，煤矸石烧结砖中间为空心结构，承重和保温效果不好，且现有煤矸石烧结砖外表面不够美观，不能达到更好的装饰效果，且这些烧结砖因其自身结构孔隙率低及内部力学性能差，导致耐压性差，因而在应用面方面受到很多限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前传统所制烧结砖往往因其自身结构对孔隙率及内部力学性能的平衡差，导致耐压性差的问题，提供一种耐压烧结砖。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：15~25份普硅水泥、10~15份磷石膏、8~15份蓝晶石、1~4份聚羧酸减水剂TH-928、60~80份水，还包括：30~50份复合砖材基料、15~25份复合粘结料。
所述复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取10~20份蛭石、30~50份钾长石、40~60份铝矾土、10~15份粉煤灰、12~25份预处理高炉矿渣、70~100份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣混合，粉碎过筛，得过筛料，取过筛料将用包衣液喷入包衣，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料干燥，得干燥物，取干燥物，通氮气保护，升温至1450~1600℃，保温烧结，冷却，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比22~30：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质混合，研磨，得研磨料，取研磨料按质量比15~25：1加入添加剂混合，高速搅拌，即得复合砖材基料。
所述步骤（1）中的预处理高炉矿渣：于28~35℃，按质量比1：3~6取高炉矿渣、硫酸钠溶液混合，液氮为冷冻介质喷淋冷冻，粉碎过筛，收集过筛颗粒微波解冻，得解冻粉碎料，于45~55℃，按质量比6~10：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮混合，恒温搅拌混合，得混液，取混液加入混液质量25~45%的钛酸四丁酯混合搅拌，于60~80℃旋转蒸发，即得预处理高炉矿渣。
所述步骤（1）中的包衣液：按质量比3：1：2：16~25取高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
所述步骤（2）中的预处理亚麻纤维：取亚麻纤维粉碎过筛，于35~50℃，取过筛颗粒按质量比8~15：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合搅拌，于55~70℃减压蒸发，得浓缩物，取浓缩物冷冻干燥，得冻干料，取冻干料于30~50℃，抽真空，通入负载三甲基铝的氮气接触，即得预处理亚麻纤维。
所述步骤（2）中的球磨介质：按质量比3~7：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
所述步骤（2）中的添加剂：按质量比2~5：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
所述复合粘结料的制备：于硅基底上以高真空电子束蒸发镀膜设备依次沉积纳米SiO2层、纳米Al2O3层、纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，取基底层升温至700~800℃，通入氮气体积20~25%的氢气处理进行预处理，通入氮气体积12~18%的乙烯沉积生长，出料，得碳纳米管料，于40~60℃，取碳纳米管料、助剂、试剂混合搅拌，于45~60℃减压蒸发，即得复合粘结料。
所述试剂：按质量比3~7：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
所述助剂：按质量比5~8：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制复合砖材基料时采用受热具有膨胀性能的蛭石，在其中打开层间，提高烧结过程中的相互作用，并且在后续的制本烧结砖的过程中，加入了具有高温一次永久性膨胀的蓝晶石，可进一步通过膨胀，提高孔隙，并大大提高内部力学性能，提高荷重软化温度及耐压强度，消除不定形，便于高温和冷却过程中产生的收缩裂纹的剥落，并平衡内部孔隙及力学性能的作用，同时，蓝晶石可发生部分分解，产生莫来石，随着反应进行，体系内部产生的二氧化硅及粉煤灰中二氧化硅与铝矾土中氧化铝进一步反应，生成更多的莫来石成分并形成莫来石网络结构，并作为烧结砖的骨架，使本烧结砖内部强度得到有效提升；
（2）本发明用硫酸盐溶液对高炉矿渣进行混合，再进行冷冻粉碎处理，使得处理后的高炉矿渣表面缺陷较多，表面活性高，易发生团聚，采用聚乙烯吡咯烷酮配合钛酸四丁酯对其改性处理，其中，聚乙烯吡咯烷酮在粉碎后的高炉矿渣表面形成包覆层，提高其分散性，随后吸附钛酸四丁酯水解产生的二氧化钛，在混合过程中可减少金属成分间的团聚，使之良好分散，高炉矿渣中所含SiO2可在高温下与CO2作用生成碳化硅起补强作用，同时，后续制砖过程中通入的水蒸气的又可与CO2一起作氧化剂氧化碳化硅为SiO2，从而产生孔隙并形成交替提高结构稳定性的效果，达到对孔隙率及内部力学性能的高效平衡，提高耐压性能；
