利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑工程材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡 墻體砌塊及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著世界能源的逐漸匱乏，我國制定了"節(jié)約能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展"的基本原則， 因此建筑節(jié)能也成為了目前中國建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點。目前建筑節(jié)能的主要手段是外 墻保溫技術(shù)，可以有效解決我國冬夏兩季室內(nèi)外溫差而造成的能源損失問題，它代表了我 國節(jié)能保溫技術(shù)的發(fā)展方向。
[0003] 目前的外墻保溫系統(tǒng)是由聚合物砂漿、玻璃纖維網(wǎng)格布、保溫材料、抹面砂漿、飾 面材料等材料復(fù)合而成，集保溫、防水、飾面等功能于一體。但這種復(fù)雜的施工方式卻存才 極大的問題隱患，一般在施工完畢后一段時間，或經(jīng)冬夏氣溫循環(huán)變化后出現(xiàn)。主要有四大 問題：①保溫層脫落，表現(xiàn)為保溫板材移位、空鼓、脫落；②抹面層開裂，表現(xiàn)為抹面砂漿變 形量差大，產(chǎn)生裂縫；③室內(nèi)結(jié)露，主要發(fā)生于窗口附近，表現(xiàn)為室內(nèi)返霜、結(jié)露，墻面潮濕 發(fā)霉；④外墻面磚空鼓、脫落，表現(xiàn)為外墻面磚、材料空鼓、脫落，除使墻面外觀不好看之外， 也容易發(fā)生事故。因而，外墻外保溫系統(tǒng)從施工方式上就存在很大的弊端。
[0004] 外墻保溫系統(tǒng)所涉及的保溫材料包括有機保溫材料和無機保溫材料兩大類。有機 保溫材料如熱塑性材料EPS、XPS、熱固性材料聚氨酯（PU)、酚醛（PF)等，具有較好的保溫 效果，但阻燃性很差。在國家防火標(biāo)準的檢測下都能達到Bl、B或C難燃級別，但在真實火 災(zāi)中，不僅不會形成抗火災(zāi)功能碳化層結(jié)構(gòu)，還會出現(xiàn)熔融滴落，熔融滴落物會引發(fā)火災(zāi)蔓 延。因而是"火災(zāi)性能"極差的保溫材料。而為提高其防火性能，加入的溴化阻燃劑，具有很 大的毒性，危害環(huán)境與人體健康，根據(jù)聯(lián)合國《斯德哥爾摩公約》，這種阻燃劑于2014年11 月份開始將在全球范圍內(nèi)禁用，這就給無阻燃劑的無機保溫材料如巖棉、膨脹珍珠巖、發(fā)泡 水泥、發(fā)泡玻璃、玻璃棉等打開了廣闊的前景。無機保溫材料防火性能較好，在防火標(biāo)準中 屬于A級不燃，在火災(zāi)初始階段不燃燒、不蔓延，但同樣是經(jīng)不住高溫火攻擊，玻璃棉350°C 以上脆化、粉化，巖棉在650°C以上開始粉化，在真實大火中均燒成一把粉，不能有效地保護 建筑物。而且其保溫效果差，容重大，易吸水，耐侯性差，很難達到節(jié)能75%。因而，保溫材 料的發(fā)展方向是既高效節(jié)能，又要防火安全可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是公開一種利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊 及其制造方法，利用沙漠風(fēng)積沙、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、各種尾礦礦渣、建筑垃圾等 固體廢棄物等尾砂作為原材料制的砌塊同時具備高強度、耐火、保溫隔熱、防潮防水、裝飾、 輕質(zhì)、耐候、環(huán)保等多功能。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開的利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊是在尾砂 微晶復(fù)合料高溫制備的發(fā)泡基體上燒結(jié)有一層裝飾面層。
[0007] 所述的尾砂微晶發(fā)泡體體積密度為0. 2~0. 8g/cm3,厚度為30~300mm ;裝飾面 層厚度為〇· 5~IOmm0
[0008] 所述的基體與裝飾面層之間有一過渡層，過渡層的密度由下而上是遞增結(jié)構(gòu)。
