專利名稱:一種輕質(zhì)骨材及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制造方法,更特別的涉及一種具顆粒狀的輕質(zhì)骨材及其制造方法。
背景技術:
目前建筑業(yè)所采用的灌漿用骨材大部分均以河川的石材為主,這類傳統(tǒng)骨材的特點是比重大且導熱快,因而增加了建筑物的負荷,并影響了墻體的保溫效果,尤其是河川長期受到砂石開采的影響,經(jīng)常造成河床掏空、河川改道,影響人們的生命財產(chǎn)安全很大。建筑業(yè)為了解決傳統(tǒng)以石材為骨材的缺點,一種做法為利用淤泥、污泥、黏土等材質(zhì),并經(jīng)過高溫窯爐以燒制成陶粒來取代傳統(tǒng)的骨材,但淤泥、污泥的成份中會有污染的疑慮,天然黏土的取用又會影響土地的長期利用,而且這些制品如前所述均需經(jīng)過高溫燒制, 在高溫燒制的過程又需耗費大量的能源,這與提倡節(jié)能減碳的環(huán)保概念頗有矛盾。另一方面,建筑業(yè)者亦有開發(fā)以燃煤“飛灰”為主原料的輕骨材,然而,飛灰乃煉鋼廠、發(fā)電廠生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品,其有可能存在著放射性的污染,該原料于過去取得的價格低廉,但在建筑界大量運用飛灰類產(chǎn)品的情況下,飛灰取得價格有逐漸攀升的趨勢,因而造成了成本的增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提出一種輕質(zhì)骨材,其具有比重小于水、防火、耐高溫、保溫、吸音、成本低等優(yōu)點,而能廣泛運用于各種建筑物。本發(fā)明的另外一個目的在于提出一種輕質(zhì)骨材,其材料容易取得且可達到粉塵廢棄物的資源回收再利用。為實現(xiàn)上述目的及其它目的,本發(fā)明的輕質(zhì)骨材包含重量百分比為20 %至40 % 的無機黏土 ;重量百分比為50%至60%的礦石粉體料;重量百分比為10%至20%的膠結(jié)料,其中,該膠結(jié)料選自下列材料的任一或其組合水泥、石灰粉、石膏粉及氧化鎂粉;及重量百分比為2%至10%的添加劑,其中,該添加劑選自下列材料的任一或其組合甲基纖維素、聚乙稀醇、水玻璃、防水劑、聚丙烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。在輕質(zhì)骨材的一實施例中,該無機黏土可選自下列材料的任一或其組合凹凸棒黏土、膨潤土及蒙脫石土。該礦石粉體料可選自下列材料的任一或其組合珍珠巖粉、蛭石粉及大理石粉。在輕質(zhì)骨材的另一實施例中,該無機黏土由下列材料組成重量百分比為10%的凹凸棒黏土及重量百分比為10%的膨潤土 ;該礦石粉體料由下列材料組成重量百分比為 45%的珍珠巖粉、重量百分比為5%的蛭石粉及重量百分比為5%的大理石粉;該膠結(jié)料由下列材料組成重量百分比為7%的水泥、重量百分比為5%的石灰粉及重量百分比為5% 的石膏粉;及該添加劑由下列材料組成重量百分比為2%的甲基纖維素、重量百分比為 3%的水玻璃及重量百分比為3%的防水劑。
為達上述目的及其它目的,本發(fā)明的輕質(zhì)骨材的制造方法包含下列步驟(1)配制該輕質(zhì)骨材的母料;( 加水攪拌使該母料呈濕潤狀;( 將該濕潤狀的母料送入造粒機以成型為顆粒;(4)將造粒成型的顆粒進行養(yǎng)生;及(5)進行顆粒的烘干及篩分;其中,該母料包含重量百分比為20 %至40 %的無機黏土、重量百分比為50%至60 %的礦石粉體料、重量百分比為10%至20%的膠結(jié)料及重量百分比為2%至10%的添加劑。于輕質(zhì)骨材制造方法的實施例中,于步驟O)中,加入該母料的水量可為該母料體積的30%至50%。于步驟(4)中,養(yǎng)生的進行可采用一常溫冷結(jié)法或一蒸氣蒸結(jié)法。于步驟(5)中則更包含一著色步驟。由此,本發(fā)明的輕質(zhì)骨材其母料皆為大自然中的原始無機材,為一種無機類的礦石,取材容易且可視為泥土的一份子,再者,礦石產(chǎn)業(yè)的粉塵廢棄物亦可為母料的原料而可達到廢棄物的資源回收再利用。本發(fā)明揭露的輕質(zhì)骨材及其制造方法具有比重小于水、防火、耐高溫、保溫、吸音、成本低等優(yōu)點,而能廣泛運用于各種建筑物中。
圖1為本發(fā)明于實施例中輕質(zhì)骨材的制造方法流程圖。
