一种建筑用保温隔热砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑用保温隔热砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术先将磷石膏和无水乙醇球磨混合后，再加入浓硫酸进行反应，制得预处理磷石膏；随后将自制嵌段共聚物加入水中，搅拌混合均匀后，以200～300mL/min持续通入二氧化碳气体3～5min，再依次加入预处理磷石膏、水泥、减水剂、单分散填料、脲酶和尿素，继续搅拌混合均匀，得浆料；将浆料注入模具中后，静置，得砖坯；再将所得砖坯蒸压养护后，脱模，再经自然养护，即得建筑用保温隔热砖。本发明专利技术所得建筑用保温隔热砖的力学性能和保温隔热性能同时得到了有效的提高。

A Method of Preparing Thermal Insulation Bricks for Buildings

【技术实现步骤摘要】
一种建筑用保温隔热砖的制备方法
本专利技术公开了一种建筑用保温隔热砖的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
建筑节能是近年来大力倡导的可持续发展的政策，有助于能源节约和居住条件的改善。建筑节能的一个重要组成部分是墙体的节能，即墙体具有保温隔热的功能。为此，需要一种自身具备良好建筑热工性能的墙体材料。目前常见的以混凝土为材料的自保温砖或砌块包括以下几种，均存在不同程度的缺陷：1）在普通砖或砌块中填充保温材料，构成保温砖或砌块。由于砖或砌块的顶面壁，以及竖向与横向砌筑砂浆在墙体上形成贯通的“热桥（冷桥）”，从而极大降低墙体的保温隔热性能。同时，保温砌块的块体较大，施工作业中无法做到一手抓砌块、一手铺砂浆，因此影响施工效率，宜造成竖向灰缝砂浆不饱满，使墙体出现裂缝。2）在普通砖或砌块的成型过程中将保温材料预先置入并一起成型而制成的保温砖或砌块。由于保温材料的弹性模量与模具中钢衬板及混凝土材料的弹性模量完全不同，导致保温材料两侧的制品成型时的密实度较低，进而使制品地强度较低并伴随着离散性，影响制品的整体质量，同时，保温材料一侧的墙体材料靠保温材料本身的抗拉强度进行连接，由于这一抗拉强度受材料本身的限制一般较低，老化状态下更低，其耐久和安全性不足。保温砖，一种可替代瓷砖的新型产品，主要适用于卫生间，厨房，电视背景墙，卧室，外墙等。且花色亮丽，规格多样，可随意切割，切面整齐。珍珠岩保温砖是一种新型的建筑装修材料，具有导热系数低、性能稳定、轻质、防火、无毒、无味的优秀特性，可广泛应用于写字楼、酒店、宾馆、店铺、别墅、家居民宅装修装饰工程的防火保温、隔音隔离、隔墙砌筑等非承重墙、填充墙用材；还适用于锅炉内衬、热风炉内衬、烘房、烘道、烟道、暖通风道、冷库等对防火要求较高的场所和部位作为防火隔热保温隔离用材。由于选材系膨胀珍珠岩、耐高温粘结剂等多种无机不燃材料，再经科学配方和先进工艺技术制备而成，完全符合防火建筑材料监督检验规定的A1级防火等级技术指标，耐火高温1100℃以上；珍珠岩保温砖由于选材讲究配方科学，无任何氯气甲醛等毒素释放挥发，完全符合防火建筑材料监督检验规定的烟气毒性安全一级（AQ1）技术要求，是理想的家居室内装修隔墙砌筑安全健康保温材料；优质的珍珠岩保温砖不采用传统的氧化镁氯化镁菱镁等卤素物质和落后的制备工艺，不会锈蚀金属和木材，且具备极好的防水憎水性能和防潮作用；具有传统建筑用粘土砖所无可比拟的轻质保温等新颖独特的优异性能，其优越的内涵品质和合理的性价比得到防火保温行业和装饰装修各界人士的赞誉。