一种节能建筑材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710199324.6 | 申请日 | 2017-03-29 | 公开(公告)号 | CN106946526A | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 合肥天沃能源科技有限公司; | 发明人 | 魏芳芳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种节能 建筑材料 及其制备方法，涉及建筑材料领域，节能建筑材料包括以下重量份的原料：细 骨料 15‑20份、粗骨料30‑40份、胶凝材料18‑30份、建筑废弃塑料10‑15份、竹炭粉15‑20份、废弃玻璃2‑4份、凹凸棒土1.5‑2.5份、掺合料1.3‑1.5份、矿渣 棉 20‑25份、硬化剂0.7‑1.5份、减 水 剂0.8‑1.6份和水4‑6份；节能建筑材料的制备方法包括称取原料、搅拌、浇注、脱模、堆码和养护；本发明解决了目前建筑市场上缺少同时具备节能环保、抗压强度高、抗冲击性好、 隔音 效果好、 吸附 异味、消毒杀菌、制作过程中需水量小和保温 隔热 效果好的建筑材料的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种节能建筑材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：细骨料15-20份、粗骨料 |
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| 说明书全文 | 一种节能建筑材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种节能建筑材料及其制备方法。 背景技术[0002] 目前，国家在大力推广使用民用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备。世界各国开展建筑节能无不首先抓建筑围护材料的革新，一些发达国家早在六十年代就开始改用保温性能好、生产能耗低的新型建筑材料替代传统建筑材料。在建筑中，外围护结构的热损耗最大，外围护结构又占了建筑很大份额。发展外墙保护技术及节能材料是建筑节能的主要方法之一。 [0003] 按照选用材料的不同，建筑物外墙保温材料分为单一建筑材料和复合建筑材料。单一建筑材一料，如空心砌块、加气混凝土等，导热系数较大，一般为高效保温材料的20倍，随着我国建筑节能65％标准越来越广泛地推行，单一材料建筑已不能满足保温隔热的要求，更多采用承重材料与高效保温材料组合而成的复合建筑材料。复合建筑材料很好地结合了两种材料的特性，既不会使建筑材料过厚过重，又具有保温隔热特性，因此复合建筑材料是一种使用前景广阔的新型节能材料。 [0004] 建筑废弃材料和工业废弃材料是城市垃圾的主要组成部分，约占城市垃圾总量的35％-45％。仅2004年我国就产生建筑和工业垃圾约90亿吨，2010-2015年的数据肯定还远远大于此数。当前对待建筑垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主，这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低，但是实际占用了大量的土地资源，产生了无法挽回的环境污染。 [0005] 建筑材料由于其应用广泛和需求量大，原材消耗量非常大，如果将建筑废弃材料和工业废弃材料作为建筑材料中原料的一部分，很好地解决了建筑材料原材消耗量非常大的问题。同时建筑材料对其本身的性能也要求高，但目前建筑市场上缺少同时具备抗压强度高、抗冲击性好、隔音效果好、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量小和保温隔热效果好的建筑材料。 发明内容[0006] 为了解决目前建筑市场上缺少同时具备节能环保、抗压强度高、抗冲击性好、隔音效果好、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量小和保温隔热效果好的建筑材料的问题，本发明的目的是提供一种节能建筑材料及其制备方法，制得的建筑材料同时具有节能环保、抗压强度高、抗冲击性好、隔音效果好、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量小和保温隔热效果好的优点。 [0007] 本发明提供了如下的技术方案： [0008] 一种节能建筑材料，包括以下重量份的原料：细骨料15-20份、粗骨料30-40份、胶凝材料18-30份、建筑废弃塑料10-15份、竹炭粉15-20份、废弃玻璃2-4份、凹凸棒土1.5-2.5份、掺合料1.3-1.5份、矿渣棉20-25份、硬化剂0.7-1.5份、减水剂0.8-1.6份和水4-6份。 [0009] 原料中添加的细骨料为建筑材料中粒径小于4.75mm的材料，例如砂。 [0010] 原料中添加的粗骨料为建筑材料中粒径大于5mm的材料，例如卵石。 [0011] 原料中添加了建筑废弃塑料，建筑废弃塑料具备一般塑料的特点，具有质轻、化学性质稳定、耐冲击性好、导热性低和成本低的优点。 [0013] 原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃具有硬度大、隔热隔音效果好的优点。 [0016] 建筑废弃材料和工业废弃材料中的建筑废弃塑料、废弃玻璃和矿渣棉作为建筑材料原料的一部分，很好地解决了建筑材料的节能环保问题。 [0017] 优选地，包括以下重量份的原料：细骨料17.5份、粗骨料35份、胶凝材料24份、建筑废弃塑料12.5份、竹炭粉17.5份、废弃玻璃粉末3份、凹凸棒土2份、掺合料1.4份、矿渣棉22.5份、硬化剂1.1份、减水剂1.2份和水5份； [0018] 在该原料配方下制得的节能建筑材料在节能环保、抗压强度、抗冲击性、隔音效果、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量和保温隔热效果上均达到了最优。 [0019] 优选地，所述细骨料的粒径为1-3mm，所述粗骨料的粒径为6-9mm，细骨料可以均匀地分散到混合料中，而粗骨料起到骨架的作用，减少制得的节能建筑材料的孔隙，提高密实度和抗压强度。 [0025] 一种节能建筑材料的制备方法，包括以下步骤： [0026] (1)按照节能建筑材料的原料重量份数称取原料； [0027] (2)将细骨料、粗骨料、建筑废弃塑料、竹炭粉、废弃玻璃、凹凸棒土和矿渣棉混合搅拌4-5min,再加入掺合料搅拌3-6min,静置20-25h，得混合料； [0028] (3)向步骤(2)中静置后的混合料中加入胶凝材料、硬化剂和减水剂搅拌5-8min，再加入水搅拌5-7min，得到混合浆料； [0030] 本发明的有益效果是： [0031] 1、本发明通过对建筑材料原料配方和制备方法的研制，解决了目前建筑市场上缺少同时具备节能环保、抗压强度高、抗冲击性好、隔音效果好、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量小和保温隔热效果好的建筑材料的问题； [0032] 2、本发明的建筑材料原料中添加了建筑废弃塑料，建筑废弃塑料具备一般塑料的特点，具有质轻、化学性质稳定、耐冲击性好、导热性低和成本低的优点； [0033] 3、本发明中的原料中添加了竹炭粉，竹炭粉具有吸附异味、净化空气、吸湿防霉和抑菌驱虫的优点； [0034] 4、本发明中的原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有触变性好、流平性好、耐候性好、绝热性好和消毒杀菌性好的优点； [0035] 5、本发明中的原料中添加了矿渣棉，矿渣棉具有质轻、导热系数小、耐火性好、耐腐蚀、化学性质稳定和吸音效果好的优点； [0036] 6、本发明中所述细骨料的粒径为1-3mm，所述粗骨料的粒径为6-9mm，细骨料可以均匀地分散到混合料中，而粗骨料起到骨架的作用，减少制得的节能建筑材料的孔隙，提高密实度和抗压强度； [0038] 8、本发明中所述废弃玻璃为废弃钢化玻璃，由于废弃钢化玻璃具有良好的抵抗外力的能力，具有高韧性，使得制得的节能建筑材料具有良好的抗冲击性； [0039] 9、本发明中所述掺合料包括粉煤灰和硅灰，改善节能建筑材料的和易性、提高耐高温能力、减少徐变和减少热能膨胀性； [0040] 10、本发明中所述硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备节能建筑材料的时间； [0041] 11、本发明中所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。 具体实施方式[0042] 实施例1 [0043] 一种节能建筑材料，包括以下重量份的原料：细骨料17.5kg、粗骨料35kg、胶凝材料24kg、建筑废弃塑料12.5kg、竹炭粉17.5kg、废弃玻璃粉末3kg、凹凸棒土2kg、掺合料1.4kg、矿渣棉22.5kg、硬化剂1.1kg、减水剂1.2kg和水5kg。 [0044] 在该原料配方下制得的节能建筑材料在节能环保、抗压强度、抗冲击性、隔音效果、吸附异味、消毒杀菌、制作过程中需水量和保温隔热效果上均达到了最优。 [0045] 原料中添加了建筑废弃塑料，建筑废弃塑料具备一般塑料的特点，具有质轻、化学性质稳定、耐冲击性好、导热性低和成本低的优点。 [0046] 原料中添加了竹炭粉，竹炭粉具有吸附异味、净化空气、吸湿防霉和抑菌驱虫的优点。 [0047] 原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃具有硬度大、隔热隔音效果好的优点。 [0048] 原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有触变性好、流平性好、耐候性好、绝热性好和消毒杀菌性好的优点。 [0049] 原料中添加了矿渣棉，矿渣棉具有质轻、导热系数小、耐火性好、耐腐蚀、化学性质稳定和吸音效果好的优点。 [0050] 建筑废弃材料和工业废弃材料中的建筑废弃塑料、废弃玻璃和矿渣棉作为建筑材料原料的一部分，很好地解决了建筑材料的节能环保问题。 [0051] 细骨料的粒径为1-3mm的砂，粗骨料的粒径为6-9mm的卵石，细骨料可以均匀地分散到混合料中，而粗骨料起到骨架的作用，减少制得的节能建筑材料的孔隙，提高密实度和抗压强度。 [0052] 胶凝材料为矿渣硅酸盐水泥，胶结效果好，配合其他原料使用，能够使制得的节能建筑材料具备较高的抗压强度。 [0053] 废弃玻璃为废弃钢化玻璃，由于废弃钢化玻璃具有良好的抵抗外力的能力，具有高韧性，使得制得的节能建筑材料具有良好的抗冲击性。 [0054] 掺合料包括粉煤灰和硅灰，改善节能建筑材料的和易性、提高耐高温能力、减少徐变和减少热能膨胀性。 [0055] 硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备节能建筑材料的时间。 [0056] 减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。 [0057] 一种节能建筑材料的制备方法，包括以下步骤： [0058] (1)按照节能建筑材料的原料重量称取原料； [0059] (2)将细骨料、粗骨料、建筑废弃塑料、竹炭粉、废弃玻璃、凹凸棒土和矿渣棉混合搅拌5min,再加入掺合料搅拌6min,静置25h，得混合料； [0060] (3)向步骤(2)中静置后的混合料中加入胶凝材料、硬化剂和减水剂搅拌8min，再加入水搅拌7min，得到混合浆料； [0061] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。 [0062] 实施例2 [0063] 一种节能建筑材料，包括以下重量份的原料：细骨料15kg、粗骨料30kg、胶凝材料18kg、建筑废弃塑料10kg、竹炭粉15kg、废弃玻璃2kg、凹凸棒土1.5kg、掺合料1.3kg、矿渣棉 20kg、硬化剂0.7kg、减水剂0.8kg和水4kg。 [0064] 原料中添加了建筑废弃塑料，建筑废弃塑料具备一般塑料的特点，具有质轻、化学性质稳定、耐冲击性好、导热性低和成本低的优点。 [0065] 原料中添加了竹炭粉，竹炭粉具有吸附异味、净化空气、吸湿防霉和抑菌驱虫的优点。 [0066] 原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃具有硬度大、隔热隔音效果好的优点。 [0067] 原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有触变性好、流平性好、耐候性好、绝热性好和消毒杀菌性好的优点。 [0068] 原料中添加了矿渣棉，矿渣棉具有质轻、导热系数小、耐火性好、耐腐蚀、化学性质稳定和吸音效果好的优点。 [0069] 建筑废弃材料和工业废弃材料中的建筑废弃塑料、废弃玻璃和矿渣棉作为建筑材料原料的一部分，很好地解决了建筑材料的节能环保问题。 [0070] 细骨料的粒径为1-3mm的砂，粗骨料的粒径为6-9mm的卵石，细骨料可以均匀地分散到混合料中，而粗骨料起到骨架的作用，减少制得的节能建筑材料的孔隙，提高密实度和抗压强度。 [0071] 胶凝材料为矿渣硅酸盐水泥，胶结效果好，配合其他原料使用，能够使制得的节能建筑材料具备较高的抗压强度。 [0072] 废弃玻璃为废弃钢化玻璃，由于废弃钢化玻璃具有良好的抵抗外力的能力，具有高韧性，使得制得的节能建筑材料具有良好的抗冲击性。 [0073] 掺合料包括粉煤灰和硅灰，改善节能建筑材料的和易性、提高耐高温能力、减少徐变和减少热能膨胀性。 [0074] 硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备节能建筑材料的时间。 [0075] 减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。 [0076] 一种节能建筑材料的制备方法，包括以下步骤： [0077] (1)按照节能建筑材料的原料重量称取原料； [0078] (2)将细骨料、粗骨料、建筑废弃塑料、竹炭粉、废弃玻璃、凹凸棒土和矿渣棉混合搅拌4min,再加入掺合料搅拌3min,静置20h，得混合料； [0079] (3)向步骤(2)中静置后的混合料中加入胶凝材料、硬化剂和减水剂搅拌5min，再加入水搅拌5min，得到混合浆料； [0080] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在180℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。 [0081] 实施例3 [0082] 一种节能建筑材料，包括以下重量份的原料：细骨料20kg、粗骨料40kg、胶凝材料30kg、建筑废弃塑料15kg、竹炭粉20kg、废弃玻璃4kg、凹凸棒土2.5kg、掺合料1.5kg、矿渣棉 25kg、硬化剂1.5kg、减水剂1.6kg和水6kg。 [0083] 原料中添加了建筑废弃塑料，建筑废弃塑料具备一般塑料的特点，具有质轻、化学性质稳定、耐冲击性好、导热性低和成本低的优点。 [0084] 原料中添加了竹炭粉，竹炭粉具有吸附异味、净化空气、吸湿防霉和抑菌驱虫的优点。 [0085] 原料中添加了废弃玻璃，废弃玻璃具有硬度大、隔热隔音效果好的优点。 [0086] 原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有触变性好、流平性好、耐候性好、绝热性好和消毒杀菌性好的优点。 [0087] 原料中添加了矿渣棉，矿渣棉具有质轻、导热系数小、耐火性好、耐腐蚀、化学性质稳定和吸音效果好的优点。 [0088] 建筑废弃材料和工业废弃材料中的建筑废弃塑料、废弃玻璃和矿渣棉作为建筑材料原料的一部分，很好地解决了建筑材料的节能环保问题。 [0089] 细骨料的粒径为1-3mm的砂，粗骨料的粒径为6-9mm的卵石，细骨料可以均匀地分散到混合料中，而粗骨料起到骨架的作用，减少制得的节能建筑材料的孔隙，提高密实度和抗压强度。 [0090] 胶凝材料为矿渣硅酸盐水泥，胶结效果好，配合其他原料使用，能够使制得的节能建筑材料具备较高的抗压强度。 [0091] 废弃玻璃为废弃钢化玻璃，由于废弃钢化玻璃具有良好的抵抗外力的能力，具有高韧性，使得制得的节能建筑材料具有良好的抗冲击性。 [0092] 掺合料包括粉煤灰和硅灰，改善节能建筑材料的和易性、提高耐高温能力、减少徐变和减少热能膨胀性。 [0093] 硬化剂为聚酰胺，加快混合原料的反应速度，使得凝结时间变短，缩短了制备节能建筑材料的时间。 [0094] 减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、混凝土收缩小、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。 [0095] 一种节能建筑材料的制备方法，包括以下步骤： [0096] (1)按照节能建筑材料的原料重量称取原料； [0097] (2)将细骨料、粗骨料、建筑废弃塑料、竹炭粉、废弃玻璃、凹凸棒土和矿渣棉混合搅拌5min,再加入掺合料搅拌6min,静置25h，得混合料； [0098] (3)向步骤(2)中静置后的混合料中加入胶凝材料、硬化剂和减水剂搅拌8min，再加入水搅拌7min，得到混合浆料； [0099] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。 [0100] 对比例1 [0101] 一种建筑材料，包括以下重量份的原料：细骨料15-20kg、粗骨料30-40kg、胶凝材料18-30kg和水4-6kg。 [0102] 一种建筑材料的制备方法，包括以下步骤： [0103] (1)按照建筑材料的原料重量称取原料； [0104] (2)将细骨料和粗骨料混合搅拌5min,得混合料； [0105] (3)向步骤(2)中搅拌后的混合料中加入水搅拌7min，得到混合浆料； [0106] (4)将步骤(3)制备的混合浆料用模具高温浇注成建筑板材，浇注时的温度控制在200℃，浇注时伴随着振动，再脱模、养护。 [0107] 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的建筑材料进行性能测试，测试结果如表1所示： [0108] [0109] [0110] 从表1数据比较可以看出，本发明的优点是： [0111] 1、一种节能建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料28d抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该节能建筑材料抗压强度高。 [0112] 2、一种节能建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该节能建筑材料的保温隔热效果好。 [0113] 3、一种节能建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料原料消耗减少率可以看出，实施例1-3的原料消耗减少率均高于对比例1，说明该节能建筑材料的环保节能效果好。 [0114] 4、一种节能建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料的制作建筑材料用水减少率可以看出，实施例1-3的制作建筑材料用水减少率均高于对比例1，说明该节能建筑材料的需水量减少了。 [0115] 5、一种节能建筑材料及其制备方法，根据民用建筑隔声设计规范，从测得的建筑材料的隔音等级可以看出，实施例1-3的隔音等级均低于对比例1，说明该节能建筑材料的隔音性能好。 [0116] 6、一种节能建筑材料及其制备方法，从测得的建筑材料在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该节能建筑材料的原料配方和制备方法的合理性。 [0117] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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