CN103332905A - 一种装饰保温泡沫陶瓷复合板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,该复合板是由装饰砂浆面层和泡沫陶瓷隔热层组成,其中装饰砂浆面层的原料组成为:细骨料1900kg/m³～2300kg/m³；水泥420kg/m³～510kg/m³；硅灰15kg/m³～30kg/m³；掺合料50kg/m³～90kg/m³；减水剂2.9kg/m³～4.2kg/m³；水95kg/m³～130kg/m³；无机颜料0～8kg/m³;泡沫陶瓷隔热层的原料重量百分比组成为:建筑垃圾50～85%；粘土10～45%；发泡剂3～8%。本发明的装饰保温复合板采用建筑垃圾为原料，不仅解决了建筑垃圾的处理问题，节能环保，而且还能进行综合利用具有很大的经济利润。本发明的装饰保温复合板的原料安全环保，并且具有保温装饰的双重功能。

Description

一种装饰保温泡沫陶瓷复合板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种装饰保温泡沫陶瓷复合板及其制备方法。

背景技术

目前，我国建筑墙体使用最广泛的保温体系是聚苯板保温体系，这类体系有如下的缺点：

(1) 耐久性不好，建筑结构的设计服务年限一般为50年，而聚苯板的使用寿命只有10～15年，不能满足建筑物使用期的要求；

(2) 易燃，由于聚苯板为有机材料，遇火灾时会被迅速燃烧，导致结构破坏，因此，开发不燃、轻质的保温材料是当务之急。

另一方面，随着国家经济的发展和城市建设步伐加快，建筑垃圾也逐年增多，据测算，建筑垃圾已占城市垃圾总量的40％以上，全国每年城市建筑垃圾的产出总量达8亿多吨。运用科技手段消化建筑垃圾，实现建筑垃圾的减量化、资源化，对促进绿色循环经济的发展，节约天然资源，改善环境，实现社会和经济的可持续发展具有十分重大的意义。

泡沫陶瓷砖具有密度小、强度高、可自承重的特点，从而可使建筑物的整体重量减轻，结构成本降低；因为该产品隔热、保温，从而可减薄墙体的厚度，有效提高建筑物的使用面积；也因为该产品隔热、保温性能优良，可使冬季采暖和夏季降温所用的能耗大大降低；同时，由于该产品是无机非金属材料，具有绝热阻燃的特性，因此防火安全系数高，是理想的新型绿色低碳墙体材料。目前在轻质陶瓷砖制作方面，有以页岩煤矸石为原料的《石制高强轻体防水保温制品及其制作方法》公开号CN1348038A,和主要以煤矸石的《一种高掺量煤矸石的建筑材料及其制作方法》公开号CN1450026A。

    由于既有泡沫陶瓷板材为坯料烧成后经切割而成，外表面呈开放的多孔状，直接用于墙体表面，既不雅观，又易挂尘埃，还影响保温效果，本发明将切割的泡沫陶瓷板与彩色砂浆装饰层复合，避免了上述缺点，使板材具有了保温装饰的双重功能。

发明内容

为解决现有墙体保温材料存在的缺点，本发明旨在提供一种装饰保温泡沫陶瓷复合板及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的装饰保温复合陶瓷板材由装饰砂浆面层和泡沫陶瓷隔热层复合而成；

装饰砂浆面层的原料组成按每立方米砂浆的重量配合比如下：

细骨料         1900 kg/m³～2300 kg/m³；

水泥           420 kg/m³～510 kg/m³；

硅灰           15 kg/m³～30kg/m³；

掺合料         50 kg/m³～90 kg/m³；

减水剂         2.9kg/m³～4.2kg/m³；

水             95kg/m³～130kg/m³；

无机颜料       0～8 kg/m³。

无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等，如铝粉、铜粉、碳黑、锌白和钛白，天然产物料如天然产朱砂、红土、雄黄等，合成的如钛白、铬黄、铁蓝、镉红、镉黄、立德粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄等。