具體實施例方式為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效,茲藉由下述具體的實施例,并配合所附的圖式,對本發(fā)明做一詳細說明,說明如后首先請參閱圖1,本發(fā)明輕質(zhì)骨材的制造方法流程圖。本發(fā)明輕質(zhì)骨材的制造方法包含下列步驟配制母料SlOl、加水攪拌S102、造粒S103、養(yǎng)生S104及烘干篩分S105,接著將分別敘述此五步驟。首先進行配制母料的步驟SlOl 配制該輕質(zhì)骨材的母料,該母料于一實施例中可包含重量百分比為20%至40%的無機黏土 ;重量百分比為50%至60%的礦石粉體料;重量百分比為10%至20%的膠結(jié)料;及重量百分比為2%至10%的添加劑。其中,該無機黏土為一般黏土 ;該礦石粉體料為一般礦石的粉體料;該膠結(jié)料選自下列材料的任一或其組合水泥、石灰粉、石膏粉及氧化鎂粉;該添加劑選自下列材料的任一或其組合甲基纖維素、聚乙稀醇、水玻璃、防水劑、聚丙烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。前述無機黏土的功能在于有利于造粒過程,讓該母料在濕潤狀態(tài)時有彈性及可塑性。礦石粉體料的功能即填充材,占的比例較高,本發(fā)明的一目的即在解決各種礦石生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的粉體廢棄物,讓廢棄物得以資源回收再利用。膠結(jié)料的功能使該母料膠結(jié)硬化成型,對彈丸本體的密度、硬度產(chǎn)生主要的影響。添加劑的功能具有調(diào)和功能,用以調(diào)和膠結(jié)料、無機黏土、及礦石粉體料間結(jié)合的黏度、光滑度、耐水性、白度等。在本發(fā)明另一個實施例的該母料中,該無機黏土更可選自下列材料的任一或其組合凹凸棒黏土、膨潤土、或蒙脫石土。
在再一個實施例中,該礦石粉體料可選自下列材料的任一或其組合珍珠巖粉、蛭石粉、或大理石粉。此外,在又一個實施例中,該無機黏土選自下列材料的任一或其組合凹凸棒黏土、膨潤土、或蒙脫石土,同時,該礦石粉體料選自下列材料的任一或其組合珍珠巖粉、蛭石粉、或大理石粉。接著進行加水攪拌的步驟S102 加水攪拌使該母料呈濕潤狀,該母料加水后即會開始進行“水化反應”而慢慢硬化成型,在未完全硬化前的濕潤狀態(tài)即會進行下一個步驟 造粒。在一個較佳實施例中,加入該母料的水量為該母料體積的30%至50%,該母料體積指母料干燥時的松散體積。接著進行造粒的步驟S103 將該濕潤狀的母料送入造粒機以成型為顆粒,該造粒步驟可采用一般的食品造粒機、藥丸造粒機、或飼料造粒機等造粒機,以生產(chǎn)出本發(fā)明輕質(zhì)骨材的各種規(guī)格,顆粒的粒徑大小可以實際需求做調(diào)整。接著進行養(yǎng)生的步驟S104 將造粒成型的顆粒進行養(yǎng)生,以增加硬度及強度,在一個較佳實施例中,養(yǎng)生的進行可采用常溫冷結(jié)法或蒸氣蒸結(jié)法。其中,將初步成型的造粒顆粒以常溫加水澆注養(yǎng)生或以溫水浸泡養(yǎng)生七至十天,此為“常溫冷結(jié)法養(yǎng)生”;或者將初步成型的造粒顆粒送入常溫蒸汽養(yǎng)生爐或高壓蒸汽養(yǎng)生爐養(yǎng)生,此為“蒸汽蒸結(jié)法養(yǎng)生”。最后進行烘干篩分的步驟S105 進行顆粒的烘干及篩選分類,以使輕質(zhì)骨材的規(guī)格統(tǒng)一,之后即可進行包裝及出貨。其中,在步驟S105也可包含一個著色步驟,如浸泡著色或噴涂著色,以使輕質(zhì)骨材的成品可依實際需求給予不同的標色,如不同粒徑給予不同的顏色來定義以清楚識別。本發(fā)明輕質(zhì)骨材的母材成份中幾乎全是大自然中的原始無機材,是無機的礦物產(chǎn)品、加工品甚至廢料,例如水泥、石灰、石膏本身都是無機礦物加工品,被大量使用在建筑材料中。凹凸棒黏土、膨潤土、沸石粉、蒙脫石土等本身就是一種黏土,可拿來種菜、泥漿浴、甚至做飼料。大理石粉、珍珠巖粉、蛭石粉或礦石粉則分別為大理石、珍珠巖、蛭石礦或其它石材礦在加工過程中產(chǎn)生的粉塵廢棄物經(jīng)由集塵機回收的,此等材料于本發(fā)明中可被回收再利用。本發(fā)明的輕質(zhì)骨材于實際實施時可透過該膠結(jié)料(重量百分比為10%至20% ) 及礦石粉體料(重量百分比為50%至60%)的比例調(diào)整來控制輕質(zhì)骨材的硬度與重量,例如當膠結(jié)料比例增加,礦石粉體料比例減少時,輕質(zhì)骨材的硬度與重量就會增加,反之就是硬度與重量的降低。