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一种匀质自保温砌

申请号 CN202311614789.5 申请日 2022-05-09 公开(公告)号 CN117601220A 公开(公告)日 2024-02-27
申请人 和田中福新型节能墙材科技有限公司; 发明人 卢中福;
摘要 一种匀质自保温砌 块 ,其由如下重量百分比的原料制成, 硅 酸盐 水 泥30%;火 力 电厂焦渣15%; 钢 厂水渣25.62%;硅灰9%;可发性聚苯乙烯颗粒1.83%;免烧 脱硫 石膏 9%;高性能 减水剂 0.3%;激发剂0.15%; 粘合剂 0.1%;水9%,其中,可发性聚苯乙烯颗粒重量为15kg。本 发明 所提供的匀质自保温砌块具有良好抗压强度、低容重、高防火等级(A级)、低导热系数、优良保温性、低 离析 性,能与 建筑物 同寿命。
权利要求

1.一种匀质自保温砌,其特征在于,其由如下重量百分比的原料制成,酸盐
30%;火电厂焦渣15%;厂水渣25.62%;硅灰9%;可发性聚苯乙烯颗粒1.83%;免烧脱硫石膏9%;高性能减水剂0.3%;激发剂0.15%;粘合剂0.1%;水9%,其中,可发性聚苯乙烯颗粒重量为15kg,其制备方法如下:
(1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到20.8‑22.8kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
(2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
(3)将重量百分比为30%硅酸水泥、15%火力电厂焦渣、25.62%钢厂水渣、9%硅灰和9%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
(4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
(5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
(6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
(7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
(8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到5.3MPa。
2.根据权利要求1所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述激发剂中含有质量浓度为
85%的三乙醇胺0.08%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.05%、二乙酰胺0.02%;所述粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.03%、聚丙烯酸0.02%。
3.根据权利要求1所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述可发性聚苯乙烯颗粒为经过硅酸钠溶液混合烘干后获得的高强度颗粒。
4.根据权利要求3所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述可发性聚苯乙烯颗粒为将可发性聚苯乙烯颗粒原料和硅酸钠溶液投入烘干搅拌机,按照体积比计算,硅酸钠溶液的投入量是可发性聚苯乙烯颗粒的体积的0.6‑0.8倍,将烘干搅拌机的温度控制在50℃左右,混合搅拌30‑40分钟左右,最终形成的高强度颗粒。
5.根据权利要求3所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述可发性聚苯乙烯颗粒采用如下方法制得,
提供一个烘干搅拌机和一种预混合设备,所述预混合设备包括筒体,底板和盖板,所述筒体的顶部直径大于底部直径,且底面与轴线倾斜设置,所述筒体的内部设置有多组环状凸起,所述盖板在轴心处设置有用于连接喷淋工业硅酸钠溶液的雾化喷头的管道正好穿过的孔,所述雾化喷头可以与所述盖板的轴心处的管道可拆卸连接,所述盖板在一侧设置有用于连接喷射可发性聚苯乙烯颗粒的L型喷管的管道的孔,所述L型喷管的管道可以与所述盖板焊接连接。所述L型喷管的出口朝向所述盖板的轴线,所述底板的轴心处设置有与所述筒体同轴的反射板,所述底板的位置低处可拆卸设置有用于延伸至烘干搅拌机内腔的投料管。提供可发性聚苯乙烯颗粒,以及按照体积比计算,与所述可发性聚苯乙烯颗粒的体积的
0.3‑0.4倍的硅酸钠溶液,在所述筒体内启动雾化喷头喷淋硅酸钠溶液的同时,利用增压气体携带可发性聚苯乙烯颗粒喷向被喷淋出的硅酸钠溶液,附着了硅酸钠液滴的可发性聚苯乙烯颗粒最后经由所述投料管进入所述烘干搅拌机,待原料完全进入烘干搅拌机后,在温度控制在50℃左右时,混合搅拌5分钟左右,获得高强度颗粒。
