一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，包括以下步骤：将固废垃圾干燥、粉碎、过筛，制得预处理固废垃圾颗粒；制备钛－锆杂化气凝胶粉末；将硫酸铝盐水泥、粉煤灰、预处理固废垃圾颗粒、碳纤维、钛－锆杂化气凝胶粉末，混合搅拌均匀，加入发泡剂与减水剂，继续混合处理，加入水，得到混合料；最后将混合料进行浇注，20－30℃下养护处理7－10天，得到保温板。本发明专利技术提供的保温板不仅具有良好的保温性能，且机械性能高。且机械性能高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体涉及一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上人口最多的国家，人均能源资源较少，是世界上少数几个以煤炭为主的国家，但我国又是一个能源消耗大国，我国的能源消耗量高估世界第二位。因此，能源供应紧张成为了我国现阶段亟待解决的问题。随着建筑行业在近几年的飞速发展，建筑能耗也在总能耗中占据主导地位且还在逐年上涨。随着我国对能源消耗的重视，民用建筑的节能标准也在逐步上升。目前我国建筑节能设计标准已经由最初第一阶段要求的建筑节能50％以上发展为建筑节能65％的标准，甚至个别地区还提出了节能幅度将达到75％以上的标准。并且，随着国家禁止使用黏土砖政策的下达，建筑节能俨然成为目前建筑行业的首要任务。
[0003]目前，降低建筑能耗，做好建筑节能，需要管理妥当用能设备系统。其中，这种最有效的方式就是建筑物本身保温隔热性能的提高。随着城市化进度的推进，在城市建设中产生越来越多的建筑渣土、拆迁装修垃圾等固体废弃物。目前这类建筑垃圾主要是以填埋的方式处理，对环境造成破坏。废弃混凝土、粉煤灰、矿渣等建筑和工业固废由于性能稳定、强度较高，已在建筑工程中得到广泛应用。但是，以废黏土砖、灰土为主要成分的拆房垃圾强度低、成分不稳定，以亚硫酸钙和碳酸钙为主要成分的烧结脱硫灰活性很低，转炉钢渣含有一定量的游离氧化钙和氧化镁，存在安定性隐患，致使这些建筑和工业固废综合利用率低，大量堆存，环境影响大。如何将其再利用成为建筑节能的又一关注点。
[0004]专利CN201210175534.9提供了一种Ha－NTP功能外墙内墙防火保温板及其制备方法，保温板包括保温层及设置于保温层两侧的阻燃装饰层，保温层上还复合有负离子释放层，阻燃装饰层呈袋状，所述的保温层和负离子释放层设置于阻燃装饰层的内部，通过抽真空使阻燃装饰层与保温层、负离子释放层实现铺装复合；其制备方法包括：制备保温层和负离子释放层，将制备好的负离子释放层和保温层铺装于由铝箔玻璃纤维袋制成的阻燃装饰层内，经抽真空制成保温板。专利CN201410781197.7提供了一种内墙用防火保温板，按照重量百分比的原料包括：硫铝酸盐快硬水泥5－15％，粉煤灰15－45％，聚苯乙烯泡沫颗粒5－25％，熟石膏粉5－30％，双氧水10－20％，水10－20％，发泡剂1－5％，所述发泡剂为复合型发泡剂。采用以下步骤制备：将硫铝酸盐快硬水泥、粉煤灰、聚苯乙烯泡沫颗粒、熟石膏粉和水按照重量百分比配制，充分搅拌均匀制成浆料；按配料比例加入双氧水进行氧化；加入发泡剂继续搅拌发泡；经搅拌器搅拌均匀后浇注于模具中成型；脱模后的发泡水泥经自然养护，切割成规格形状；检测、包装。上述现有技术中通过使用发泡材料或负离子释放材料来提高内墙材料的功能性，虽然有一定的效果，但是效果不是太明显，且成本高，制得的保温板的机械性能需要进一步改善才能满足现代建筑材料发展的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，将固废垃圾进行预处理后加入水泥基体中，并加入钛－锆杂化气凝胶粉末，不仅提高了基体材料的热稳定性以及机械性能。而且钛－锆杂化气凝胶具有稳定的多孔机构，有效降低了基体材料的传热性能，进而提高了材料的保温性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，包括以下步骤：
[0008](1)将固废垃圾干燥、粉碎、过筛，制得预处理固废垃圾颗粒；
[0009](2)将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，滴加去离子水，然后加入1mol/L盐酸和无水乙醇体积比为(0.4－0.6)：20组成的混合液调节溶液的pH为2－3，进行预水解处理，得到预水解溶胶；
[0010](3)将乙酰丙酮锆溶于无水乙醇和去离子水体积比为(2－4)：1组成的混合液中，然后加入甲酰胺，搅拌处理，最后加入上述制得的预水解溶胶，并加入1，2－环氧丙烷，交联反应，最后将得到的湿凝胶采用无水乙醇进行溶剂交换，将得到的混合物超临界氮气干燥，最后研磨处理，得到钛－锆杂化气凝胶粉末；
[0011](4)将硫酸铝盐水泥、粉煤灰、预处理固废垃圾颗粒、碳纤维、钛－锆杂化气凝胶粉末，混合搅拌均匀，然后加入发泡剂与减水剂，继续混合处理，加入水，得到混合料；最后将混合料进行浇注，20－30℃下养护处理7－10天，得到保温板。