（3）本发明以含有高锰酸钾成分的包衣液进行包衣、造粒、烧结，在升温过程中高锰酸钾发生分解，产生氧气和二氧化锰等物质，而氧气可配合高温产生的二氧化碳从体系内部向外扩散，起到致孔的效果，且扩散过程中可与体系中的含碳物质作用，提高放热效果，提高烧结效率，保障内部完全烧结，提高体系内部孔隙率，而高锰酸钾分解产生的二氧化锰可起到助烧剂的作用，降低烧结所需能量，提高烧结效果，另外在烧结过程中，内部的金属成分在高温下发生熔融，并在气体作用下在体系内部扩散，并与氧气发生反应，生成金属氧化物，一方面可以起到助烧的作用，另一方面，可作为增强相，提高内部组分间的结合强度，提高孔隙的同时也加强了内部力学性能；
（4）本发明纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米Fe作基底层，以氢气为催化剂沉积碳纳米管阵列，再结合粘性成分及增强界面相容性的多巴胺成分作用，制复合粘结料，微观上具有类似壁虎足垫表面微毛的微小结构，具有很强的粘附性，并且，具有高温下粘附力增加的反常特性，其中的碳纳米管在高温下会“塌陷”成网状结构，增大了与粘结材料的接触面积，提高了起到“粘结”作用的范德华力，同时，经低温作用时，由于粘结材料表面并没有因为温度降低而发生变化，因而在低温下也不会失去粘结效果，提供持久粘结性能，提高内部力学性能，保障了耐压性能的提高。
具体实施方式
包衣液：按质量比3：1：2：16~25取质量分数为10%的高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
预处理亚麻纤维：取亚麻纤维于粉碎机粉碎过100目筛，于35~50℃，取过筛颗粒按质量比8~15：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合，以400~800r/min磁力搅拌40~60min，于55~70℃减压蒸发30~50min，得浓缩物，取浓缩物于-20℃冷冻干燥机干燥8~14h，得冻干料，取冻干料平铺于处理室，于30~50℃，抽真空去处内部空气及水分后，通入体积分数为5%的负载三甲基铝的氮气接触1~3h，即得预处理亚麻纤维。
预处理高炉矿渣：于28~35℃，按质量比1：3~6取高炉矿渣、质量分数为12%的硫酸钠溶液于反应釜混合搅拌30~55min，移至冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，喷淋冷冻6~10min后，粉碎过120目筛，收集过筛颗粒于微波炉，以300W功率下微波解冻4~8min，得解冻粉碎料，于45~55℃，按质量比6~10：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮于容器混合，以400~700r/min恒温搅拌混合2~4h，得混液，取混液加入混液质量25~45%的钛酸四丁酯混合搅拌20~45min，于60~80℃旋转蒸发至恒重，即得预处理高炉矿渣。
添加剂：按质量比2~5：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
助剂：按质量比5~8：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
试剂：按质量比3~7：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
球磨介质：按质量比3~7：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取10~20份蛭石、30~50份钾长石、40~60份铝矾土、10~15份粉煤灰、12~25份预处理高炉矿渣、70~100份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣于粉碎机混合，粉碎过150目筛，得过筛料，取过筛料于糖衣机，通过雾化器将包衣液喷入糖衣机中，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料于70~90℃烘箱干燥至恒重，得干燥物，取干燥物于烧结炉，通氮气保护状态下，以6~10℃/min速率程序升温至1450~1600℃，保温烧结3~5h，随炉冷却至室温，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比22~30：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质于研钵混合，以350~550r/min研磨2~4h，得研磨料，取研磨料按质量比15~25：1加入添加剂混合，于1200~2000r/min高速搅拌12~25min，即得复合砖材基料。
