一種氯鎂自保溫砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種氯鎂自保溫砌塊及其制備方法，屬于建筑材料領域；其中氯鎂自保溫砌塊的原料包括以下重量百分含量的組分：氧化鎂粉：38％?45％；氯化鎂溶液：25％?28％；粉煤灰：20％?30％；發泡劑和外加劑的混合物：0.17％?0.33％。本發明解決了現有技術中砌筑墻體自身重、墻體厚、造價高和使用壽命短的問題，實現了砌筑和保溫一體化，降低了墻體容重，縮短了施工周期，降低了建設成本并延長了使用壽命。
【專利說明】
一種氯鏌自保溫砌塊及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種氯鎂自保溫砌塊及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 現有墻體砌筑材料多采用混凝土空心砌塊和燒結磚，施工時需先用實心磚在墻體 底部砌成200-250mm高形成撂底，然后采用混凝土空心砌塊在撂底上砌成墻體，墻體砌筑完 成后需另行在外墻表面采用外掛苯板、巖棉板等保溫材料進行保溫施工，從而導致墻體自 重高，墻體厚，施工周期長，造價高而提高了整體工程造價，而且該砌筑墻體遇火災時容易 產生脫落，使用壽命短且不好維修。
【發明內容】
[0003] 本申請實施例通過提供一種氯鎂自保溫砌塊及其制備方法，解決了現有技術中砌 筑墻體自身重、墻體厚、造價高和使用壽命短的問題，實現了砌筑和保溫一體化，降低了墻 體容重，縮短了施工周期，降低了建設成本并延長了使用壽命。
[0004] 為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：
[0005] -方面，本發明實施例提供了一種氯鎂自保溫砌塊，其原料包括以下重量百分含 量的組分：
[0006] 氧化鎂粉:38%_45%;
[0007] 氯化鎂溶液:25%-28 %;
[0008] 粉煤灰：20%-30 %;
[0009] 發泡劑和外加劑的混合物:0.17%-0.33%。
[0010] 作為優選，所述氧化鎂粉為輕燒氧化鎂粉，所述輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量多 85%〇
[0011] 作為優選，所述氯化鎂溶液的波美度為22° Β?-30° Β?。
[0012] 作為優選，配制所述氯化鎂溶液所用的氯化鎂的純度多46%。
[0013] 作為優選，所述外加劑包括緩凝劑、可再分散乳膠粉、纖維素醚、防縮劑和減水劑。
[0014] 作為優選，所述緩凝劑、可再分散乳膠粉、纖維素醚、防縮劑和減水劑的重量分別 為發泡劑重量的 1.4%-1.6%、0.9%-1.1%、0.9%-1.1%、0.1%-0.3%和1.9%-2.1%。
[0015] 作為優選，所述發泡劑為動物蛋白類發泡劑。
[0016] 另一方面，本發明實施例還提供了上述氯鎂自保溫砌塊的制備方法，包括以下步 驟：
[0017] 將氯化鎂溶液、粉煤灰和氧化鎂粉充分混合，形成第一混合液；
[0018] 將發泡劑和外加劑的混合物用水稀釋后得到第二混合液，將第二混合液以高壓加 氣的形式加入到第一混合液中，充分攪拌，形成饒筑料衆；
[0019] 將澆筑料漿澆模，靜置后開模，再進行養護，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0020] 作為優選，所述澆筑料漿澆模后靜置，并待澆筑料漿釋放熱量使澆筑料漿內的溫 度達到50-60°C時，進行開模。
[0021] 作為優選，所述養護的周期為15-20天。
[0022] 本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
[0023] 本發明實施例提供的氯鎂自保溫砌塊，以新型節能環保材料粉煤灰為骨料，以氧 化鎂和氯化鎂作為膠凝材料，并通過原料配比優化，實現了砌筑和保溫一體化，降低了墻體 容重，縮短了施工周期，降低了建設成本并延長了使用壽命。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。
[0025] 為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合 較佳實施例，對依據本發明申請的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下 述說明中，不同的"一實施例"或"實施例"指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例 中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0026] 實施例1
