專利名稱：輕體保溫石及其制備方法以及一種地熱取暖地板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑輔料，具體的涉及一種應用于地熱夾層的填充保溫石。
背景技術：
地熱采暖全稱為低溫地板輻射采暖，是在地板以下以不高于60°C的熱水為熱媒，在加熱管內(nèi)循環(huán)流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳導方式向室內(nèi)供熱的供暖方式。近年來，低溫地板輻射采暖技術在中國北方得到迅速發(fā)展，經(jīng)過時間和使用驗證，低溫地板輻射采暖節(jié)省能源，技術成熟，熱效率高，是科學、節(jié)能、保健的一種采暖方式。與傳統(tǒng)的采暖方式相比，地熱采暖具有以下幾個優(yōu)勢:1、房間溫度分布均勻，由于是整個地板均勻散熱，因此房間里的溫差極??；而且室內(nèi)溫度是由下而上逐漸降低，地面溫度高于人的呼吸系統(tǒng)溫度，給人以腳暖頭涼的舒適感覺；2、有利于營造健康的室內(nèi)環(huán)境；
3、由于采暖的輻射面大高效節(jié)能；4、節(jié)省空間。盡管地熱采暖具有上述優(yōu)點，但仍有一個顯著的問題，即現(xiàn)有的地熱采暖技術通常采用石子或混凝土填充加熱管之間的空間，其包括以下缺陷:1、極大的增加了樓層間樓板的重量，造成了施工的困難；2、碎石通常來自于礦山開米,一方面增加了建筑成本,耗費了資源,另一方面也客觀上造成了山體環(huán)境的破壞，不利于環(huán)保節(jié)能；3、石子和混凝土僅僅是一般的填充物，并不具備很好的熱性能，其在保溫傳熱上對地熱采暖缺乏促進作用。
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石子的主要成分為硅酸鹽，通過發(fā)泡技術可以減輕其重量，但現(xiàn)有的硅酸鹽發(fā)泡技術會導致硅酸鹽強度太低甚至呈粉末狀，不適合作為地熱夾層的填充物。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種新型輕體保溫石用于地熱夾層的填充，原料成本低，加工容易，且具有輕體和保溫的效果。輕體保溫石，其特征在于由包括硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸和水的原料先混合造粒后再加熱發(fā)泡制成。所述硅酸鹽可為廢玻璃和/或廢石子，優(yōu)選的為廢玻璃。所述硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸和水的質(zhì)量份數(shù)比為85-90:2-4:3_7:
1.5-3.5:2-4:12-20，進一步優(yōu)選為 86.5:3:5:2.5:3:15。上述輕體保溫石的制備方法，其特征在于先將硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇和硼酸通過球磨機混合研磨，再加入水進入造粒機進行造粒，然后在高溫爐中加熱發(fā)泡。所述硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇和硼酸通過球磨機混合研磨的粒度優(yōu)選為300 目。所述加熱發(fā)泡為在高溫爐以700_750°C的溫度燒制發(fā)泡。優(yōu)選的在加熱發(fā)泡前先在250°C _350°C下烘干20_30分鐘。
優(yōu)選的在加熱發(fā)泡后在500-600°C下回火。一種地熱取暖地板，包括復合保溫層，填充層，找平層，地面層，其特征在于在填充層中采用上述制備的輕體保溫石填充于地熱管材之間。本發(fā)明采用對硅酸鹽進行發(fā)泡并通過其它材料以合適的比例添加控制發(fā)泡程度的方式獲得高強度低發(fā)泡輕體保溫石。其主要原料為硅酸鹽，可通過回收廢舊玻璃或石子獲得，成本低且實現(xiàn)了廢物利用，即節(jié)能又環(huán)保。碳酸鎂與白水泥共同作用作為發(fā)泡劑，碳酸鋇與硼酸則將發(fā)泡控制為小氣泡高密度即獲得既有一定的膨脹同時保持一定強度的結(jié)構(gòu)的程度。本發(fā)明的輕體保溫石，由于具有發(fā)泡的結(jié)構(gòu)，因此保溫性能好，且具有阻燃、防水的效果，同時克服了一般硅酸鹽發(fā)泡為粉末狀無硬度的缺陷，其強度足以作為填充物支撐地熱夾層。



圖1為本發(fā)明地熱取暖地板截面示意圖；圖2為保溫石制備流程圖。圖中各標號列示如下:1-地面層，2-找平層，3-填充層，4-保溫層，5-地熱管材，6_卡釘，7_保溫石。
具體實施例方式為了更好的解釋本發(fā)明，現(xiàn)根據(jù)實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的解釋。實施例1本實施例的輕體保溫石采用圖2所述步驟制得，首先將質(zhì)量比為87.5:3:5:2.5:3的廢玻璃、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸在球磨機中研磨混合到粒度為300目，然后注入15份水進行攪拌，攪拌充分后，加入粉料造粒機造粒。之后對造粒得到的石子在300°C下烘干半個小時左右，再進入高溫爐在750°C下進行燒制，在燒制過程中發(fā)泡劑碳酸鎂在白水泥的作用下對硅酸鹽進行發(fā)泡，穩(wěn)泡劑硼酸和碳酸鋇共同作用將氣泡控制為小氣泡高密度分布，以保證獲得的保溫石的強度。