复合粘结料的制备：于硅基底上以高真空电子束蒸发镀膜设备依次沉积厚度8~12mm的纳米SiO2层、厚度10~15mm的纳米Al2O3层、厚度0.5~1nm的纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，将基底层放入管式炉，以4~8℃/min升温至700~800℃，通入氮气体积20~25%的氢气处理20~40s进行预处理，再通入氮气体积12~18%的乙烯进行沉积生长1~3h，出料，得碳纳米管料，于40~60℃，取碳纳米管料、助剂、试剂于反应釜混合，以500~800r/min磁力搅拌40~60min后，于45~60℃减压蒸发至恒重，即得复合粘结料。
一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：15~25份普硅水泥、10~15份磷石膏、8~15份蓝晶石、1~4份聚羧酸减水剂TH-928、60~80份水、30~50份复合砖材基料、15~25份复合粘结料。
一种耐压烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取15~25份普硅水泥、10~15份磷石膏、8~15份蓝晶石、1~4份聚羧酸减水剂TH-928、60~80份水、30~50份复合砖材基料、15~25份复合粘结料；
（2）先取复合砖材基料、蓝晶石、复合粘结料混合，于粉碎机粉碎过200目筛，取过筛颗粒于马弗炉，以3~7℃/min速率程序升温至400~550℃保温热处理1~3h后，以250~450mL/min不断鼓入水蒸气，再以6~10℃/min程序升温至1500~1700℃，保温反应1~3h，随炉冷却至室温，得烧结产物，取烧结产物加入普硅水泥、磷石膏、聚羧酸减水剂TH-928、水于反应釜混合，于70~90℃，以800~1200r/min搅拌2~4h，出料，于10.2~12.1MPa下塑型，即得耐压烧结砖。
包衣液：按质量比3：1：2：16取质量分数为10%的高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
预处理亚麻纤维：取亚麻纤维于粉碎机粉碎过100目筛，于35℃，取过筛颗粒按质量比8：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合，以400r/min磁力搅拌40min，于55℃减压蒸发30min，得浓缩物，取浓缩物于-20℃冷冻干燥机干燥8h，得冻干料，取冻干料平铺于处理室，于30℃，抽真空去处内部空气及水分后，通入体积分数为5%的负载三甲基铝的氮气接触1h，即得预处理亚麻纤维。
预处理高炉矿渣：于28℃，按质量比1：3取高炉矿渣、质量分数为12%的硫酸钠溶液于反应釜混合搅拌30min，移至冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，喷淋冷冻6min后，粉碎过120目筛，收集过筛颗粒于微波炉，以300W功率下微波解冻4min，得解冻粉碎料，于45℃，按质量比6：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮于容器混合，以400r/min恒温搅拌混合2h，得混液，取混液加入混液质量25%的钛酸四丁酯混合搅拌20min，于60℃旋转蒸发至恒重，即得预处理高炉矿渣。
添加剂：按质量比2：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
助剂：按质量比5：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
试剂：按质量比3：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
球磨介质：按质量比3：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取10份蛭石、30份钾长石、40份铝矾土、10份粉煤灰、12份预处理高炉矿渣、70份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣于粉碎机混合，粉碎过150目筛，得过筛料，取过筛料于糖衣机，通过雾化器将包衣液喷入糖衣机中，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料于70℃烘箱干燥至恒重，得干燥物，取干燥物于烧结炉，通氮气保护状态下，以6℃/min速率程序升温至1450℃，保温烧结3h，随炉冷却至室温，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比22：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质于研钵混合，以350r/min研磨2h，得研磨料，取研磨料按质量比15：1加入添加剂混合，于1200r/min高速搅拌12min，即得复合砖材基料。
复合粘结料的制备：于硅基底上以高真空电子束蒸发镀膜设备依次沉积厚度8mm的纳米SiO2层、厚度10mm的纳米Al2O3层、厚度0.5nm的纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，将基底层放入管式炉，以4℃/min升温至700℃，通入氮气体积20%的氢气处理20s进行预处理，再通入氮气体积12%的乙烯进行沉积生长1h，出料，得碳纳米管料，于40℃，取碳纳米管料、助剂、试剂于反应釜混合，以500r/min磁力搅拌40min后，于45℃减压蒸发至恒重，即得复合粘结料。