装饰砂浆面层表面的装饰纹理是劈裂石纹理、蘑菇石纹理、大理石纹理或仿竹材、木材纹理等。装饰砂浆面层的厚度为2~5mm，泡沫隔热层的厚度为50~120mm。

泡沫陶瓷隔热层的干容重为200～550kg/ m³。

装饰砂浆面层所用水泥为42.5等级普通硅酸盐水泥或52.5等级普通硅酸盐水泥；细骨料均为河砂；河砂级配为：粒径1.25～5mm的为45～60%，粒径1.25mm以下的为40～55%；掺合料为粉煤灰(Ⅰ级)；减水剂为萘系高效减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物、聚丙烯酸盐及其接枝共聚物或聚羧酸高效减水剂；

1.发泡陶瓷板材的生产方法

本发明的目的是利用建筑垃圾，以建筑垃圾为原料，制作发泡陶瓷材料。以建筑垃圾为主要原料，配以粘土和发泡剂，制成轻质陶瓷砖的混合料，将混合料混合均匀后并粉碎至240～260目，经高温烧制而成。经试验，建筑垃圾的用量范围在60%~85%。具体的制备方法和步骤如下：

(1)本发明采用建筑垃圾为主要原料，再加上其他辅料，按一定的比例配合均匀。

建筑垃圾 50～85%；  粘土10～45%；发泡剂 3～8%；

其中建筑垃圾主要为废旧砖瓦，其化学成分的质量份比为：

SiO₂ 58.42～61.55; Al₂O₃ 17.41～18.25; Fe₂O₃ 7.38～8.01; TiO₂ 0.78～0.84; CaO 3.41～3.82; MgO 2.16～2.21; K₂O 3.7～5.74; Na₂O 0.68～0.71;  MnO 0.09～0.12; P₂O₅ 0.12～0.14；H₂O 0.08～0.11。

优选：

SiO₂ 60.55; Al₂O₃ 18.25; Fe₂O₃ 7.38; TiO₂ 0.84; CaO 3.41; MgO 2.21;  K₂O 5.74;  Na₂O 0.68;  MnO 0.09; P₂O₅ 0.12；H₂O 0.11。