目前传统的建筑用保温隔热砖的保温隔热性能和力学性能难以兼顾，且无法进一步提升，还需对此进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统建筑用保温隔热砖的保温隔热性能和力学性能难以兼顾，且无法进一步提升的弊端，提供了一种建筑用保温隔热砖的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按重量份数计，依次取30～50份磷石膏，60～80份无水乙醇，球磨混合均匀后，再加入磷石膏质量0.06～0.08份的浓硫酸，加热搅拌反应后，真空干燥，得预处理磷石膏；（2）按重量份数计，依次取40～50份预处理磷石膏，60～80份水泥，3～5份减水剂，100～120份单分散填料，80～120份水，8～10份自制嵌段共聚物，0.3～0.5份脲酶，8～10份尿素，先将自制嵌段共聚物加入水中，搅拌混合均匀后，以200～300mL/min持续通入二氧化碳气体3～5min，再依次加入预处理磷石膏、水泥、减水剂、单分散填料、脲酶和尿素，继续搅拌混合均匀，得浆料；（3）将浆料注入模具中后，静置，得砖坯；（4）将所得砖坯蒸压养护后，脱模，再经自然养护，即得建筑用保温隔热砖。步骤（2）所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。步骤（2）所述减水剂为木质素磺酸钠，TH-928聚羧酸系减水剂、YZ-1萘系高效减水剂中的任意一种。步骤（2）所述单分散填料的制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份纳米氧化石墨烯，60～80份油酸，80～100份无水乙醇，10～20份正硅酸乙酯，先将纳米氧化石墨烯分散于油酸中，并将正硅酸乙酯和无水乙醇搅拌稀释，随后加入纳米氧化石墨烯的分散液，加热搅拌反应后，离心分离，干燥，得单分散填料。步骤（2）所述自制嵌段共聚物的制备过程为：将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇磷酸酯按质量比15：1～20：1混合，并加入聚乙二醇磷酸酯质量0.22～0.36倍的对二氯苯和聚乙二醇磷酸酯质量0.02～0.04倍的二茂铁，恒温搅拌反应，出料，得自制嵌段共聚物。步骤（4）所述蒸压养护为：于温度为195～205℃，压力为16～18atm条件下，进行蒸压养护2～4h。步骤（1）所述球磨混合均匀为：按球料质量比为20：1～30：1加入氧化锆球磨珠，于公转转速为300r/min，自转转速为600r/min，每35min正反向交替运行，交替间隔停机时间为0min，频率为40Hz条件下，球磨混合3～4h；所述氧化锆球磨珠是由直径10mm、8mm和6mm的氧化锆球磨珠按数量比为10：20：50混合而成。步骤（1）所述磷石膏中还可以加入磷石膏质量3～5%的中空稻壳纤维；所述中空稻壳纤维的制备过程为：将稻壳用稀盐酸浸泡后，再用去离子水洗涤至中性，再将洗涤后的稻壳冷冻粉碎后，于氮气保护状态下，以0.5℃/min速率缓慢升温至500℃，保温炭化3～5h后，继续以10℃/min速率快速升温至1480℃，高温反应2～4h后，随炉冷却至室温，出料，即得中空稻壳纤维。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术技术方案首先以磷石膏作为原料之一，首先利用无水乙醇为助磨剂，并利用浓硫酸为催化剂，催化磷石膏中所含五氧化二磷和无水乙醇反应形成磷脂，添加到砖体体系中后，可在后续蒸压养护过程中，磷脂在砖体碱性环境下发生水解，并与砖体内部水泥水化产生的游离钙离子结合，使其转换为对砖体力学性能有益的羟基磷酸钙成分，从而使产品的力学性能得以提升，再者，磷脂在前期搅拌过程中可起到良好的乳化作用，从而有利于空气以微小气泡形式分散于砖体内部，从而有利于砖体的保温隔热效果的提升；（2）本专利技术技术方案通过引入自制嵌段共聚物，首先，嵌段共聚物分子结构中含有柔性链段，该柔性链段的引入可有效避免砖体在受力以及冻融过程中的开裂问题；