[0027] 將純度為56%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為22° Β?的氯化鎂溶液，將28kg該 氯化鎂溶液、38kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和27kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0028]將0.4kg廢動物毛發泡劑與6g磷酸鈉、4g醋酸乙烯酯均聚物、4g羥丙基甲基纖維 素、0.Sg乙二醇和8.4g聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重量比用水稀釋后，得到第 二混合液;取7kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液中，充分攪拌，待混合液 的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0029]將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到50°C時，進行開模，再 養護15天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0030] 實施例2
[0031]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為30°Β?的氯化鎂溶液，將25kg該 氯化鎂溶液、42kg輕燒氧化鎂90粉(氧化鎂的純度為90%)和25kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0032]將0.4kg水解血膠發泡劑與5.6g焦磷酸鈉、4.4g醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚 物、4.4g羥丙基甲基纖維素、0.4g乙二醇和7.6g聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重 量比用水稀釋后，得到第二混合液;取8kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液 中，充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0033]將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到60°C時，進行開模，再 養護20天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0034] 實施例3
[0035]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為25° Β?的氯化鎂溶液，將28kg該 氯化鎂溶液、40kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和22kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0036]將0.4kg動物角質發泡劑與6g乙二胺、3.6g醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚 物、4g羥丙基甲基纖維素、0.Sg乙二醇和Sg聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重量比 用水稀釋后，得到第二混合液;取IOkg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液中， 充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0037]將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到55°C時，進行開模，再 養護18天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0038] 實施例4
[0039]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為24° Β?的氯化鎂溶液，將26kg該 氯化鎂溶液、45kg輕燒氧化鎂95粉(氧化鎂的純度為95% )和20kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0040] 將0.4kg動物角質發泡劑與6.4g碳酸氫鈉、4.4g醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙 烯酯共聚物、3.6g羥丙基甲基纖維素、1.2g乙二醇和8.4g聚羧酸系高性能減水劑混合，再按 1:30的重量比用水稀釋后，得到第二混合液;取9kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第 一混合液中，充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0041] 將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到50-6(TC時，進行開模， 再養護15天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0042] 實施例5