[0012]作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述预处理固废垃圾颗粒的平均粒径大小为0.1－0.3mm，含水率小于0.1％。
[0013]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述预水解处理的温度为45－55℃，时间为50－70min。
[0014]作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述钛酸四丁酯、无水乙醇、去离子水的体积比为(2－3)：15：(1－1.5)。
[0015]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述超临界氮气干燥的温度为270－300℃，压力为8－10MPa，时间为1－3h。
[0016]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述乙酰丙酮锆、甲酰胺、预水解溶胶、1，2－环氧丙烷的用量比为(1－2)g：(0.1－0.3)ml：(1－5)ml：(3－4)ml。
[0017]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述搅拌处理的转速为1000－3000rpm，时间为20－40min，温度为室温。
[0018]作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述交联反应的温度为60－80℃，时间为20－80min。
[0019]作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述各组分的用量以重量份计，分别为：硫酸铝盐水泥50－70份、粉煤灰20－30份、预处理固废垃圾颗粒30－50份、碳纤维0.1－0.5份、钛－锆杂化气凝胶粉末1－3份、发泡剂4－8份、减水剂0.5－1.5份、水50－60份。
[0020]作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
[0021]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术提供的装配式内墙预制保温板，包括硫酸铝盐水泥、粉煤灰、预处理固废垃圾颗粒、碳纤维、钛－锆杂化气凝胶粉末、发泡剂、减水剂、水。固废垃圾经干燥、粉碎、过筛处理后可作为骨料加入到基体材料中，有效降低了保温板的制备成本。钛－锆杂化气凝胶作为功能性材料加入到基体材料中，其具有稳定的纳米级空穴结构，从而可以有效阻隔空气对流引起的热量传递，进而改善了材料的保温性能。而且杂化气凝胶中，氧化锆团簇与氧化钛团簇相互穿插交联，得到的稳定的纳米级的多孔结构，其机械强度高。
[0023]本专利技术在制备装配式内墙预制保温板时，首先对固废垃圾进行预处理，然后以乙酰丙酮锆为锆源，以钛酸四丁酯为钛源，乙酰丙酮锆具有适度的水解以及缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将固废垃圾干燥、粉碎、过筛，制得预处理固废垃圾颗粒；(2)将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，滴加去离子水，然后加入1mol/L盐酸和无水乙醇体积比为(0.4－0.6)：20组成的混合液调节溶液的pH为2－3，进行预水解处理，得到预水解溶胶；(3)将乙酰丙酮锆溶于无水乙醇和去离子水体积比为(2－4)：1组成的混合液中，然后加入甲酰胺，搅拌处理，最后加入上述制得的预水解溶胶，并加入1，2－环氧丙烷，交联反应，最后将得到的湿凝胶采用无水乙醇进行溶剂交换，将得到的混合物超临界氮气干燥，最后研磨处理，得到钛－锆杂化气凝胶粉末；(4)将硫酸铝盐水泥、粉煤灰、预处理固废垃圾颗粒、碳纤维、钛－锆杂化气凝胶粉末，混合搅拌均匀，然后加入发泡剂与减水剂，继续混合处理，加入水，得到混合料；最后将混合料进行浇注，20－30℃下养护处理7－10天，得到保温板。2.根据权利要求1所述的一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述预处理固废垃圾颗粒的平均粒径大小为0.1－0.3mm，含水率小于0.1％。3.根据权利要求1所述的一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述预水解处理的温度为45－55℃，时间为50－70min。4.根据权利要求1所述的一种利用城市固废垃圾制备装配式内墙预制保温板的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述钛酸四丁酯、无水乙醇、去离子水的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤薇，
申请(专利权)人：绍兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：