一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：15份普硅水泥、10份磷石膏、8份蓝晶石、1份聚羧酸减水剂TH-928、60份水、30份复合砖材基料、15份复合粘结料。
一种耐压烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取15份普硅水泥、10份磷石膏、8份蓝晶石、1份聚羧酸减水剂TH-928、60份水、30份复合砖材基料、15份复合粘结料；
（2）先取复合砖材基料、蓝晶石、复合粘结料混合，于粉碎机粉碎过200目筛，取过筛颗粒于马弗炉，以3℃/min速率程序升温至400℃保温热处理1h后，以250mL/min不断鼓入水蒸气，再以6℃/min程序升温至1500℃，保温反应1h，随炉冷却至室温，得烧结产物，取烧结产物加入普硅水泥、磷石膏、聚羧酸减水剂TH-928、水于反应釜混合，于70℃，以800r/min搅拌2h，出料，于10.2MPa下塑型，即得耐压烧结砖。
包衣液：按质量比3：1：2：25取质量分数为10%的高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
预处理亚麻纤维：取亚麻纤维于粉碎机粉碎过100目筛，于50℃，取过筛颗粒按质量比15：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合，以800r/min磁力搅拌60min，于70℃减压蒸发50min，得浓缩物，取浓缩物于-20℃冷冻干燥机干燥14h，得冻干料，取冻干料平铺于处理室，于50℃，抽真空去处内部空气及水分后，通入体积分数为5%的负载三甲基铝的氮气接触3h，即得预处理亚麻纤维。
预处理高炉矿渣：于35℃，按质量比1：6取高炉矿渣、质量分数为12%的硫酸钠溶液于反应釜混合搅拌55min，移至冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，喷淋冷冻10min后，粉碎过120目筛，收集过筛颗粒于微波炉，以300W功率下微波解冻8min，得解冻粉碎料，于55℃，按质量比10：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮于容器混合，以700r/min恒温搅拌混合4h，得混液，取混液加入混液质量45%的钛酸四丁酯混合搅拌45min，于80℃旋转蒸发至恒重，即得预处理高炉矿渣。
添加剂：按质量比5：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
助剂：按质量比8：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
试剂：按质量比7：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
球磨介质：按质量比7：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取20份蛭石、50份钾长石、60份铝矾土、15份粉煤灰、25份预处理高炉矿渣、100份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣于粉碎机混合，粉碎过150目筛，得过筛料，取过筛料于糖衣机，通过雾化器将包衣液喷入糖衣机中，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料于90℃烘箱干燥至恒重，得干燥物，取干燥物于烧结炉，通氮气保护状态下，以10℃/min速率程序升温至1600℃，保温烧结5h，随炉冷却至室温，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比30：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质于研钵混合，以550r/min研磨4h，得研磨料，取研磨料按质量比25：1加入添加剂混合，于2000r/min高速搅拌25min，即得复合砖材基料。
复合粘结料的制备：于硅基底上以高真空电子束蒸发镀膜设备依次沉积厚度12mm的纳米SiO2层、厚度15mm的纳米Al2O3层、厚度1nm的纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，将基底层放入管式炉，以8℃/min升温至800℃，通入氮气体积25%的氢气处理40s进行预处理，再通入氮气体积18%的乙烯进行沉积生长3h，出料，得碳纳米管料，于60℃，取碳纳米管料、助剂、试剂于反应釜混合，以800r/min磁力搅拌60min后，于60℃减压蒸发至恒重，即得复合粘结料。
一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：25份普硅水泥、15份磷石膏、15份蓝晶石、4份聚羧酸减水剂TH-928、80份水、50份复合砖材基料、25份复合粘结料。
一种耐压烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取25份普硅水泥、15份磷石膏、15份蓝晶石、4份聚羧酸减水剂TH-928、80份水、50份复合砖材基料、25份复合粘结料；