6.根据权利要求5所述的匀质自保温砌块,其特征在于,在进行雾化前,在液体硅酸钠中按照体积比添加10%左右的水进行稀释。
7.根据权利要求4或5之一所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述烘干搅拌机为两立方左右容量的立式烘干搅拌机。
8.根据要求4或5之一所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述硅酸钠溶液为采用液‑
2或液‑3或液‑4标准的工业硅酸钠产品。
9.根据权利要求5所述的匀质自保温砌块,其特征在于,在进行雾化前,在液体硅酸钠中按照体积比添加10%左右的水进行稀释。
10.根据权利要求9所述的匀质自保温砌块,其特征在于,所述筒体为上大下小的坛型结构,内部容积控制在0.5‑0.8立方米。

说明书全文

一种匀质自保温砌

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域,尤其涉及一种匀质自保温砌块。本发明为分案申请,原申请的申请日为2022年5月9日,申请号为202210499258.5,发明名称为“匀质自保温砌块及其生产方法”。

背景技术

[0002] 匀质自保温砌块因其具有保温与墙体“二合一”的功能效果,因此在国内越来越多的获得应用,相对于混凝土墙体来说,匀质自保温砌块作为一种还在不断发展成长的技术,目前国家也仅仅是在性能指标上做了一定的要求,例如,新疆维吾尔自治区发布的《自保温砌块应用技术标准》XJJ109‑2019,对于生产工艺技术,则尚未有统一标准,各生产企业通常根据当地能够提供的材料自行研发相应的生产工艺,例如中国专利CN105084840B所提供的“一种A级防火的高效匀质自保温砌块”。
[0003] 随着技术的进展,可发性聚苯乙烯颗粒(EPS)作为一种具有良好保温性能的材料,在匀质自保温砌块中也得到了应用,例如,广州恒德建筑科技有限公司就依托德国LUCA,提供了一种EPS自保温砌块技术及相应的生产设备技术。由于其技术需要采用德国进口配料且需支付相当的技术费用,因此,生产成本还是较高。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题,本发明提出了一种匀质自保温砌块。可使用较低成本生产一种轻型高强度、低容重、防火性能优异(A级)、低导热系数、保温性能良好、低离析性的建筑材料,从而能够获得一种均质自保温砌块,其可直接砌筑墙体,既可以同时满足墙体的强度、保温、防火等要求,又无需在墙体外墙再设置单独的保温材料,解决现有工艺施工复杂、安全和火灾隐患较大、外保温不能与建筑同寿命等诸多问题,符合政府部推行的保温与结构一体化相关要求,具有节能环保、提升施工效率、节省资源和成本、便于推广的特性。
[0005] 具体来说,本发明提供了一种匀质自保温砌块,其由如下重量百分比的原料制成,酸盐泥30%;火电厂焦渣15%;厂水渣25.62%;硅灰9%;可发性聚苯乙烯颗粒1.83%;免烧脱硫石膏9%;高性能减水剂0.3%;激发剂0.15%;粘合剂0.1%;水9%,其中,可发性聚苯乙烯颗粒重量为15kg,其制备方法如下:
[0006] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到20.8‑22.8kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0007] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0008] (3)将重量百分比为30%硅酸水泥、15%火力电厂焦渣、25.62%钢厂水渣、9%硅灰和9%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0009] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0010] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0011] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0012] (7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
[0013] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到5.3MPa以上。
[0014] 优选地,所述激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.08%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.05%、二乙酰胺0.02%;所述粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.03%、聚丙烯酸0.02%。
[0015] 优选地,所述可发性聚苯乙烯颗粒为经过硅酸钠溶液混合烘干后获得的高强度颗粒。