舉例來說,于本發(fā)明的架構(gòu)下,實現(xiàn)一般的輕質(zhì)骨材可采下列配方,重量百分比皆以母料做為基準1.無機黏土 凹凸棒黏土粉10%、膨潤土 10%,合計20%。2.礦石粉體料珍珠巖粉45%、蛭石粉5%、大理石粉5%,合計55%。3.膠結(jié)料水泥7%、石灰粉5%、石膏粉5%,合計17%。4.添加劑甲基纖維素2%、水玻璃3%、防水劑3%,合計8%。本發(fā)明的無機黏土、礦石粉體料、膠結(jié)料、及添加劑可視輕質(zhì)骨材的規(guī)格需求或隨著生產(chǎn)地易取得材料的不同來對母料做不同程度的選取及調(diào)配。舉例來說容易取得石膏粉的制造商會提高石膏粉的用量,降低或完全排除石灰、氧化鎂的添加;富產(chǎn)氧化鎂礦的地區(qū),或容易取得此種材料的制造商就會降低或排除石膏粉、石灰的用量,其它亦然。
本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭露,然熟習本項技術者應理解的是,該實施例僅用于描繪本發(fā)明,而不應解讀為限制本發(fā)明的范圍。應注意的是,舉凡與該實施例等效的變化與置換,均應設為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍當以申請專利范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)骨材,其包含重量百分比為20%至40%的無機黏土 ;重量百分比為50%至60%的礦石粉體料;重量百分比為10%至20%的膠結(jié)料,其中,該膠結(jié)料選自下列材料的任一或其組合 水泥、石灰粉、石膏粉及氧化鎂粉;及重量百分比為2%至10%的添加劑,其中,該添加劑選自下列材料的任一或其組合甲基纖維素、聚乙稀醇、水玻璃、防水劑、聚丙烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、及太白粉、滑石粉及沸石粉。
2.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材,其中該無機黏土選自下列材料的任一或其組合凹凸棒黏土、膨潤土及蒙脫石土。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)骨材,其中該礦石粉體料選自下列材料的任一或其組合珍珠巖粉、蛭石粉及大理石粉。
4.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材,其中該無機黏土由下列材料組成重量百分比為10%的凹凸棒黏土及重量百分比為10% 的膨潤土 ;該礦石粉體料由下列材料組成重量百分比為45%的珍珠巖粉、重量百分比為5%的蛭石粉及重量百分比為5%的大理石粉;該膠結(jié)料由下列材料組成重量百分比為7%的水泥、重量百分比為5%的石灰粉及重量百分比為5%的石膏粉;及該添加劑由下列材料組成重量百分比為2%的甲基纖維素、重量百分比為3%的水玻璃及重量百分比為3%的防水劑。
5.一種輕質(zhì)骨材的制造方法,包含下列步驟(1)配制該輕質(zhì)骨材的母料;(2)加水攪拌使該母料呈濕潤狀;(3)將該濕潤狀的母料送入造粒機以成型為顆粒;(4)將造粒成型的顆粒進行養(yǎng)生;及(5)進行顆粒的烘干及篩分;其中,該母料包含重量百分比為20%至40%的無機黏土、重量百分比為50 %至60 % 的礦石粉體料、重量百分比為10%至20%的膠結(jié)料及重量百分比為2%至10%的添加劑。
6.如權(quán)利要求5所述的制造方法,其中于步驟(2)中,加入該母料的水量為該母料體積的 30%至 50%。
7.如權(quán)利要求5或6所述的制造方法,其中于步驟(4)中,養(yǎng)生的進行采用常溫冷結(jié)法或蒸氣蒸結(jié)法。
8.如權(quán)利要求5或6所述的制造方法,其中于步驟(5)中,還包含一個著色步驟。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種輕質(zhì)骨材及其制造方法,將包含無機黏土、礦石粉體料、膠結(jié)料、及添加劑的母料分別經(jīng)過加水攪拌、造粒、養(yǎng)生及烘干篩分的步驟,以完成硬化型輕質(zhì)骨材的制造,其具有比重小于水、防火、耐高溫、保溫、吸音、成本低等優(yōu)點。
文檔編號C04B14/02GK102161576SQ20101011972
公開日2011年8月24日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者古金盛 申請人:古金盛