（2）先取复合砖材基料、蓝晶石、复合粘结料混合，于粉碎机粉碎过200目筛，取过筛颗粒于马弗炉，以7℃/min速率程序升温至550℃保温热处理3h后，以450mL/min不断鼓入水蒸气，再以10℃/min程序升温至1700℃，保温反应3h，随炉冷却至室温，得烧结产物，取烧结产物加入普硅水泥、磷石膏、聚羧酸减水剂TH-928、水于反应釜混合，于90℃，以1200r/min搅拌4h，出料，于12.1MPa下塑型，即得耐压烧结砖。
包衣液：按质量比3：1：2：19取质量分数为10%的高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
预处理亚麻纤维：取亚麻纤维于粉碎机粉碎过100目筛，于40℃，取过筛颗粒按质量比12：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合，以600r/min磁力搅拌50min，于60℃减压蒸发40min，得浓缩物，取浓缩物于-20℃冷冻干燥机干燥10h，得冻干料，取冻干料平铺于处理室，于40℃，抽真空去处内部空气及水分后，通入体积分数为5%的负载三甲基铝的氮气接触2h，即得预处理亚麻纤维。
预处理高炉矿渣：于30℃，按质量比1：4取高炉矿渣、质量分数为12%的硫酸钠溶液于反应釜混合搅拌45min，移至冷冻粉碎机，以液氮为冷冻介质，喷淋冷冻8min后，粉碎过120目筛，收集过筛颗粒于微波炉，以300W功率下微波解冻6min，得解冻粉碎料，于50℃，按质量比8：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮于容器混合，以600r/min恒温搅拌混合3h，得混液，取混液加入混液质量35%的钛酸四丁酯混合搅拌35min，于70℃旋转蒸发至恒重，即得预处理高炉矿渣。
添加剂：按质量比3：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
助剂：按质量比7：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
试剂：按质量比5：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
球磨介质：按质量比4：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取15份蛭石、40份钾长石、50份铝矾土、13份粉煤灰、17份预处理高炉矿渣、90份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣于粉碎机混合，粉碎过150目筛，得过筛料，取过筛料于糖衣机，通过雾化器将包衣液喷入糖衣机中，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料于80℃烘箱干燥至恒重，得干燥物，取干燥物于烧结炉，通氮气保护状态下，以8℃/min速率程序升温至1500℃，保温烧结4h，随炉冷却至室温，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比25：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质于研钵混合，以450r/min研磨3h，得研磨料，取研磨料按质量比22：1加入添加剂混合，于1500r/min高速搅拌23min，即得复合砖材基料。
复合粘结料的制备：于硅基底上以高真空电子束蒸发镀膜设备依次沉积厚度10mm的纳米SiO2层、厚度12mm的纳米Al2O3层、厚度0.7nm的纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，将基底层放入管式炉，以6℃/min升温至750℃，通入氮气体积23%的氢气处理30s进行预处理，再通入氮气体积14%的乙烯进行沉积生长2h，出料，得碳纳米管料，于50℃，取碳纳米管料、助剂、试剂于反应釜混合，以600r/min磁力搅拌50min后，于50℃减压蒸发至恒重，即得复合粘结料。
一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：17份普硅水泥、13份磷石膏、12份蓝晶石、3份聚羧酸减水剂TH-928、70份水、40份复合砖材基料、19份复合粘结料。
一种耐压烧结砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取19份普硅水泥、13份磷石膏、11份蓝晶石、3份聚羧酸减水剂TH-928、70份水、40份复合砖材基料、19份复合粘结料；
（2）先取复合砖材基料、蓝晶石、复合粘结料混合，于粉碎机粉碎过200目筛，取过筛颗粒于马弗炉，以5℃/min速率程序升温至450℃保温热处理2h后，以350mL/min不断鼓入水蒸气，再以8℃/min程序升温至1600℃，保温反应2h，随炉冷却至室温，得烧结产物，取烧结产物加入普硅水泥、磷石膏、聚羧酸减水剂TH-928、水于反应釜混合，于80℃，以1000r/min搅拌3h，出料，于11.1MPa下塑型，即得耐压烧结砖。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合砖材基料。