[0043]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為28° Β?的氯化鎂溶液，將25kg該 氯化鎂溶液、40kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和30kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0044]將0.4kg動物角質發泡劑與6.4g碳酸氫鈉、4g醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物、 4.4g羥丙基甲基纖維素、0.4g乙二醇和Sg聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重量比 用水稀釋后，得到第二混合液;取5kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液中， 充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0045] 將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到53°C時，進行開模，再 養護16天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0046] 實施例6
[0047]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為27° Β?的氯化鎂溶液，將27kg該 氯化鎂溶液、44kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和23kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0048]將0.4kg動物角質發泡劑與5.6g碳酸氫鈉、3.6g醋酸乙烯酯一乙烯一甲基丙烯酸 甲酯共聚物、4g羥丙基甲基纖維素、0.Sg乙二醇和7.6g聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1: 30的重量比用水稀釋后，得到第二混合液;取6kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一 混合液中，充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0049] 將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到60°C時，進行開模，再 養護15天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0050] 對比例1
[0051]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為25°Β?的氯化鎂溶液，將23kg該 氯化鎂溶液、40kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和27kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0052]將0.4kg動物角質發泡劑與6g乙二胺、3.6g醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚 物、4g羥丙基甲基纖維素、0.Sg乙二醇和Sg聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重量比 用水稀釋后，得到第二混合液;取IOkg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液中， 充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0053]將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到55°C時，進行開模，再 養護18天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0054] 對比例2
[0055]將純度為46%的氯化鎂粉用水溶解，配成波美度為28° Β?的氯化鎂溶液，將25kg該 氯化鎂溶液、38kg輕燒氧化鎂85粉(氧化鎂的純度為85%)和32kg粉煤灰充分混合，得到第 一混合液；
[0056]將0.4kg動物角質發泡劑與6g乙二胺、3.6g醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚 物、4g羥丙基甲基纖維素、0.Sg乙二醇和Sg聚羧酸系高性能減水劑混合，再按1:30的重量比 用水稀釋后，得到第二混合液;取5kg第二混合液以高壓加氣的形式加入到第一混合液中， 充分攪拌，待混合液的體積發泡至1倍以上時，得到澆筑料漿；
[0057]將澆筑料漿澆模，靜置，待澆筑料漿釋放熱量使其溫度達到55°C時，進行開模，再 養護18天，即得氯鎂自保溫砌塊成品。
[0058] 將本發明實施例和對比例制備的氯鎂自保溫砌塊進行性能測試，得到如表1所示 的測試結果。
[0059] 表1.氯鎂自保溫砌塊成品的性能測試結果