[0016] 优选地,所述可发性聚苯乙烯颗粒为将可发性聚苯乙烯颗粒原料和硅酸钠溶液投入烘干搅拌机,按照体积比计算,硅酸钠溶液的投入量是可发性聚苯乙烯颗粒的体积的0.6‑0.8倍,将烘干搅拌机的温度控制在50℃左右,混合搅拌30‑40分钟左右,最终形成的高强度颗粒。
[0017] 优选地,所述可发性聚苯乙烯颗粒采用如下方法制得,提供一个烘干搅拌机和一种预混合设备,所述预混合设备包括筒体,底板和盖板,所述筒体的顶部直径大于底部直径,且底面与轴线倾斜设置,所述筒体的内部设置有多组环状凸起,所述盖板在轴心处设置有用于连接喷淋工业硅酸钠溶液的雾化喷头的管道正好穿过的孔,所述雾化喷头可以与所述盖板的轴心处的管道可拆卸连接,所述盖板在一侧设置有用于连接喷射可发性聚苯乙烯颗粒的L型喷管的管道的孔,所述L型喷管的管道可以与所述盖板焊接连接。所述L型喷管的出口朝向所述盖板的轴线,所述底板的轴心处设置有与所述筒体同轴的反射板,所述底板的位置低处可拆卸设置有用于延伸至烘干搅拌机内腔的投料管。提供可发性聚苯乙烯颗粒,以及按照体积比计算,与所述可发性聚苯乙烯颗粒的体积的0.3‑0.4倍的硅酸钠溶液,在所述筒体内启动雾化喷头喷淋硅酸钠溶液的同时,利用增压气体携带可发性聚苯乙烯颗粒喷向被喷淋出的硅酸钠溶液,附着了硅酸钠液滴的可发性聚苯乙烯颗粒最后经由所述投料管进入所述烘干搅拌机,待原料完全进入烘干搅拌机后,在温度控制在50℃左右时,混合搅拌5分钟左右,获得高强度颗粒。
[0018] 优选地,在进行雾化前,在液体硅酸钠中按照体积比添加10%左右的水进行稀释。
[0019] 优选地,所述烘干搅拌机为两立方左右容量的立式烘干搅拌机。
[0020] 优选地,所述硅酸钠溶液为采用液‑2或液‑3或液‑4标准的工业硅酸钠产品。
[0021] 优选地,在进行雾化前,在液体硅酸钠中按照体积比添加10%左右的水进行稀释。
[0022] 优选地,所述筒体为上大下小的坛型结构,内部容积控制在0.5‑0.8立方米。
[0023] 本发明所提供的匀质自保温砌块具有良好抗压强度、低容重、高防火等级(A级)、低导热系数、优良保温性、低离析性,能与建筑物同寿命。附图说明
[0024] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中,[0025] 图1为根据本发明的具体实施例的预混合设备的结构原理示意图;
[0026] 图2为图1中底板的结构原理示意图;
[0027] 图3为图1的盖板的立体分解结构原理示意图;
[0028] 图4为图1的预混合设备筒体的部分剖视立体结构原理示意图;
[0029] 图5为图1的投料管的部分立体结构原理示意图。

具体实施方式

[0030] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中,相同的部件采用相同的标号。
[0031] 本发明提供了一种匀质自保温砌块,其主要由如下重量百分比的材料制成,硅酸盐水泥20~40%;火力电厂焦渣10~20%;钢厂水渣20~32%;硅灰4~9%;可发性聚苯乙烯颗粒1.7%~2.2%;免烧脱硫石膏8~11%;高性能减水剂0.2~0.5%;激发剂0.15~0.2%;粘合剂0.05~0.2%;水8~15%。
[0032] 所述硅酸盐水泥可采用普通硅酸盐水泥,例如P.O42.5硅酸盐水泥,28天抗压强度43Mpa。选用普通硅酸盐水泥可以降低硅酸盐水泥在胶凝材料中的比例,在保障混凝土强度的情况下,可以降低成本,降低混凝土的比重。
[0033] 所述火力电厂焦渣为火力电厂尾矿,本发明实施例采用了昌吉市广润建材有限公司对电厂尾矿进行筛选得出的细度模数为0.7~1.5的焦渣,其为蜂窝状50‑120毫米颗粒,可以对胶凝体系实现更好的填充,提升保温效果。
[0034] 所述钢厂水渣为经过筛选的10‑20目粗砂颗粒,可有利于提高混凝土的强度,有助于保温效果实现。钢厂水渣主要成分含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等物质,从各炼钢厂都可以获取。比如可以选用宝钢集团八钢有限公司的钢厂水渣。
[0035] 所述硅灰可以选用SiO2含量为94%、比表面积为25000㎡/kg的硅灰,选用比表面积大的硅灰可以对胶凝体系中的空隙实现更好的填充,增加混凝土的密实度,从而提高混凝土的强度。
[0036] 所述可发性聚苯乙烯颗粒可选择阻燃级的堆积密度为18‑25kg/m3的市售产品,为3
了利于计算配给,在本发明中,优选堆积密度参数为20kg/m的可发性聚苯乙烯颗粒。
[0037] 对于本发明涉及的匀质自保温砌块,发明人团队在实践中发现,对于可发性聚苯乙烯颗粒,可以采用加入工业硅酸钠溶液(采用中国国家标准:GB/T4209‑2008中液‑2至液4指标的产品)后用自动恒温控制立式烘干搅拌机加工的方法,去除水分后,获得具有一定强度的干燥颗粒,这样不但可发性聚苯乙烯颗粒自身的强度可以得到有效提升,此外还可有效提升后继生产工艺中其与混凝土浆体中其他胶凝材料的粘合性。这种对可发性聚苯乙烯颗粒料进行预处理的方法,目前未见有相关学术及技术文献记载,这也是发明人团队在实践中偶然发现的,考虑到可能是硅酸钠溶液在与可发性聚苯乙烯颗粒混合搅拌,且逐渐干燥的过程中,硅酸钠溶液中的固态微粒不是简单的附着在聚苯乙烯颗粒的外表面,而是能够通过聚苯乙烯颗粒的外表面渗透进入颗粒内部,并具有一定的深度,形成深度附着包覆,从而使得干燥的被包覆的可发性聚苯乙烯颗粒强度提升。
