[发明专利]煤矸石建筑保温外墙砖及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种煤矸石建筑保温外墙砖及其生产方法。

背景技术

目前我国对海外能源的依赖程度达50％以上，能源的紧张形势在我国已十分严峻。在资源如此紧张的形势下，住宅建筑能耗却占了全国能耗的32％。1997年11月1日，国家颁布了原《节约能源法》。规定建筑物的设计和建造应当依照有关法律、行政法规的规定，采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品，提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗。

目前我国建筑保温材料多采用比较成熟的膨胀聚苯板(EPS板)、挤塑聚苯板(XPS板)、胶粉聚苯颗粒保温砂浆料、聚氨酯发泡材料等有机保温材料。这些材料在外墙保温中使用率很高，前期保温效果也不错。但由于有机保温材料自身缺陷，存在一些致命弱点。首先是其安全性能。有机保温材料具有易燃的缺点，而且会释放出大量有毒有害气体会导致人员伤亡。其次是有机材料保温的可靠性。有机材料存在老化的问题。一旦材料降解，性能则会发生变化，无法保证保温效果。第三是有机保温材料的成本。目前大量使用的苯板等保温材料后期维护费用较大。因此，如何提高保温材料安全性能、保证保温效果，降低保温成本是目前保温材料研究的重要课题。

煤矸石是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一。目前我国已累计堆存30多亿吨，占地约1.2×10⁴ha。多年来，每年煤矸石的排放量相当于当年煤炭产量的10％左右。年排放速度将大于1.6亿吨。堆放煤矸石不仅占用大量土地和农田，而且由于煤矸石风化产生大量粉状物质，污染大气和地下水质，影响人们的生活和健康。另外，煤矸石山经常发生自燃，不仅白白浪费能源，而且产生大量烟尘和有害气体。自燃的煤矸石山在一定的条件下还会发生爆燃，还会诱发矸石山崩塌与滑坡，直接危害附近的建筑设施和人身安全。

利用无机材料来制备保温材料可以有效的提高保温材料的安全性能。目前已公布多项利用工业废弃物煤矸石来制备保温材料。但是其保温性能并不是很好，而且不能直接作为建筑外墙砖来使用，因此研究和探索轻质、高强、安全、廉价、施工简单、符合国家要求的建筑保温外墙砖具有很强的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用废弃且储量很大的煤矸石作为主要原料加工制成的煤矸石建筑保温外墙砖。该保温外墙砖具有轻质、高强、安全、耐老化、成本低廉等优点，不仅可以直接应用于建筑物的美化修饰上，而且有一定的承载能力。在消除煤矸石对环境和安全带来的危害的同时，还可以改善我国建筑保温材料的性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤矸石建筑保温外墙砖，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：煤矸石50％～70％，塑化剂3％～12％，粘结剂3％～12％，玻化剂10％～30％，发泡剂2％～5％，调孔剂0.1％～0.3％；所述塑化剂为矿物原料、有机成分和水按照0.5～1∶0.1～0.5∶4的质量比混合后研磨0.5h～2h制成，其中矿物原料为蒙皂石、累托石、绿泥石、海泡石和坡缕石中的一种或几种，有机成分为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、烷基磺酸酯类、烷基苯磺酸酯和多元醇酯类中的一种或几种；所述粘结剂为无机粘结剂和有机粘结剂按照0.5～1∶0.3的质量比混合而成的混合物，其中无机粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸铝和磷酸二氢铝中的一种或几种，有机粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯和羧甲基纤维素中的一种或几种；所述玻化剂为碱金属盐、无机矿物、卤化物、硼酸、硼砂和废玻璃粉中的一种或几种；所述发泡剂为石灰石、珍珠岩和松脂岩中的一种或几种；所述调孔剂为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钙矿、氟碳钡铈矿、独居石、萤石和磷灰石中的一种或几种。

上述的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成：煤矸石55％～65％，塑化剂5％～10％，粘结剂5％～10％，玻化剂16％～25％，发泡剂2.9％～4.8％，调孔剂0.1％～0.2％。

上述的煤矸石建筑保温外墙砖，由以下重量百分比的原料制成：煤矸石60％，塑化剂7.5％，粘结剂10％，玻化剂19％，发泡剂3.4％，调孔剂0.1％。

上述的煤矸石建筑保温外墙砖，所述邻苯二甲酸酯类为邻苯二甲酸二丁酯和/或邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，所述脂肪酸酯类为脂肪酸甘油酯和/或癸二酸二正己酯，所述烷基磺酸酯类为烷基磺酸苯酯，所述多元醇酯类为甘油三醋酸酯和/或一缩二乙二醇苯甲酸酯。

上述的煤矸石建筑保温外墙砖，所述碱金属盐为碳酸钾和/或碳酸钠，所述无机矿物为长石和/或透辉石，所述卤化物为氟化钙、氯化钙和氯化钠中的一种或几种。