[0061 ]由表1可以看出，本發明實施例制備的氯鎂自保溫砌塊的抗壓強度為3. OMPa以上， 且具有較小的量化導熱系數（彡0.126,符合保溫材料檢測標準），容重控制在500-550kg/ m3,遠低于市場上現有的產品容重，而對比例1和2所制備的氯鎂自保溫砌塊的抗壓強度不 至Ij1.0 MPa，遠低于實施例所制備的氯鎂自保溫砌塊;經檢測，本發明實施例制備的氯鎂自保 溫砌塊中的氣泡直徑不大于2mm并以蜂巢式均勻排列，可有效的阻斷冷熱橋，使氯鎂自保溫 砌塊具有很高的保溫性能，采用該氯鎂自保溫砌塊砌筑完墻體后無需在外墻表面另行進行 保溫施工，且可直接作用于樓板底面，既實現了砌筑和保溫一體化，又縮短了施工周期，降 低了建設成本；由于該氯鎂自保溫砌塊自身容重低，且無需進行保溫施工，大大降低了墻體 自重，減輕了建筑物整體荷載;另外，本發明實施例制備的氯鎂自保溫砌塊采用了新型節能 環保材料和新型工藝一體化成型，墻表面受火后不易發生墻體脫落，墻體使用壽命長，且實 現了工業廢棄物粉煤灰的再利用，節約了能源和資源。
[0062]本發明實施例制備氯鎂自保溫砌塊的原料中，粉煤灰為工業固體廢物，在氯鎂自 保溫砌塊中充當骨料，實現了廢物再利用;氧化鎂和氯化鎂水溶液發生反應生成氫氧化鎂， 起到膠凝硬化作用;發泡劑能產生大量氣泡增大漿體體積，降低砌塊容重;外加劑能改善氯 鎂自保溫砌塊的性能。其中氯化鎂能促進氧化鎂的水化進度，由于氯化鎂水解后能與氧化 鎂的水化產物發生中和作用，促使氧化鎂溶解和水化，并最終與氧化鎂水化物Mg(OH)2形成 結晶;氯化鎂還能提高Mg(OH) 2膠體溶液中疏散質的含量，促進Mg(OH)2膠體體系的加速凝結 和硬化;除此以外，氯化鎂還能吸附Mg(OH)^粒間的水分，提高制品的強度。
[0063] 本發明實施例優選發泡劑為表面活性類發泡劑中的動物蛋白類發泡劑，可為廢動 物毛發泡劑、水解血膠發泡劑或動物角質發泡劑，這些發泡劑雜質含量低，無刺激性氣味， 品質均勻，質量一致性好，具有發泡倍數高、泡沫穩定性好和泌水量低等優點，同時還能對 產品起到一定的改性作用，降低產品返鹵泛霜的概率。
[0064] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，所用原料中氧化鎂粉的重量百分含量控 制在38 % -45 %時，能獲得強度高的氯鎂自保溫砌塊，氧化鎂粉的重量百分含量低于38 %時 會導致砌塊強度不足，高于45%時會產生反應剩余，并改變產品結構，而且浪費原材料;優 選氯化鎂溶液的重量百分含量控制在25%-28%，低于25%時會導致砌塊硬化體強度不足， 高于28%時會使氯化鎂反應剩余，導致砌塊容易出現吸潮反鹵；優選粉煤灰的重量百分含 量控制在20 %-30 %，低于20 %時粉煤灰作為骨料填充較少，氧化鎂和氯化鎂的用量相對增 加，從而使砌塊的生產成本增加，粉煤灰的重量百分含量高于30%時，影響砌塊的整體強 度;優選發泡劑和外加劑的混合物的重量百分含量控制在〇. 17%-0.33%，低于0.17%時會 導致發泡量不足，使砌塊制品體積不足，容重增加，而高于0.33%時，會使發泡量增多，超出 砌塊制品規定容重體積，從而砌塊強度降低，影響砌塊的整體性能。
[0065]本發明實施例優選氧化鎂粉為輕燒氧化鎂粉，且輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量多 85%;當輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量低于85%時，在制備砌塊時需要過多的氯化鎂拌合， 而加入過多的氯化鎂容易導致砌塊吸潮反鹵，使砌塊強度和耐水性降低，而且導致凝結和 脫模時間增長，使生產效率降低。
[0066] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，加入的緩凝劑能推遲水化反應，從而延 長凝結時間，能長時間保持塑性，方便澆注，從而提高施工效率，同時對氯鎂自保溫砌塊的 各項性能不會造成影響。本發明實施例中使用的緩凝劑可為磷酸鈉、焦磷酸鈉、乙二胺或碳 酸氫鈉。優選緩凝劑的加入重量為發泡劑重量的1.4%_1.6%。
[0067] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，加入的可再分散性乳膠粉能在澆筑料漿 中分散成膜，這些成膜的聚合物樹脂作為增強材料分布于整個料漿體系中，增加了漿料的 內聚力；另外，可再分散性乳膠粉也能作為第二種膠粘劑發揮增強作用，保護膠體被漿料體 系吸收。該可再分散性乳膠粉可為醋酸乙烯酯均聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、 醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋 酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物，或醋酸乙烯酯一乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物。優選可 再分散性乳膠粉的加入重量為發泡劑重量的〇.9%_1.1%。
[0068] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，加入的纖維素醚具有很好的保水性能， 能使澆筑料漿不會因干得太快而龜裂，并增強其硬化后的強度。本發明實施例優選纖維素 醚為羥丙基甲基纖維素。優選纖維素醚的加入重量為發泡劑重量的0.9%-1.1 %。