[0038] 所述高性能减水剂为聚羧酸型高性能减水剂,选用这种减水剂可以提高混凝土的坍落度和流动性能。
[0039] 所述激发剂为三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或者几种,选用此类激发剂可以充分激发火力电厂焦渣、钢厂水渣、硅灰、石膏的反应活性,可以提高混凝土的强度,并可降低硅酸盐水泥的用量,降低混凝土的容重,从而达到轻质高强匀质保温的目的。
[0040] 所述粘合剂为乳胶粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一种或者几种,选用这类粘合剂可以有效增加混凝土拌合物的粘度,降低混凝土发生离析的可能性。
[0041] 本发明还提供了上述匀质自保温砌块的生产方法,所述方法包括如下步骤:
[0042] 步骤A(此为优选方案步骤),对可发性聚苯乙烯(EPS)颗粒进行预处理,使用硅酸钠溶液与可发性聚苯乙烯颗粒制备高强度颗粒。可发性聚苯乙烯颗粒在与硅酸钠溶液混合并干燥后,可获得高强度颗粒。具体加工过程可以是,将可发性聚苯乙烯颗粒原料和硅酸钠溶液投入烘干搅拌机,例如,在一个具体实施例中,可以是准备一个两立方左右容量的立式烘干搅拌机,例如可以是沈阳精工华之翼机械有限公司所生产的立式烘干搅拌机,也可以是采用诸如中国专利CN103691359B(一种螺旋水道恒温加热立式搅拌机)所提供的技术方案类似的立式搅拌机。将15~20kg可发性聚苯乙烯颗粒和工业硅酸钠溶液(可以是液‑2、液‑3或者液‑4标准工业硅酸钠产品)投入该立式烘干搅拌机,可以是边搅拌边同时投放两种物料,也可以是先分别顺序投料,在这种情况下,为了搅拌混合均匀,通常需要投入较多的硅酸钠溶液,例如,按照体积比计算的话,通常硅酸钠溶液的投入量会需要是可发性聚苯乙烯颗粒的体积的0.6‑0.8倍左右。
[0043] 发明人在生产实践中发现,这种加工方法由于硅酸钠溶液的添加量较大,因此就需要较多的时间进行搅拌干燥,例如,当立式烘干搅拌机的温度控制在50℃左右时,通常会需要混合搅拌30‑40分钟左右才能使可发性聚苯乙烯颗粒对工业硅酸钠溶液充分接触融合吸收,形成高强度颗粒。
[0044] 发明人对设备进行了改造,提供了一种预混合设备,图1为根据本发明的一个具体实施例的预混合设备的结构原理示意图,图2为图1中底板的结构原理示意图;图3为图1的盖板的立体分解结构原理示意图,图4为图1的预混合设备筒体的部分剖视立体结构原理示意图,图5为图1的投料管的部分立体结构原理示意图,参见图1至图5所示,本发明提供了一种预混合设备,其包括筒体1,底板2和盖板3,所述筒体1的顶部直径大于底部直径,且底面与轴线倾斜设置,所述筒体1的内部设置有多组环状凸起11,所述盖板3在轴心处设置有用于连接喷淋工业硅酸钠溶液的雾化喷头32(图3中未示出)的管道正好穿过的孔,所述雾化喷头32可以与所述盖板3的轴心处的管道可拆卸连接,所述盖板3在一侧设置有用于连接喷射可发性聚苯乙烯颗粒的L型喷管31的管道正好穿过的孔,所述L型喷管31的管道可以与所述盖板3焊接连接。所述L型喷管31的出口朝向所述盖板3的轴线,所述底板2的轴心处设置有与所述筒体1同轴的反射板21,所述底板2的位置低处可拆卸设置有用于延伸至烘干搅拌机内腔的投料管4。
[0045] 本发明所提供的预混合设备的工作原理为,在所述筒体1内启动雾化喷头喷淋工业硅酸钠溶液的同时,利用增压气体携带可发性聚苯乙烯颗粒喷向被喷淋出的硅酸钠溶液,所述环状凸起11以及所述反射板21可以对进入所述筒体1的物料进行弹射,从而增加硅酸钠液滴与可发性聚苯乙烯颗粒在所述筒体1内的滞留时间,此外,对于进入所述筒体1的气流,所述环状凸起11以及所述反射板21可以使得气流在所述筒体1内形成湍流,从而增强硅酸钠液滴与可发性聚苯乙烯颗粒的附着效果。附着了硅酸钠液滴的可发性聚苯乙烯颗粒最后经由所述投料管4进入烘干搅拌机,待原料完全进入烘干搅拌机后(从开始喷淋计算,通常15分钟左右),由于硅酸钠溶液中的部分水分会在气流吹拂作用下蒸发,因此在温度控制在50℃左右时,通常只需要混合搅拌5分钟左右就可以形成高强度颗粒。相比之前完全在烘干搅拌机中进行混合,能够使烘干搅拌机工作量大大降低,此外,通过控制流量,采用预混合设备时,按照体积比计算的话,硅酸钠溶液的投入量也可以大大降低,例如,可以只需要是可发性聚苯乙烯颗粒的体积的0.3‑0.4倍左右。通过实践发现,采用预混合方式处理后获得的颗粒料与采用浸泡方式获得的颗粒料,在使用相同的配方工艺制备为最终匀质自保温砌块后,两种匀质自保温砌块产品的性能基本没有差别,各性能指标参数的差异范围在0.05%左右。