[0009] 以重量百分比計，所述的尾砂微晶復(fù)合料包括由50~95%尾砂微晶料、2~35% 添加劑和1~15 %發(fā)泡劑構(gòu)成。
[0010] 所述的添加劑為硼酸、磷酸鉀、長石、白云石、釉料、陶瓷或碎玻璃中的一種或幾 種。
[0011] 所述的發(fā)泡劑為炭黑、碳化硅、石灰石、純堿、二氧化錳、石膏中的一種或幾種。
[0012] 所述的裝飾面層由尾砂微晶料、尾砂、礦物料、高溫顏料四類物質(zhì)中每類物質(zhì)中的 一種或幾種制成；所述的尾砂包括：沙漠風(fēng)積沙、砂巖砂粒、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、 各種尾礦礦渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固體廢棄物；所述的礦物料包括：方解石、長石、 輝石、閃石、砂巖。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種微晶發(fā)泡墻體砌塊的制造方法，包括如下步驟：
[0014] 1)以重量百分比計，取所述尾砂微晶料50~95%，添加劑2~35%，發(fā)泡劑1~ 15%，混合制成尾砂微晶復(fù)合料，所述添加劑包括硼酸、磷酸鉀、長石、白云石、釉料、陶瓷或 碎玻璃中的一種或幾種，所述發(fā)泡劑包括炭黑、碳化硅、石灰石、純堿、二氧化錳、石膏中的 一種或幾種；
[0015] 2)將所述尾砂微晶復(fù)合料放入磨機（包括球磨，立式磨，振動磨，氣流磨等）加工 至所需目數(shù)的細粉；
[0016] 3)利用破碎機或磨機與振動篩將尾砂微晶料、尾砂、礦物料、高溫顏料四類物質(zhì)中 每類物質(zhì)中的一種或幾種加工至所需目數(shù)的裝飾面料，所述尾砂包括沙漠風(fēng)積沙、砂巖砂 粒、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、各種尾礦礦渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固體廢棄物，所 述礦物料包括方解石、長石、輝石、閃石、砂巖；
[0017] 4)用布料機依次將尾砂微晶復(fù)合料細粉與裝飾面料鋪撒到組合模具；
[0018] 5)將所述鋪撒有尾砂微晶復(fù)合料細粉與裝飾面料的組合模具送入晶化窯按下述 步驟燒制：
[0019] ①預(yù)熱，升溫至800~950 °C，保溫10~40分鐘；
[0020] ②一體化燒結(jié)，升溫至1000~1350°C，保溫30~120分鐘；
[0021] ③退火冷卻，降溫至280°C以下后出窯；
[0022] ④自然降溫至100°C以下后出模，得到微晶發(fā)泡墻體砌塊板材；
[0023] 6)將微晶發(fā)泡墻體砌塊板材自然放置60小時以上消除應(yīng)力后，經(jīng)打磨或拋光、切 害J、干燥后得到微晶發(fā)泡墻體砌塊。
[0024] 進一步地，步驟2)所述的尾砂微晶復(fù)合料細粉的粒度為100~600目，步驟3)所 述的裝飾面料的粒度為200目~10mm。
[0025] 進一步地，上述的步驟5)_②中的保溫過程中對組合模具施加水平往復(fù)或三維循 環(huán)振動，并且在上述的5)-③之前用輥體對砌塊板材進行一定壓力的往復(fù)施壓。
[0026] 本發(fā)明提供的利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊具有以下特點：
[0027] 1、利用沙漠風(fēng)積沙、砂巖砂粒、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、各種尾礦礦渣、陶 瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固體廢棄物等尾砂作為生產(chǎn)的原材料，廢品及生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢 棄物仍可回收利用，制品經(jīng)l〇〇〇°C以上高溫?zé)Y(jié)而成，制品無放射性元素，成型過程無有害 氣體產(chǎn)生，因而，自身具備環(huán)保功能的同時還可幫助減輕現(xiàn)有的環(huán)境壓力；
[0028] 2、制品由發(fā)泡基體與裝飾面層經(jīng)熔融晶化過程一體化燒結(jié)而成，復(fù)合強度極高， 不存在裝飾面脫落等問題；
[0029] 3、制品裝飾面層可以是微晶素色面、大理石面、砂巖面、彩斑點磨石面，種類樣式 繁多且花色質(zhì)地天然；