发泡剂： 碳酸钙、 煤粉、蛭石的一种或几种。

(2) 将建筑垃圾、粘土、发泡剂粉碎至240～260目左右的粒度

(3) 破碎后的配合料过240～260目的筛

(4) 对配合料进行造粒，粒径在8～15mm左右

(5) 将粒状配料放入盒状模具中，在模具和配料之间铺一层1.5mm厚的玻璃纤维纸。

(6) 配合料在模具中的放入量是模具盒高的1/3至2/5

(7) 将装有配合料的模具放入窑炉中烧成，烧成温度制度如下：

在25℃～980℃ 快速升温，在8～12℃/min；

在温度980℃～1130℃之间升温60min；

在1130℃保温40～50min

在1130℃~580℃快速冷却，12℃～15℃/min

在580℃保温30min

在580℃～80℃以1℃/min的速度降温。

(8) 将烧成的块材表面磨平，并按所要求的厚度切割成板材。

本发明以建筑垃圾制作轻质陶瓷砖的主要原料，辅以其他原料，拓宽了轻质陶瓷砖的原料使用范围，为消化建筑垃圾开辟了一个新的途径。

2. 装饰保温复合板材的生产方法

步骤a，模具整理，支模、铺橡胶底模，刷隔离剂；

步骤b，制备装饰面层料浆；

步骤c，摊铺装饰砂浆面层浆料；

步骤d，将泡沫陶瓷板材压于已摊铺的面层料浆之上，并轻用力压平；

步骤e、24h～48h内脱模；

步骤f，养护，成品。      本发明的装饰保温泡沫陶瓷复合板具有以下几方面的特点：

1、本发明的装饰保温复合板采用建筑垃圾为原料，不仅解决了建筑垃圾的处理问题，节能环保，而且还能进行综合利用具有很大的经济利润。

2、本发明的装饰保温复合板的原料安全环保，还具有有密度小、强度高、不易燃的优点，并且具有保温装饰的双重功能。

附图说明

图1本发明的装饰保温泡沫陶瓷复合板的制造工艺流程图 

图2本发明的装饰保温泡沫陶瓷复合板的侧视图

图3本发明的装饰保温泡沫陶瓷复合板的俯视图

其中,1-泡沫陶瓷隔热层,2-水泥基装饰面层。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

(1)将建筑垃圾～废旧砖瓦按60%，粘土35%，煤粉5%的比例配置配合料并初步粉碎，然后将配合料放入球磨机中球磨至240～260目左右，将球磨后的配合料进行造粒，粒径在8～15mm左右。

(2)将造粒好的配合料放入盒状的模具中，在模具和配合料之间铺一层1.5mm的玻璃纤维纸，防止轻质陶瓷砖与模具粘连。

(3)将装料的模具移入窑炉中加热，从室温开始加温至980℃，其升温速率是12℃/分；从980℃至1130℃之间用时60min；在1130℃保温40min，从1130℃到580℃以15℃/min快速冷却，在580℃附近保温30min，然后以1℃/min的速度降温至80℃，开窑得到轻质陶瓷砖。轻质陶瓷砖结构均匀，密度0.62g/cm³，平均气泡孔径是1.5mm，抗折强度1.7Mpa。

(4)将烧成的块材切割成50mm厚的板材备用；

(5)支设具有表面纹理的橡胶底膜和钢侧模；

(6)制备装饰水泥砂浆；

装饰砂浆面层的原料组成按每立方米混凝土的重量配合比如下：

细骨料         2100 kg/m³；

水泥           440 kg/m³；

硅灰           35kg/m³；

掺合料         90 kg/m³；

减水剂         3.3kg/m³；

水             145kg/m³；

无机颜料       3 kg/m³。

(7) 摊铺装饰水泥砂浆，至平均厚度3mm；

(8) 将泡沫陶瓷板与摊铺的装饰砂浆压合；

(9) 24小时后拆模，养护至龄期，样品装饰砂浆层与发泡陶瓷层粘结良好，面层表面纹理清晰。

实施例2  

(1)将建筑垃圾-废旧砖瓦按75%，粘土22%，煤粉1%，碳酸钙3%的比例配置配合料并初步粉碎，然后将配合料放入球磨机中球磨至240～260目左右，将球磨后的配合料进行造粒，粒径在8～15mm左右。

(2)将造粒好的配合料放入盒状的模具中，在模具和配合料之间铺一层1.5mm厚的玻璃纤维纸。将装好料的模具移入窑炉中加热，从室温加热至980℃其升温速度18℃/min；从980℃至1130℃之间用时40分；在1130℃保温30min，从1130℃到580℃以20℃/min速冷却，在580℃附近保温30min，然后以1.5℃/min的速度降温至80℃，开窑得到轻质陶瓷砖。

(3)轻质陶瓷砖结构均匀，密度0.48g/cm³，平均气泡孔径是1.6mm，抗折强度1.6Mpa。

(4)将烧成的块材切割成70mm厚的板材备用；

(5)支设具有表面纹理的橡胶底膜和钢侧模；

(6)制备装饰水泥砂浆；

装饰砂浆面层的原料组成按每立方米混凝土的重量配合比如下：

细骨料         2300 kg/m³；

水泥           450 kg/m³；

硅灰           35kg/m³；

掺合料         60 kg/m³；

减水剂         3.6kg/m³；

水             148kg/m³；

无机颜料       2.8 kg/m³。

(7) 摊铺装饰水泥砂浆，至平均厚度4mm；

(8) 将泡沫陶瓷板与摊铺的装饰砂浆压合；

(9) 24小时后拆模，养护至龄期,装饰砂浆层与发泡陶瓷层粘结良好，面层表面纹理清晰。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:该复合板是由装饰砂浆面层和泡沫陶瓷隔热层组成,其中装饰砂浆面层的原料组成为:

细骨料         1900kg/m³～2300 kg/m³；

水泥           420 kg/m³～510 kg/m³；

硅灰           15 kg/m³～30 kg/m³；

掺合料         50 kg/m³～90 kg/m³；

减水剂         2.9kg/m³～4.2 kg/m³；

水             95 kg/m³～130 kg/m³；

无机颜料       0～8kg/m³;

泡沫陶瓷隔热层的原料重量百分比组成为:

建筑垃圾       50～85%；  

粘土           10～45%；

发泡剂         3～8%。

2.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于: 所述装饰砂浆面层的厚度为2~5mm，泡沫陶瓷隔热层的厚度为50~120mm。

3.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:装饰砂浆面层所用水泥为42.5等级普通硅酸盐水泥或52.5等级普通硅酸盐水泥。

4.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:装饰砂浆面层所用细骨料为河砂，河砂级配为：粒径1.25～5mm的为45～60%，粒径1.25mm以下的为40～55%。

5.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:装饰砂浆面层所用掺合料为Ⅰ级粉煤灰。

6.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:装饰砂浆面层所用减水剂为萘系高效减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物、聚丙烯酸盐及其接枝共聚物或聚羧酸高效减水剂中的一种。

7.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:泡沫陶瓷隔热层所用建筑垃圾的化学成分的质量份比为:SiO₂  58.42～61.55; Al₂O₃ 17.41～18.25; Fe₂O₃ 7.38～8.01; TiO₂ 0.78～0.84; CaO 3.41～3.82; MgO 2.16～2.21; K₂O 3.7～5.74; Na₂O 0.68～0.71; MnO 0.09～0.12; P₂O₅ 0.12～0.14；H₂O 0.08～0.11。

8.如权利要求7所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:泡沫陶瓷隔热层所用建筑垃圾的化学成分的质量份比为:SiO₂  60.55; Al₂O₃ 18.25; Fe₂O₃ 7.38; TiO₂ 0.84; CaO 3.41; MgO 2.21; K₂O 5.74; Na₂O 0.68;MnO 0.09;P₂O₅ 0.12；H₂O 0.11。

9.如权利要求1所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板,其特征在于:泡沫陶瓷隔热层所用发泡剂为碳酸钙、煤粉、蛭石或碳化硅中的一种或几种。

10.一种制备如权利要求1～9任一项权利要求所述的一种装饰保温泡沫陶瓷复合板的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将建筑垃圾、粘土、发泡剂配合均匀，粉碎至240～260目的粒度，破碎后的配合料过240～260目的筛；

（2）对配合料进行造粒，粒径在8～15mm左右；

（3）将粒状配料放入盒状模具中，在模具和配料之间铺一层1.5mm厚的玻璃纤维纸，配合料在模具中的放入量是模具盒高的1/3～2/5；

（4）将装有配合料的模具放入窑炉中烧成，烧成温度程序如下：

在25℃～980℃ 快速升温，升温速度8～12℃/min；

在温度980℃～1130℃之间升温60min；

在1130℃保温40～50min；

在1130℃~580℃快速冷却，降温速度为12℃～15℃/min；

在580℃保温30min；

在580℃～80℃以1℃/min的速度降温；

（5）将烧成的块材表面磨平，并按所要求的厚度切割成泡沫陶瓷隔热层板材；

（6）按重量配比配制装饰面层水泥砂浆；

（7）支设具有表面纹理的橡胶底膜和钢侧模；

（8）将步骤（6）配制的装饰面层水泥砂浆均匀摊铺在模具内，厚度为2～5mm，然后将步骤（5）制成的泡沫陶瓷板材压于已摊铺的面层料浆之上，并轻用力压平；

（9）在温度20～40℃，相对湿度65%～95%的条件下养护24h～48h后脱模，再养护7天可转入自然条件养护至14天，即得到成品装饰保温泡沫陶瓷复合板。

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