[0046] 参见图1所示,可发性聚苯乙烯颗粒的投料可采用市售的如美国FOX公司或上海强旱机械设备有限公司所提供的文丘里喷射器来进行投料,气源可以使用鼓机对大气增压后获得的增压气体,也可以使用压缩空气作为气源,通常情况下,采用0.4‑0.8bar的压力供给增压气体,即可调整满足可发性聚苯乙烯颗粒的投料需要,具体来说,可将可发性聚苯乙烯颗粒的投料速率设置为80‑120升/分钟左右。
[0047] 所述雾化喷头32可选用例如东莞市博美喷雾系统有限公司提供的大流量空气雾化喷头,通过调节硅酸钠溶液压力及供给空气压力,可将所述雾化喷头32的工作流量设置为30‑40升/分钟左右,由于市售的硅酸钠溶液产品,例如佛山中发水玻璃厂生产的液体硅酸钠粘稠度会比较大,直接使用雾化喷头进行雾化时,会使用较大的压力,发明人在工作中发现,在进行雾化前,在液体硅酸钠中按照体积比添加10%左右的水进行稀释,可利于雾化过程,如前所述,由于水分大部分会在所述筒体1中蒸发,且余下的水分也会在后继烘干搅拌机中烘干,因此这部分添加的水不会对后继工作过程带来任何影响,也就是说不属于本发明提供的匀质自保温砌块的组分中的“水8~15%”部分。
[0048] 所述筒体1为上大下小的坛型结构,内部容积可控制在0.5‑0.8立方米左右,这样即可满足物料混合的空间需要。
[0049] 所述反射板21的形状可根据所述雾化喷头32的喷射范围来设置,所述雾化喷头32可以选用东莞市博美喷雾系统有限公司、天津博伟工业喷嘴加工有限公司等国内企业的市售产品,例如,当所述雾化喷头32是扇形喷头时,参见图2所示,所述反射板21就可以是图中所示的倒V型结构,当所述雾化喷头32是锥面形喷头时,所述反射板21就可以选择是半圆形结构,所述反射板21与所述筒体1同轴设置,也就是说,所述反射板21正对着所述雾化喷头32,这样可对喷淋出的硅酸钠溶液进行反射。所述反射板21与所述雾化喷头32的距离可以是所述筒体1的轴线高度的二分之一左右,这样可获得较好的混合效果。
[0050] 所述筒体1可以是使用钢板先压制出凸起条,之后再折弯焊接成型,所述环状凸起11向内凸出的高度可以是3‑5cm,所述环状凸起11的截面的弧线可以是直径为30cm的圆的弧线。
[0051] 所述L型喷管31的出口朝向所述盖板3的轴线,所述L型喷管31的出口可以是矩形也可以是圆形,所述L型喷管31的出口在所述筒体1的轴线方向上与所述雾化喷头32的距离可以是5cm,所述L型喷管31的出口在水平方向上与所述雾化喷头32的距离可以是15‑20cm,所述L型喷管31的出口轴线与水平面的夹可以是8‑16度,这样能够使得从所述L型喷管31的出口喷射出的可发性聚苯乙烯颗粒较好的与所述雾化喷头32喷淋出的硅酸钠溶液混合。
[0052] 为了避免所述筒体1内附着了硅酸钠液滴的可发性聚苯乙烯颗粒经由所述投料管4进入烘干搅拌机时,携带的高压气体对烘干搅拌机内的物料造成干扰,参见图5所示,所述投料管4侧壁可以设置多个排气孔41,之后在所述投料管4的侧壁设置筛网(图中未示出),例如20目的筛网,这样就可以在落料过程中,使得气体从所述排气孔41排出,而物料则落入烘干搅拌机。筛网可以是采用金属筛网,通过焊接方式设置在所述投料管4的内侧壁,也可以是通过扎等方式设置在所述投料管4的外侧壁。
[0053] 步骤B,提供一个容器,加一定量的水,例如可以是10‑12kg水后,将水温加热到一定温度,例如40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,例如可以搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;
[0054] 步骤C,提供一个容器,将高性能减水剂、激发剂和步骤B获得的粘合剂溶液加入水中,边加入边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0055] 步骤D,提供一个浆体搅拌机,通过自动计量上料装置投入硅酸盐水泥、火力电厂焦渣、钢厂水渣、硅灰、免烧脱硫石膏等固态原料,此外投入步骤C得到的水溶液以及可发性聚苯乙烯颗粒,本步骤投放的可发性聚苯乙烯颗粒可以是市售的可发性聚苯乙烯颗粒,也可以是步骤A获得的高强度可发性聚苯乙烯颗粒,按照重量百分比依次加入浆体搅拌机中;然后开启浆体搅拌机,混合搅拌至各种材料混合均匀,例如通常5min左右即可,得到轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0056] 步骤E,将步骤D获得的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h,获得混凝土砌块,经检测,抗压强度可达到3.0Mpa以上;
[0057] 步骤F,将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,14天后抗压强度达到5.5Mpa以上,28天后抗压强度可达到7.5Mpa以上。
[0058] 本发明为由发明人按照关于自保温砌块相关文件和政策要求的标准、规格、参数等,依据抗压强度≥5.0MPa、导热系数<0.12、防火等级A级等参数研发配置获得的包括长方体形、正方体形等不同尺寸、不同形状的均质自保温砌块。
