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CN101885619B - 加气烧结页岩砌块及其制备方法 - Google Patents

加气烧结页岩砌块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种加气烧结页岩砌块及其制备方法。加气烧结页岩砌块以普通页岩、纤维素醚及泡沫混凝土发泡剂为原料，先将页岩磨细成页岩粉并加适量水陈化，再将陈化好的页岩和配制好的纤维素醚溶液搅拌均匀制成页岩料浆，发泡剂在高速搅拌条件下或发泡机中发泡，将泡沫与页岩料浆置于搅拌机中二次搅拌，然后经浇注入模、烘干、切割、焙烧、冷却而成。本发明采用丰富的页岩资源作为主要原料，避免了使用粘土作为原材料，能够节约大量土地资源，制备的加气烧结页岩砌块具有密度低、保温隔热性能好、体积稳定性佳、耐久性优良等特点。

Description

加气烧结页岩砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质建筑节能墙体材料――加气烧结页岩砌块及其制备方法。
背景技术
随着全球能源形势日趋严峻，各国对节约能源的重视也逐步提高到战略层面。在能源消耗的众多形式中，我国建筑能耗在总能源消耗量中所占比例逐年上升，已经从20世纪70年代末的10%上升到现在的27.6%。因此，我国政府越来越重视建筑节能工作。国家从1997年开始强制实施了节能50%的标准，而北京、天津等地已经开始强制实施节能65%的标准。
我国目前广泛使用的节能墙材以加气混凝土、页岩空心砖、页岩多孔砖和轻集料混凝土小型空心砌块为主。随着第三步建筑节能的推广实施，页岩空心砖、页岩多孔砖和轻集料混凝土小型空心砌块等单一墙体材料很难满足外围护结构热工性能的要求，而加气混凝土则存在收缩较大、墙体易开裂的问题。因此开发一种微孔、轻质、保温隔热的烧结砌块具有重要的现实意义。公开号为“CN 101143766A”的“油页岩多孔隔热建筑材料”专利公开了一种加入泥炭、木屑、枯草或秸秆等有机物造孔剂生产多孔隔热页岩砌块的方法，公开号为“CN 1986183A”的“微孔保温页岩砖的生产方法”专利公开了一种加入植物粉料、聚苯乙烯颗粒或膨胀珍珠岩颗粒等造孔剂生产微孔页岩砖的方法。虽然这两种方法生产的页岩砖都具有较好的保温隔热性能，但其生产过程中都需要加入大量的有机或无机造孔剂，前者需要加入质量分数为20%～30%的可烧尽物，后者需要加入体积分数为25%～50%的微孔剂，除此以外，这两种方法生产的页岩砖密度都较大，均为1200kg/m3左右。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种轻质、多孔、保温隔热的新型墙体材料――加气烧结的页岩砌块；本发明的另一目的是提供所述加气烧结页岩砌块的制备方法。
实现本发明目的技术方案是：一种加气型烧结页岩砌块的组分及重量百分数如下：
页岩：96.7%～98.4%
纤维素醚：1.5%～3.0%
发泡剂：0.1%～0.3%。
其中：所述的页岩采用磨细并通过0.63mm方孔筛的页岩，其中SiO2含量为50%～80%，Al2O3含量为7%～20%，Fe2O3含量为3%～15%，CaO含量为0～3%；纤维素醚为为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素；发泡剂为松香类发泡剂或/和蛋白质发泡剂。
说明书附图是加气烧结页岩砌块的制备流程图。以普通页岩、纤维素醚及泡沫混凝土发泡剂为原料，先将页岩磨细成页岩粉并加适量水陈化，再将陈化好的页岩和配制好的纤维素醚溶液搅拌均匀制成页岩料浆，发泡剂在高速搅拌条件下或发泡机中发泡，将泡沫与页岩料浆置于搅拌机中二次搅拌，然后经浇注入模、烘干、切割、焙烧、冷却而成。具体的方法步骤如下：
a 粉磨：采用球磨机等粉磨设备将页岩磨细，过0.63mm方孔筛，过筛的页岩粉进入后续制备过程，未过筛的页岩返回重新磨细；
b 陈化：磨细页岩加适量水混合均匀后陈化；
c 一次搅拌：将纤维素醚与热水混合均匀，配成溶液待冷却后使用。按权利要求1所述配比称量陈化好的页岩、纤维素醚溶液和水，置于搅拌机中搅拌均匀制得页岩料浆；
d 发泡：将发泡剂与水按一定比例混合后置于高速搅拌机或发泡机中发泡，泡沫待用；
e 二次搅拌：称取一定量的泡沫，与页岩料浆搅拌均匀；
f 成型：将加入泡沫后混合均匀的料浆浇注模具中，并适当振捣；
g 干燥：成型后带模烘72h左右，温度为40℃～60℃；
h 切割、焙烧：将干燥后的坯体切割，然后入窑焙烧，升温速度为60℃～120℃/h，在1000℃～1125℃保温1h～4h，焙烧完成后在窑内自然冷却至常温。
本发明采用上述技术方案，主要有以下特点：
（1）采用丰富的页岩资源作为主要原料，避免了使用粘土作为原材料，能够节约大量土地资源，符合可持续发展的要求。
（2）用发泡剂制好的泡沫加入页岩料浆中搅拌均匀，经烘干、焙烧后能在页岩砌块内形成大量孔径细小、分布均匀的微孔。能够制备密度为500kg/m3～1000kg/m3，强度为2MPa～8MPa且具有良好保温、隔热功能的加气页岩砌块。
（3）加气型烧结页岩砌块既有加气混凝土导热系数低、保温隔热性能好的特点，又有烧结制品体积稳定性好、耐久性优良的特点，克服了加气混凝土收缩大、墙体易出现裂缝的缺陷。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。
实施例1
一种加气型烧结页岩砌块的组分及重量百分数如下：
页岩：97.4%
甲基纤维素：2.5%
松香类发泡剂：0.1%
实施例2
一种加气型烧结页岩砌块的组分及重量百分数如下：
页岩：97.8%
甲基纤维素：2.0%
蛋白类发泡剂：0.2%
实施例3
一种加气型烧结页岩砌块的组分及重量百分数如下：
页岩：97.3%
羟丙基甲基纤维素：2.5%
蛋白质发泡剂：0.１%；松香类发泡剂：0.1%
实施例4：
一种加气型页岩砌块的制备方法的具体步骤如下：
ａ．粉磨：采用球磨机等粉磨设备将页岩磨细，过0.63mm方孔筛，过筛的页岩粉进入后续制备过程，未过筛的页岩返回重新磨细；
b．陈化：磨细页岩与水按重量份5:1混合均匀后陈化２ｄ；
c． 一次搅拌：将纤维素醚与热水按重量份1:5混合均匀，配成溶液待冷却后使用。按实施例1中的配比将陈化好的页岩、甲基纤维素溶液和占干页岩总量50的%水置于搅拌机中搅拌均匀制得页岩料浆；
d． 发泡：将发泡剂与水按重量份1:40混合后置于高速搅拌机或发泡机中发泡，泡沫待用；
e．二次搅拌：将泡沫与页岩料浆搅拌均匀；
f．成型：将加入泡沫后混合均匀的料浆浇注模具中，并适当振捣；
g．干燥：成型后带模在40℃烘12h，50℃烘4h，55℃烘干；
h．切割、焙烧：将干燥后的坯体切割，然后入窑焙烧，600℃以下时升温速度为1.5℃/min，600℃～1100℃时升温速度为2.0℃/min， 1100℃保温2h，焙烧完成后在窑内自然冷却至常温。
实施例5：
一种加气型页岩砌块的制备方法的具体步骤如下：
a 粉磨：采用球磨机等粉磨设备将页岩磨细，过0.63mm方孔筛，过筛的页岩粉进入后续制备过程，未过筛的页岩返回重新磨细；
b 陈化：磨细页岩与水按5:1混合均匀后陈化；
c 一次搅拌：将纤维素醚与热水按重量份1:5混合均匀，配成溶液待冷却后使用。按实施例2配比称量陈化好的页岩、甲基纤维素溶液和水（加水量以质量计，陈化页岩中水分、甲基纤维素溶液中水分及一次搅拌时加入的水总量占干页岩总量的50%）置于搅拌机中搅拌均匀制得页岩料浆；
d 发泡：将发泡剂与水按1:40混合后置于高速搅拌机或发泡机中发泡，泡沫待用；
e 二次搅拌：将泡沫与页岩料浆搅拌均匀；
f 成型：将加入泡沫后混合均匀的料浆浇注模具中，并适当振捣；
g 干燥：成型后带模在40℃烘12h，50℃烘8h，60℃烘干；
h 切割、焙烧：将干燥后的坯体切割，然后入窑焙烧，600℃以下时升温速度为1.5℃/min，600℃～1050℃时升温速度为2.0℃/min， 1050℃保温4h，焙烧完成后在窑内自然冷却至常温。
实施例６
　　以实施例4可以制得密度约为750kg/m3、抗压强度约为3.2Mpa、孔隙率约为70%的加气页岩砌块，多数孔隙孔径小于0.5mm。