[0030] 4、為多功能集成墻體材料，具備強度（1.5~20MPa)、耐火（Al級質(zhì)量損失率 彡5% )、保溫隔熱（導(dǎo)熱系數(shù)0. 07~0. 2WAm ·Κ))、防潮防水、裝飾、輕質(zhì)（干密度0. 2~ 0. 7g/cm3)、耐候耐腐蝕（40%硫酸浸泡750h的質(zhì)量損失率< 3% )、環(huán)保等建筑材料所需的 集成功能。
[0031] 5、直接作為墻體砌塊，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磚混+防水+砂漿+網(wǎng)格+保溫+抹面+裝飾 的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，砌筑施工簡單；
[0032] 6、作為墻體砌塊，其厚度可根據(jù)墻體厚度與保溫要求綜合設(shè)計，彌補了無機保溫 材料保溫性能差的缺陷。
【具體實施方式】
[0033] 本發(fā)明實施例提供的利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊，包括由尾砂微晶復(fù)合料 制成的發(fā)泡基體，及一體化復(fù)合燒結(jié)在所述發(fā)泡體基表面的裝飾面層。
[0034] 其中，尾砂微晶發(fā)泡基體密度為0. 2~0. 8g/cm3,厚度為30~300mm ;裝飾面層厚 度為0· 5~10mnin
[0035] 其中，基體與裝飾面層之間有一過渡層，過渡層的密度由下而上是遞增結(jié)構(gòu)。
[0036] 其中，以重量百分比計，尾砂微晶復(fù)合料由50~95%的尾砂微晶料、2~35%的添 加劑和1~15%的發(fā)泡劑構(gòu)成。
[0037] 添加劑為硼酸、磷酸鉀、長石、白云石、釉料、陶瓷或碎玻璃中的一種或幾種。
[0038] 發(fā)泡劑為炭黑、碳化硅、石灰石、純堿、二氧化錳、石膏中的一種或幾種。
[0039] 其中，裝飾面層包括尾砂微晶料、尾砂、礦物料、高溫顏料四類物質(zhì)中每類物質(zhì)中 的一種或幾種。其中，尾砂包括：沙漠風(fēng)積沙、砂巖砂粒、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、各種 尾礦礦渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固體廢棄物；礦物料包括：方解石、長石、輝石、閃石、 砂巖。
[0040] 本發(fā)明實施例提供的一種利用尾砂生產(chǎn)微晶發(fā)泡墻體砌塊的制造方法，包括如下 步驟：
[0041] 1)以重量百分比計，取所述尾砂微晶料50~95%，添加劑2~35%，發(fā)泡劑1~ 15%，混合制成尾砂微晶復(fù)合料，所述添加劑包括硼酸、磷酸鉀、長石、白云石、釉料、陶瓷或 碎玻璃中的一種或幾種，所述發(fā)泡劑包括炭黑、碳化硅、石灰石、純堿、二氧化錳、石膏中的 一種或幾種；
[0042] 2)將所述尾砂微晶復(fù)合料放入磨機（包括球磨，立式磨，振動磨，氣流磨等）加工 至粒度為100~600目數(shù)的細粉；
[0043] 3)利用破碎機或磨機與振動篩將尾砂微晶料、尾砂、礦物料、高溫顏料四類物質(zhì)中 每類物質(zhì)中的一種或幾種加工至粒度為200目~IOmm的裝飾面料，其中，尾砂包括沙漠風(fēng) 積沙、砂巖砂粒、河流淤泥廢沙、煤矸石粉煤灰、各種尾礦礦渣、陶瓷、碎玻璃、建筑垃圾等固 體廢棄物，所述礦物料包括方解石、長石、輝石、閃石、砂巖；
[0044] 4)用布料機依次將尾砂微晶復(fù)合料細粉與裝飾面料鋪撒到組合模具；
[0045] 5)將所述鋪撒有尾砂微晶復(fù)合料細粉與裝飾面料的組合模具送入晶化窯按下述 步驟燒制：
[0046] ①預(yù)熱，升溫至800~950 °C，保溫10~40分鐘；
[0047] ②一體化燒結(jié)，升溫至1000~1350°C，保溫30~120分鐘；
[0048] ③退火冷卻，降溫至280°C以下后出窯；
[0049] ④自然降溫至100°C以下后出模，得到微晶發(fā)泡墻體砌塊板材；
[0050] 6)將微晶發(fā)泡墻體砌塊板材自然放置60小時以上消除應(yīng)力后，經(jīng)打磨或拋光、切 害J、干燥后得到微晶發(fā)泡墻體砌塊。
[0051] 在上述的步驟5)-②中的保溫過程中對組合模具施加水平往復(fù)或三維循環(huán)振動， 并且在上述的5)_③之前用輥體對砌塊板材進行一定壓力的往復(fù)施壓。
[0052] 在低密度發(fā)泡基體與高密度裝飾面層之間設(shè)