[0059] 下面通过具体的实施例对本发明进一步说明,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些也应视为属于本发明的保护范围。
[0060] 实施例1:
[0061] 原料重量百分比如下:
[0062]
[0063] 上述各原料中,激发剂中含有质量浓度85%的三乙醇胺0.1%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.05%;粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.03%、聚丙烯酸0.02%。
[0064] 上述均质自保温砌块的制作方法如下:
[0065] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到33‑35kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0066] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0067] (3)将重量百分比为36%的硅酸盐水泥、12%火力电厂焦渣、21.67%钢厂水渣、7%硅灰和11%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0068] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0069] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0070] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强度匀质自保温混凝土浆体;
[0071] (7)将搅拌好的轻质高强度匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
[0072] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到6.5MPa。
[0073] 实施例2:
[0074] 原料重量百分比如下:
[0075]
[0076] 上述原料中,激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.08%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.05%、二乙酰胺0.02%;粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.03%、聚丙烯酸0.02%。
[0077] 上述均质自保温砌块的制作方法如下:
[0078] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到20.8‑22.8kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0079] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0080] (3)将重量百分比为30%硅酸盐水泥、15%火力电厂焦渣、25.62%钢厂水渣、9%硅灰和9%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0081] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0082] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0083] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0084] (7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
[0085] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到5.3MPa。
[0086] 实施例3:
[0087] 原料重量百分比如下:
[0088]
[0089] 上述原料中,激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.1%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.05%;粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.05%。
[0090] 上述均质自保温砌块的配制方法如下:
[0091] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到11.4‑13.4kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0092] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0093] (3)将重量百分比为30%的硅酸盐水泥、14%火力电厂焦渣、31.27%钢厂水渣、6%硅灰和8%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0094] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0095] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0096] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强度匀质自保温混凝土浆体;
[0097] (7)将搅拌好的轻质高强度匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
[0098] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到5.1MPa。
[0099] 实施例4:
[0100] 原料重量百分比如下:
[0101]
[0102] 上述原料中,激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.1%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.08%;粘合剂中含有乳胶粉0.05%、聚丙烯酰胺0.05%。
[0103] 上述均质自保温砌块的制作方法如下:
[0104] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到24‑26kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0105] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0106] (3)将重量百分比为36%的硅酸盐水泥、13%火力电厂焦渣、23.44%钢厂水渣、8%硅灰和8%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0107] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0108] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0109] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0110] (7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到3.0Mpa;
[0111] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到5.5MPa。
[0112] 实施例5:
[0113] 原重量百分比如下:
[0114]
[0115] 上述原料中,激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.1%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.1%;粘合剂中含有乳胶粉0.1%、聚丙烯酰胺0.1%。
[0116] 上述均质自保温砌块的制作方法如下:
[0117] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和上述粘合剂溶液加入到43‑45kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0118] (2)将重量百分比为5%的水加入浆体搅拌机中;
[0119] (3)将重量百分比为40%的硅酸盐水泥、10%火力电厂焦渣、20.52%钢厂水渣、8%硅灰和8%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0120] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0121] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0122] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0123] (7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到4.0Mpa;
[0124] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到7.0MPa。
[0125] 实施例6:
[0126] 原料重量百分比如下:
[0127]