對燒制發(fā)泡的產(chǎn)物再在550°C下進行回火，進一步增加保溫石的強度。本實施例通過上述先造粒再燒制過程制得的保溫石為規(guī)則或略不規(guī)則的圓柱狀固體，直徑約2-3cm，質(zhì)量很輕，僅為同等體積卵石的三分之一，但強度較高，人力輕易無法折斷。由圖1可知，在地暖設備的實際應用中，從下至上依次鋪設復合保溫層4，填充層3，找平層2，地面層1，其中在填充層3中采用上述制備的保溫石7填充于以卡釘7固定的地熱管材5之間。各層的鋪設均按照一般地暖的鋪設規(guī)格，無需特別調(diào)整工序。由于保溫石7低發(fā)泡高強度的特性，可大幅度的降低樓體的重量同時不影響強度，且可以起到更好的保溫、阻燃、防水的效果，因此在實際應用中相對現(xiàn)有的普通碎石具有明顯的效果。另外由于其主要原料來源為由廢玻璃獲得的硅酸鹽，還可以起到廢物利用的作用，節(jié)省國家礦山開采資源。實施例2本實施例的硅酸鹽原料采用廢石子，采用下述步驟制得，首先將質(zhì)量比為90:4:7:3:4的廢石子、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸在球磨機中研磨混合到粒度為300目，然后注入18份水進行攪拌，攪拌充分后，加入粉料造粒機造粒。之后對造粒得到的石子在300°C下烘干半個小時左右，再進入高溫爐在700°C下進行燒制，在燒制過程中發(fā)泡劑碳酸鎂對硅酸鹽進行發(fā)泡，穩(wěn)泡劑硼酸和碳酸鋇共同作用將氣泡控制為小氣泡高密度分布，以保證獲得的保溫石的強度。對燒制發(fā)泡的產(chǎn)物再在600°C下進行回火，進一步增加保溫石的強度。本實施例通過上述先造粒再燒制過程制得的保溫石為規(guī)則或略不規(guī)則的圓柱狀固體，直徑約2-3cm，質(zhì)量很輕，僅為同等體積卵石的四分之一，但強度較高，人力輕易無法折斷。地暖的鋪設和效果同實施例1。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均涵蓋在本發(fā) 明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。
權利要求
1.輕體保溫石，其特征在于由包括硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸和水的原料先混合造粒后再加熱發(fā)泡制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕體保溫石，其特征在于所述硅酸鹽為廢玻璃和/或廢石子。
3.根據(jù)權利要求1所述的輕體保溫石，其特征在于所述硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸和水的質(zhì)量份數(shù)比為85-90:2-4:3-7:1.5-3.5:2~4:12-20。
4.根據(jù)權利要求3所述的輕體保溫石，其特征在于所述硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸和水的質(zhì)量份數(shù)比為86.5:3:5:2.5:3:15。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的輕體保溫石的制備方法，其特征在于先將硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇和硼酸通過球磨機混合研磨，再加入水進入造粒機進行造粒，然后在高溫爐中加熱發(fā)泡。
6.根據(jù)權利要求5所述的輕體保溫石的制備方法，其特征在于所述硅酸鹽、碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇和硼酸通過球磨機混合研磨的粒度為300目。
7.根據(jù)權利要求5所述的輕體保溫石的制備方法，其特征在于所述加熱發(fā)泡為在高溫爐以700-750°C的溫度 燒制發(fā)泡。
8.根據(jù)權利要求5所述的輕體保溫石的制備方法，其特征在于在加熱發(fā)泡前先在2500C _350°C下烘干 20-30 分鐘。
9.根據(jù)權利要求5所述的輕體保溫石的制備方法，其特征在于在加熱發(fā)泡后在500-600 °C 下回火。
10.一種地熱取暖地板，包括復合保溫層，填充層，找平層，地面層，其特征在于在填充層中采用權利要求5-9任一所述的制備方法制備的輕體保溫石填充于地熱管材之間。
全文摘要
輕體保溫石及其制備方法以及一種地熱取暖地板。本發(fā)明采用對硅酸鹽進行發(fā)泡并通過碳酸鎂、白水泥、碳酸鋇、硼酸以合適的比例添加控制發(fā)泡程度的方式獲得高強度低發(fā)泡輕體保溫石。其主要原料為硅酸鹽，可通過回收廢舊玻璃或石子獲得，成本低且實現(xiàn)了廢物利用，既節(jié)能又環(huán)保。碳酸鎂與白水泥共同作用作為發(fā)泡劑，碳酸鋇與硼酸則將發(fā)泡控制為小氣泡高密度即獲得既有一定的膨脹同時保持一定強度的結(jié)構(gòu)的程度。本發(fā)明的輕體保溫石，由于具有發(fā)泡的結(jié)構(gòu)，因此保溫性能好，且具有阻燃、防水的效果，同時克服了一般硅酸鹽發(fā)泡為粉末狀無硬度的缺陷，其強度足以作為填充物支撐地熱夾層。
文檔編號E04B1/78GK103233545SQ20131016305
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月3日 優(yōu)先權日2013年5月3日
發(fā)明者張尚宇 申請人:張尚宇