[0069] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，加入的防縮劑能減少氯鎂自保溫砌塊制 品中的收縮，同時也作為成膜助劑。本發明實施例優選防縮劑為無機媒介物乙二醇。優選防 縮劑的加入重量為發泡劑重量的〇. 1 %_〇. 3%。
[0070] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，加入的減水劑能使澆筑料漿相容性好， 坍落度保持性能好，并能延長氯鎂自保溫砌塊制品的施工時間，大幅度提高氯鎂自保溫砌 塊制品的早期和后期強度;本發明實施例優選聚羧酸系高性能減水劑，該摻量低，減水率 高，收縮小。優選減水劑的加入重量為發泡劑重量的1.9%-2.1 %。
[0071] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，先將氯化鎂配制成波美度為22°Β?_30°Β ?的氯化鎂溶液，再將氯化鎂溶液與粉煤灰和氧化鎂粉混合，是由于氯化鎂溶液呈酸性，能 與氧化鎂的水化產物Mg(OH) 2發生中和作用，促使氧化鎂溶解和水化，并最終與氧化鎂水化 物Mg(OH)2形成結晶，起到膠凝硬化作用。其中氯化鎂溶液的波美度低于22°Β?時，氯化鎂溶 液的濃度太低，導致砌塊制備時氯化鎂溶液用量大，不利于生產操作;氯化鎂溶液的波美度 高于30°Β?時，受室溫條件下氯化鎂的溶解度有限，需采用熱水才能配制，增加了生產操作 程序，而且該氯化鎂溶液的濃度過大，容易使砌塊制品產生吸潮反鹵。本發明實施例優選配 制氯化鎂溶液所用的氯化鎂的純度多46 %，當氯化鎂的純度小于46 %時，氯化鎂的純度太 低，不利于配置溶液，而且為滿足制備要求，氯化鎂的實際用量增大，不利于生產操作和產 品質量的穩定。
[0072] 本發明實施例將發泡劑和外加劑的混合物用水稀釋后再加入到第一混合液中，能 通過機械高壓加氣方式產生不大于2毫米且均勻穩定的氣泡，提高產品生產的穩定性，而未 稀釋的發泡劑和外加劑濃度過高、比重大，無法產生均勻穩定的氣泡。
[0073] 本發明實施例在制備氯鎂自保溫砌塊時，澆筑料漿澆模后靜置，并待澆筑料漿釋 放熱量使其溫度達到50-60 °C時，進行開模;澆筑料漿澆模后在靜置過程中溫度達到50-60 °(：時，氧化鎂和氯化鎂已充分反應，澆筑料漿已凝結和硬化，可進行下一步的開模養護。優 選養護的周期為15-20天，該養護周期既可達到成品的質量要求，又不會使砌塊的制備時間 過長。
[0074] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1. 一種氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，其原料包括以下重量百分含量的組分： 氧化鎂粉:38%-45 %; 氯化鎂溶液:25%-28 %; 粉煤灰:20%-30 %; 發泡劑和外加劑的混合物:0.17 %-0.33 %。2. 根據權利要求1的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，所述氧化鎂粉為輕燒氧化鎂粉，所 述輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量多85%。3. 根據權利要求1的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，所述氯化鎂溶液的波美度為22° Β?-30°Β?。4. 根據權利要求3的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，配制所述氯化鎂溶液所用的氯化鎂 的純度彡46%。5. 根據權利要求1的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，所述外加劑包括緩凝劑、可再分散 乳膠粉、纖維素醚、防縮劑和減水劑。6. 根據權利要求5的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，所述緩凝劑、可再分散乳膠粉、纖維 素醚、防縮劑和減水劑的重量分別為發泡劑重量的1.4%-1.6%、0.9%-1.1%、0.9%_ 1.1%、0.1%-0.3%和1.9%-2.1%〇7. 根據權利要求1的氯鎂自保溫砌塊，其特征在于，所述發泡劑為動物蛋白類發泡劑。8. 權利要求1-7任一項所述的氯鎂自保溫砌塊的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： 將氯化鎂溶液、粉煤灰和氧化鎂粉充分混合，形成第一混合液； 將發泡劑和外加劑的混合物用水稀釋后得到第二混合液，將第二混合液以高壓加氣的 形式加入到第一混合液中，充分攪拌，形成饒筑料衆； 將澆筑料漿澆模，靜置后開模，再進行養護，即得氯鎂自保溫砌塊成品。9. 根據權利要求8所述的氯鎂自保溫砌塊的制備方法，其特征在于，所述澆筑料漿澆模 后靜置，并待澆筑料漿釋放熱量使澆筑料漿內的溫度達到50-60°C時，進行開模。10. 根據權利要求8所述的氯鎂自保溫砌塊的制備方法，其特征在于，所述養護的周期 為15-20天。
【文檔編號】C04B28/32GK106007648SQ201610356878
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】張洪玉, 李金祥, 宋昌龍, 王雷斌
【申請人】營口金座節能保溫建材科技有限公司