[0128] 上述原料中,激发剂中含有质量浓度为85%的三乙醇胺0.1%、质量浓度为85%的三异丙醇胺0.1%;粘合剂0.05%中含为乳胶粉0.025%、聚丙烯酰胺0.025%;
[0129] 上述均质自保温砌块的制作方法如下:
[0130] (1)提供一个容器,加10‑12kg水后,将水温加热到40℃,将所需粘合剂材料加入水中,边加边搅拌,搅拌2min,使其充分溶解,配制成粘合剂溶液;之后将聚羧酸高性能减水剂、激发剂和粘合剂溶液加入到33‑35kg水中,边加边搅拌,使其充分溶解,配制成水溶液;
[0131] (2)将重量百分比为10%的水加入浆体搅拌机中;
[0132] (3)将重量百分比为20%的硅酸盐水泥、20%火力电厂焦渣、30.77%钢厂水渣、4%硅灰和8%免烧脱硫石膏加入上述浆体搅拌机中,并搅拌2min使其混合均匀;
[0133] (4)将步骤(1)得到的水溶液加入上述浆体搅拌机中;
[0134] (5)将可发性聚苯乙烯颗粒加入上述浆体搅拌机中;
[0135] (6)开启浆体搅拌机,搅拌5min,使各种材料混合均匀,得到所述轻质高强匀质自保温混凝土浆体;
[0136] (7)将搅拌好的轻质高强匀质自保温混凝土浆体注入不同形状的模具中,经过40‑60℃的蒸汽养护,3h后进行脱模,再经过23‑25℃恒温养护8h后,抗压强度达到2.6Mpa;
[0137] (8)将养护好的混凝土砌块用不同尺寸、不同形状的切割机切割成不同尺寸、规格、形状的匀质自保温砌块成品,28天后抗压强度达到4.9MPa。
[0138] 由实施例1至6所制得的均质自保温砌块,各项物理力学性能如下表所示,具体测试方法依据:自保温砌块应用技术标准XJJ109‑2019、混凝土砌块和砖试验方法标准GB/T 4111、绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法标准GB/T 13475。
[0139]
[0140]
[0141] 上表所获得的测试数据均为采用普通市售可发性聚苯乙烯颗粒作为原料生产的砌块的数据。通过实践获知,如果采用前述步骤A的方法使用工业硅酸钠溶液对市售可发性聚苯乙烯颗粒进行包覆处理后,各技术指标均能获得一定的改善,特别是抗压强度可提升8%左右。
[0142] 从表中可以看出,使用此种方法配置的均质自保温砌块工作性能优良、表观密度低、抗压强度高、离析性较低、容重较低、防火等级高、导热系数低、保温性能优、安全性好、且能与建筑物同寿命。
[0143] 对比实验:
[0144] 实施例7,与实施例1相比,原料做如下变化:硅酸盐水泥42%;火力电厂焦渣10%;钢厂水渣20.67%;硅灰6%;免烧脱硫石膏9%,其余不变。性能测试结果:产品强度≥
5.5MPa,干密度>1000kg,属超重。
[0145] 实施例8,与实施例2相比,原料做如下变化:火力电厂焦渣13%;可发性聚苯乙烯颗粒4.83%(15kg);其余不变。性能测试结果:产品强度≤3.8MPa,强度不达标。
[0146] 实施例9,与实施例3相比,原料做如下变化:普通硅酸盐水泥29%;火力电厂焦渣12%;钢厂水渣28.27%;免烧脱硫石膏13%,其余不变。性能测试结果:产品强度≤3.6MPa,吸水率临近18%,强度低,吸水率高。
[0147] 实施例10,与实施例4相比,原料做如下变化:免烧脱硫石膏9%;粘合剂1.1%(其中乳胶粉0.55%、聚丙烯酰胺0.55%);水8%;其余不变。性能测试结果:产品浆体过于浓稠,不易固形,影响产品质量和切割工艺。
[0148] 实施例11,与实施例5相比,原料做如下变化:高性能减水剂0.1%;其余不变。性能测试结果:产品浆体拌合需增加大量用水,且水泥用量也需相应增加,干密度>1000kg,产品超重,且吸水率趋于18%‑20%之间。
[0149] 实施例12,与实施例6相比,原料做如下变化:钢厂水渣40%;激发剂0.5%(其中乳胶粉0.3%、聚丙烯酰胺0.2%);其余不变。性能测试结果:产品中水泥放热增加,用以产生温差裂缝,且产品脆性增加,产品成品率和抗压强度降低不达标。
[0150] 本发明所提供的匀质自保温砌块具有如下优点,1)减轻构筑物重量;(2)由于其良好抗压强度、低容重、高防火等级(A级)、低导热系数、优良保温性、低离析性,能与建筑物同寿命;(3)使用该均质自保温砌块直接砌筑墙体,既可以同时满足墙体的强度、保温、防火等要求,又无需在墙体外墙再施工单独保温材料,解决现有工艺施工复杂、安全和火灾隐患较大、外保温不能与建筑同寿命等诸多问题;(4)该均质自保温砌块符合政府部门推行的保温与结构一体化相关要求,具有节能环保绿、提升施工效率、节省资源和成本、便于推广的特性。
[0151] 本领域技术人员应当理解,虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的,但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解,并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合,均应属于本发明保护的范围。