另外，该嵌段共聚物分子结构中同时含有疏水部分和亲水部分，可在混料过程中，在水溶液体系下自组装形成囊泡结构，而囊泡结构的存在，可在砖体内部形成封闭的气泡，而且该嵌段共聚物分子结构中的脒基团可与二氧化碳发生可逆的相互作用，使脒基团带上同种电荷后相互排斥，从而使囊泡结构发生规律的膨胀和收缩，使囊泡结构内部因囊泡的膨胀和收缩形成二级气泡结构，即在囊泡内形成新的闭合泡沫，使囊泡内部形成类似于真空的结构，使产品的保温隔热性能得到进一步提升；（3）本专利技术技术方案在体系内引入单分散填料，该填料表面均匀分布有单分散结构的纳米二氧化硅，在后续蒸养过程中，纳米二氧化硅参与了水泥的水化反应，使填料表面原本纳米二氧化硅占据的空间形成纳米级别的闭孔结构，从而使孔洞之中的空气分子完全吸附在孔洞内壁之上，无法自由运动，也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑用保温隔热砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，依次取30～50份磷石膏，60～80份无水乙醇，球磨混合均匀后，再加入磷石膏质量0.06～0.08份的浓硫酸，加热搅拌反应后，真空干燥，得预处理磷石膏；（2）按重量份数计，依次取40～50份预处理磷石膏，60～80份水泥，3～5份减水剂，100～120份单分散填料，80～120份水，8～10份自制嵌段共聚物，0.3～0.5份脲酶，8～10份尿素，先将自制嵌段共聚物加入水中，搅拌混合均匀后，以200～300mL/min持续通入二氧化碳气体3～5min，再依次加入预处理磷石膏、水泥、减水剂、单分散填料、脲酶和尿素，继续搅拌混合均匀，得浆料；（3）将浆料注入模具中后，静置，得砖坯；（4）将所得砖坯蒸压养护后，脱模，再经自然养护，即得建筑用保温隔热砖。

【技术特征摘要】
1.一种建筑用保温隔热砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，依次取30～50份磷石膏，60～80份无水乙醇，球磨混合均匀后，再加入磷石膏质量0.06～0.08份的浓硫酸，加热搅拌反应后，真空干燥，得预处理磷石膏；（2）按重量份数计，依次取40～50份预处理磷石膏，60～80份水泥，3～5份减水剂，100～120份单分散填料，80～120份水，8～10份自制嵌段共聚物，0.3～0.5份脲酶，8～10份尿素，先将自制嵌段共聚物加入水中，搅拌混合均匀后，以200～300mL/min持续通入二氧化碳气体3～5min，再依次加入预处理磷石膏、水泥、减水剂、单分散填料、脲酶和尿素，继续搅拌混合均匀，得浆料；（3）将浆料注入模具中后，静置，得砖坯；（4）将所得砖坯蒸压养护后，脱模，再经自然养护，即得建筑用保温隔热砖。2.根据权利要求1所述的一种建筑用保温隔热砖的制备方法，其特征在于步骤（2）所述水泥为普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种建筑用保温隔热砖的制备方法，其特征在于步骤（2）所述减水剂为木质素磺酸钠，TH-928聚羧酸系减水剂、YZ-1萘系高效减水剂中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种建筑用保温隔热砖的制备方法，其特征在于步骤（2）所述单分散填料的制备过程为：按重量份数计，依次取20～30份纳米氧化石墨烯，60～80份油酸，80～100份无水乙醇，10～20份正硅酸乙酯，先将纳米氧化石墨烯分散于油酸中，并将正硅酸乙酯和无水乙醇搅拌稀释，随后加入纳米氧化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠世军，
申请(专利权)人：惠世军，
类型：发明
国别省市：贵州,52