对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少复合粘结料。
对比例3：江西省某公司生产的耐压烧结砖。
将上述实施例与对比例得到的耐压烧结砖进行检测，根据GB/13544-2000《烧结
多孔砖》检测其性能，得到的结果如表1所示。
表1：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
孔洞率/% 80 79 75 68 63 40
抗压强度/MPa 4.5 4.3 4.2 3.2 3.8 2.5
密度/Kg/m<sup>3</sup> 823 825 836 845 848 850
导热系数/W/（m·K） 0.256 0.298 0.284 0.358 0.364 0.583
综合上述，从表1可以看出本发明的耐压烧结砖效果更好，值得推广使用，以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种耐压烧结砖，按质量份数计，包括如下组分：15~25份普硅水泥、10~15份磷石膏、8~15份蓝晶石、1~4份聚羧酸减水剂TH-928、60~80份水，其特征在于，还包括：30~50份复合砖材基料、15~25份复合粘结料。
2.根据权利要求1所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述复合砖材基料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按质量份数计，取10~20份蛭石、30~50份钾长石、40~60份铝矾土、10~15份粉煤灰、12~25份预处理高炉矿渣、70~100份包衣液，先取蛭石、钾长石、铝矾土、粉煤灰、预处理高炉矿渣混合，粉碎过筛，得过筛料，取过筛料将用包衣液喷入包衣，混合造粒，得颗粒料，取颗粒料干燥，得干燥物，取干燥物，通氮气保护，升温至1450~1600℃，保温烧结，冷却，出料，得复合烧结料；
（2）取复合烧结料按质量比22~30：5：1加入预处理亚麻纤维、球磨介质混合，研磨，得研磨料，取研磨料按质量比15~25：1加入添加剂混合，高速搅拌，即得复合砖材基料。
3.根据权利要求2所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述步骤（1）中的预处理高炉矿渣：于28~35℃，按质量比1：3~6取高炉矿渣、硫酸钠溶液混合，液氮为冷冻介质喷淋冷冻，粉碎过筛，收集过筛颗粒微波解冻，得解冻粉碎料，于45~55℃，按质量比6~10：1取解冻粉碎料、聚乙烯吡咯烷酮混合，恒温搅拌混合，得混液，取混液加入混液质量25~45%的钛酸四丁酯混合搅拌，于60~80℃旋转蒸发，即得预处理高炉矿渣。
4.根据权利要求2所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述步骤（1）中的包衣液：按质量比3：1：2：16~25取高锰酸钾溶液、硼酸、石英砂、水混合，即得包衣液。
5.根据权利要求2所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述步骤（2）中的预处理亚麻纤维：取亚麻纤维粉碎过筛，于35~50℃，取过筛颗粒按质量比8~15：1：0.3：12加入过氧乙酸、结冷胶、水混合搅拌，于55~70℃减压蒸发，得浓缩物，取浓缩物冷冻干燥，得冻干料，取冻干料于30~50℃，抽真空，通入负载三甲基铝的氮气接触，即得预处理亚麻纤维。
6.根据权利要求2所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述步骤（2）中的球磨介质：按质量比3~7：1取无水乙醇、煤油混合，即得球磨介质。
7.根据权利要求2所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述步骤（2）中的添加剂：按质量比2~5：1取聚二甲基硅氧烷、季戊四醇混合，即得添加剂。
8.根据权利要求1所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述复合粘结料的制备：于硅基底依次沉积纳米SiO2层、纳米Al2O3层、纳米Fe层为基底层，在氩气保护下，取基底层升温至700~800℃，通入氮气体积20~25%的氢气处理进行预处理，通入氮气体积12~18%的乙烯沉积生长，出料，得碳纳米管料，于40~60℃，取碳纳米管料、助剂、试剂混合搅拌，于45~60℃减压蒸发，即得复合粘结料。
9.根据权利要求8所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述试剂：按质量比3~7：1：35取盐酸多巴胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、水混合，即得试剂。
10.根据权利要求8所述一种耐压烧结砖，其特征在于，所述助剂：按质量比5~8：2取环氧树脂、酚醛树脂混合，即得助剂。
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