一種利用尾砂生產(chǎn)的微晶發(fā)泡墻體砌塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型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，具有廣泛的用途。
【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(jī)保溫材料和無機(jī)保溫材料兩大類。有機(jī) 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(zhǔn)的檢測下都能達(dá)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(jī)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(jī)保溫材料防火性能較好，在防火標(biāo)準(zhǔn)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(hù) 建筑物。而且其保溫效果差，容重大，易吸水，耐侯性差，很難達(dá)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] 本實用新型的發(fā)明目的是公開一種具有諸多優(yōu)勢性能的發(fā)泡墻體砌塊，具有廣泛 的用途。
[0006] 實現(xiàn)本實用新型發(fā)明目的技術(shù)解決方案如下：有一由尾砂微晶復(fù)合料高溫制成的 尾砂微晶低密度發(fā)泡基體，在低密度發(fā)泡基體上燒結(jié)有一高密度裝飾層。
[0007] 所述的低密度發(fā)泡基體的密度由其底面至其上表面為遞增結(jié)構(gòu)。
[0008] 所述的低密度發(fā)泡基體與高密度裝飾層之間有一過渡層。
[0009] 所述的過渡層的密度由下而上是遞增結(jié)構(gòu)，且過渡層的平均密度高于低密度發(fā)泡 基體的密度并低于裝飾層的密度。
[0010] 所述的過渡層由發(fā)泡基體與裝飾層之間的波浪型的變界面形成的相互交錯區(qū)構(gòu) 成的過渡層。
[0011] 所述的發(fā)泡基體的密度為〇. 2~0. 8g/cm3,厚度為30~300mm，裝飾層的厚度為 0? 5 ~10mnin
[0012] 所述的發(fā)泡基體的密度為0. 2~0. 8g/cm3,厚度為30~300mm，裝飾層的厚度為 0? 5 ~10mnin
[0013] 所述的過渡層的厚度為〇?3~5mm〇
[0014] 本實用新型涉及的砌塊的制備工藝是將尾礦結(jié)晶料、添加劑和發(fā)泡劑混合制成尾 礦結(jié)晶復(fù)合料，上述的添加劑為硼酸、磷酸鉀、長石、白云石、釉料、陶瓷或碎玻璃中的一種 或幾種，上述的發(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；將上 述尾礦結(jié)晶復(fù)合料放入磨機(jī)（包括球磨，立式磨，振動磨或氣流磨等）加工至所需目數(shù)的 細(xì)粉，該過程亦是一個有效的混合均勻的過程；利用破碎機(jī)或磨機(jī)與振動篩將尾砂微晶料、 尾砂、礦物料、高溫顏料四類物質(zhì)中的一種或幾種加工至所需目數(shù)的裝飾層粉料，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；再用布料機(jī)依 次將尾砂微晶復(fù)合料與裝飾層粉料鋪撒到組合模具；將上述鋪撒有尾砂微晶復(fù)合料細(xì)粉與 裝飾層粉料的組合模具送入晶化窯按下述步驟燒制：①預(yù)熱，升溫至800~950°C，保溫 10~40分鐘；②一體化燒結(jié)，升溫至1000~1350°C，保溫30~120分鐘；③退火冷卻，降 溫至280°C以下后出窯；④自然降溫至KKTC以下后出模，得到微晶發(fā)泡墻體砌塊板材；最 后將微晶發(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、切割、干燥 后得到微晶發(fā)泡墻體砌塊。上述的工藝步驟是本實用新型的基本的制備方法，并得到相應(yīng) 的微晶發(fā)泡墻體砌塊。
[0015] 本實用新型給出的墻體砌塊具有諸多優(yōu)勢性能和特點，例如：（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) KKKTC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；（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(qiáng)度極高，不存在裝飾面脫落等問題，并且發(fā)泡體基與裝飾面層 之間有過渡層且減小應(yīng)力突變現(xiàn)象，更有助于提高耐侯性和強(qiáng)度；（3)制品裝飾面可以是 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；（4)為多功 能集成墻體材料，具備強(qiáng)度（1. 5~20MPa)、耐火（Al級質(zhì)量損失率< 5% )、保溫隔熱（導(dǎo) 熱系數(shù)0. 07~0. 2W/(m ? K))、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；（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；(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(bǔ)了無機(jī)保 溫材料保溫性能差的缺陷；(7)由于特別注意消除去掉砌塊中的應(yīng)力，使砌塊作為建筑表 面砌塊使用時，在具有高強(qiáng)度和輕質(zhì)等性能的同時，砌塊具有極佳的耐侯性，不會因陽光暴 曬、冬季低溫等復(fù)雜氣候條件產(chǎn)生內(nèi)部的微小裂紋并成為大的裂紋，具有很長的使用壽命?！靖綀D說明】：
[0016] 圖1為實用新型的第一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為實用新型的第二實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3為實用新型的第三實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 附圖給出了本實用新型的三種實施方式，需說明的是附圖所示只是為便于對本實 用新型的理解，而不應(yīng)視為對本實用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
[0020] 請參見圖1~圖3,本實用新型的具體實施例如下：有一由尾砂微晶復(fù)合料高溫 制成的尾砂微晶低密度發(fā)泡基體1，在低密度發(fā)泡基體1上燒結(jié)有一高密度裝飾層2 ;上述 結(jié)構(gòu)的墻體砌塊可按前述的工藝步驟實現(xiàn)，其為最基本的結(jié)構(gòu)形式的砌塊，斷面結(jié)構(gòu)如圖 1所示，上述的所謂低密度是由于微晶復(fù)合料內(nèi)有發(fā)泡劑，高溫?zé)七^程中發(fā)泡基體1內(nèi)存 在大量的微小氣泡，故其密度較低，而高密度的裝飾層是因為在裝飾層粉料中沒有發(fā)泡劑， 粉料高溫結(jié)晶后自然固化，發(fā)泡基體1和裝飾層2的交界面兩側(cè)為不同密度的材質(zhì)，即存在 一個密度的較大的跳躍，在實際使用時，交界面兩側(cè)材質(zhì)在熱膨脹系數(shù)上會有微小的差異， 并可能導(dǎo)致在交界面附近會存在微小的裂紋，同時發(fā)泡基體1為砌塊的主體，具有較大的 厚度，為減小交界面兩側(cè)的密度差，低密度發(fā)泡基體1的密度由其底面至其上表面（即前 述的交界面）為遞增結(jié)構(gòu)，這樣交界面兩側(cè)的密度差減小，盡可能的避免了熱膨脹系數(shù)的 差異，實際工藝中，在鋪撒微晶復(fù)合料后，用一壓板對微晶復(fù)合料層進(jìn)行一定壓力的壓制， 由于阻力的存在，則微晶復(fù)合料層的上表面的粉料密度高于底面的密度，燒制后亦保持上 述的密度梯度；為進(jìn)一步改善交界面兩側(cè)密度的跳躍，在低密度發(fā)泡基體1與高密度裝飾 層2之間設(shè)有一過渡層3,并且過渡層3的密度由下而上是遞增結(jié)構(gòu)，且過渡層3的平均密 度高于發(fā)泡基體1的密度并低于裝飾