[发明专利]一种轻质墙体砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑填充材料技术领域，具体涉及一种轻质墙体砖的制备方法。

背景技术

一个完整的房屋除了具有承重的墙体、梁结构之外还具有用于分隔的非承重墙体。非承重墙体本身较轻除了需要具有一定的强度外，还需要具有优异的隔音、隔热功能，同时还需要具有阻燃性能。

为了获得轻质的墙体，目前一般采用带孔筑材，以泡沫混凝土以及发泡砖为主。泡沫混凝土材料成本高、强度低、开裂、收缩率大，吸水率大；现有的发泡砖也是通过加入发泡材料制得，存在制备复杂、发泡均匀性差的问题，这导致由其砌成的墙体力学性能不好，特别是在装修钉钉子时，会造成墙体裂缝，影响美观又存在安全隐患。所以需要开发新的轻质墙体砖。

另外，建筑耗能与工业耗能、交通耗能并列成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。目前，与建筑相关的能耗已占到社会总能耗近一半。其中，烧制砖头时需要的高温是建筑高能耗的主要推手之一。

所以研发新的制备轻质墙体砖的方法以开发新的轻质墙体砖很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种轻质墙体砖的制备方法，该方法能耗低，由其制备的墙体砖具有质轻、力学强度高、阻燃的性能特点。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种轻质墙体砖的制备方法，包括以下步骤：

(1)混料：常温下，将水泥、复合填料加入到水中，搅拌30分钟后，再加入可膨胀中空聚合物微球、增强纤维以及磷酸酯，搅拌1小时得到混合物A；其中水泥、复合填料、水的质量比为100∶20～25∶50～55；水泥、可膨胀中空聚合物微球、增强纤维、磷酸酯的质量比为100∶0.8～1∶8～10∶3～5；

(2)成型：将混合物A倒入模具中，在105℃干燥10分钟，然后加压成型；

(3)固化：将成型后的坯体置于真空烘箱中，按照120℃／30分钟+150℃／40分钟+180℃／30分钟的工艺固化即得到所述的轻质墙体砖；

所述水泥为抗压强度为52.5MPa的早强型硅酸盐水泥；

所述可膨胀中空聚合物微球膨胀前的粒径为0.02～0.06微米；

所述可膨胀中空聚合物微球为中空甲基丙烯酸甲酯聚合物微球；

所述可膨胀中空聚合物微球使用前经过表面处理，具体步骤如下：

将可膨胀中空聚合物微球、去离子水、甲基丙烯酸按质量比1∶100∶25的比例混合，混合后的溶液置于磁力搅拌器上搅拌并于45℃加热30分钟，再进行超声波震荡处理15分钟，处理后置于真空烘箱内以温度105℃，烘烤0.5小时即可；

所述磷酸酯的结构式如下：

所述复合填料由以下方式制备得到：将生贝壳粉与磷酸铝混合均匀后，加入粉末重量8～10倍的乙醇以及粉末重量1.1～1.5％的端羟基聚硅氧烷，搅拌40～50分钟，最后干燥即得到所述的复合填料；其中生贝壳粉与磷酸铝的重量比为3～5∶1；端羟基聚硅氧烷的分子量为400～600；

所述增强纤维为分子量4200～5500的氰酸酯树脂环氧树脂共聚物纤维；其中环氧树脂的质量为氰酸酯树脂的5％；所述共聚物纤维的直径为0.08～0.15微米，长度为2～3毫米。

上述技术方案中，所述可膨胀中空聚合物微球膨胀开始的温度为120℃。

优选的技术方案中，所述水泥、复合填料、水的质量比为100∶20∶50；所述水泥、可膨胀中空聚合物微球、增强纤维、磷酸酯的质量比为100∶1∶8∶3。

可膨胀中空聚合物微球是内部含有空腔的特殊微球材料，相比于完全实心的聚合物微球，其受热可膨胀，密度低，可使材料实现轻量化目的，还具有隔热、吸音等效果。另外，在墙体砖受外力或者负载的时候，中空聚合物微球一方面可以传递载荷，使应力分散均匀，避免应力集中，另一方面由于弹性的中空聚合物微球可以缓冲一部分外力，相当于对墙体砖增韧，提高强度。本发明公开的聚合物微球为中空甲基丙烯酸甲酯聚合物微球，也称为中空聚甲基丙烯酸甲酯微球。

本发明的可膨胀中空聚合物微球可以通过常规的种子乳液聚合法制备得到，主要分为制备核乳胶粒、制备核／壳乳胶粒、用碱溶液对核／壳乳胶粒进行处理三个步骤，最后得到中空甲基丙烯酸甲酯聚合物微球经过表面处理即可使用。表面处理的作用就是增加聚合物微球与灌浆料中其余组分的相容性，提高墙体砖内各原材料之间的界面作用力。