Claims (2)

1. 一种加气烧结页岩砌块，其特征在于，按重量百分比由以下成分构成：
页岩：96.7%～98.4%  纤维素醚：1.5%～3.0%  发泡剂：0.1%～0.3%；所述的页岩采用磨细并通过0.63mm方孔筛的页岩，其中SiO2含量为50%～80%，Al2O3含量为7%～20%，Fe2O3含量为3%～15%，CaO含量为0～3%；所述的纤维素醚为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素，所述的发泡剂为松香类发泡剂或蛋白质发泡剂。
2.一种制备权利要求1所述加气烧结页岩砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a．粉磨：采用球磨机将页岩磨细，过0.63mm方孔筛；
b．陈化：磨细页岩加适量水混合均匀后陈化1d～3d；
c．一次搅拌：将纤维素醚与热水混合均匀，配成溶液待冷却后使用；按配比称量陈化好的页岩、纤维素醚溶液和水，置于搅拌机中搅拌均匀制得页岩料浆；
d．发泡：将发泡剂与水按一定比例混合后置于高速搅拌机或发泡机中发泡，泡沫待用；
e．二次搅拌：称取一定量的泡沫，与页岩料浆搅拌均匀；
f．成型：将加入泡沫后混合均匀的料浆浇注模具中，并适当振捣；
g．干燥：成型后带模烘72h左右，温度为40℃～60℃；
h．切割、焙烧：将干燥后的坯体切割，然后入窑焙烧，升温速度为60℃～120℃/h，在1000℃～1125℃保温1h～4h，焙烧完成后于窑内冷却。
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