本發(fā)明涉及保溫磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)防火保溫磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

長期以來，粘土實(shí)心磚作為建筑行業(yè)用量最大最重要的墻體材料，每年不僅毀壞大量土地，而且破壞了生態(tài)環(huán)境。積極發(fā)展節(jié)能、節(jié)地、利廢的新型墻體材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)心粘土磚，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，促進(jìn)我國建材業(yè)和建筑業(yè)技術(shù)進(jìn)步，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，隨著建筑節(jié)能的推廣和人們對居住環(huán)境舒適性需求的不斷提高，保溫材料越來越受到人們的廣泛重視。

現(xiàn)有的保溫型復(fù)合磚或砌塊主要有鑲嵌保溫材料、設(shè)置保溫夾層或保溫孔、溝等多種形式。如專利號為cn201310705456.3的中國專利公開了一種保溫磚，其特征在于它由兩部分組成，磚體外部由頁巖燒結(jié)而成，內(nèi)部填充膨脹珍珠巖。該發(fā)明從根本上改變了傳統(tǒng)燒結(jié)普通磚不保溫的狀況，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的，但是該發(fā)明所制備的保溫磚硬度不大，保溫效果有限，極大的影響了保溫磚的使用壽命和質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)防火保溫磚及其制備方法，采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制得的保溫磚具有良好的保溫防火性能，且力學(xué)性能優(yōu)異，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.35w/m·k，抗壓強(qiáng)度大于26.7mpa，抗拉強(qiáng)度大于5.72mpa，吸水率小于1％。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種高強(qiáng)防火保溫磚，所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

優(yōu)選的，所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦40-60份、石灰漿10-17份、頁巖5-20份、多晶莫來石纖維15-18份、黑曜巖16-22份、稻殼15-30份、木炭粉6-15份、粘土10-15份、異丙醇鋁5-10份、滑石粉10-12份。

優(yōu)選的，所述內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨7-8h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，取出冷卻即得內(nèi)芯。

優(yōu)選的，燒結(jié)具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)3-5h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為8-9h。

優(yōu)選的，所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖5-20％、水泥0-12％、陶粒5-10％、水玻璃5-12％、稀土氧化物3-6％、膨潤土尾礦余量。

優(yōu)選的，所述稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

優(yōu)選的，所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉8-15％、聚苯顆粒10-18％、石棉粉20-35％、水泥0-7％、膨潤土尾礦余量。

優(yōu)選的，所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨10-12h，取出后得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨6-7h，取出后得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350-1420℃，燒結(jié)時(shí)間為5-8h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1450-1480℃，燒結(jié)時(shí)間為10-15h得成品。

由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制得的保溫磚具有良好的保溫防火性能，通過分段煅燒制得的保溫磚層間結(jié)構(gòu)牢固性更強(qiáng)，且原料燒結(jié)均一度好；

2)將多晶莫來石纖維、稻殼、木炭粉、氣孔狀玄武巖、稀土氧化物、聚苯顆粒、石棉粉等分布在各個(gè)層間，一方面保證了保溫孔隙度，另一方面提高了層間強(qiáng)化程度；

3)三層均以膨潤土尾礦為主要原料之一，一方面提高廢尾礦的利用率，節(jié)約資源，降低成本，另一方面有利于層間結(jié)合，提高親近結(jié)合力。

4)制得的保溫磚經(jīng)性能測試，力學(xué)性能優(yōu)異，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.35w/m·k，抗壓強(qiáng)度大于26.7mpa，抗拉強(qiáng)度大于5.72mpa，吸水率小于1％(上述數(shù)據(jù)由實(shí)施例產(chǎn)品檢測所得)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1:

一種高強(qiáng)防火保溫磚，其特征在于：所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦45份、石灰漿15份、頁巖15份、多晶莫來石纖維16份、黑曜巖18份、稻殼15份、木炭粉8份、粘土10份、異丙醇鋁10份、滑石粉10份；內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨8h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)4h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為8.5h，取出冷卻即得內(nèi)芯。

所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖15％、水泥10％、陶粒10％、水玻璃10％、稀土氧化物4％、膨潤土尾礦余量。其中，稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉12％、聚苯顆粒12％、石棉粉25％、水泥0％、膨潤土尾礦余量。

所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨11h，取出后磁選得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨6.5h，取出后磁選得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350℃，燒結(jié)時(shí)間為6.5h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1460℃，燒結(jié)時(shí)間為13h得成品。

實(shí)施例2:

一種高強(qiáng)防火保溫磚，其特征在于：所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦50份、石灰漿12份、頁巖20份、多晶莫來石纖維17份、黑曜巖20份、稻殼25份、木炭粉12份、粘土12份、異丙醇鋁8份、滑石粉12份；內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨7.5h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)5h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為8.5h，取出冷卻即得內(nèi)芯。

所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖20％、水泥8％、陶粒8％、水玻璃12％、稀土氧化物4％、膨潤土尾礦余量。其中，稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉10％、聚苯顆粒16％、石棉粉30％、水泥4％、膨潤土尾礦余量。

所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨10h，取出后磁選得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨7h，取出后磁選得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，燒結(jié)時(shí)間為8h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1450℃，燒結(jié)時(shí)間為15h得成品。

實(shí)施例3:

一種高強(qiáng)防火保溫磚，其特征在于：所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦55份、石灰漿17份、頁巖15份、多晶莫來石纖維15份、黑曜巖20份、稻殼20份、木炭粉10份、粘土14份、異丙醇鋁8份、滑石粉11份；內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨7.5h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)5h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為9h，取出冷卻即得內(nèi)芯。

所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖10％、水泥5％、陶粒5％、水玻璃5％、稀土氧化物6％、膨潤土尾礦余量。其中，稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉8％、聚苯顆粒18％、石棉粉35％、水泥7％、膨潤土尾礦余量。

所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨12h，取出后磁選得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨7h，取出后磁選得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1420℃，燒結(jié)時(shí)間為7h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1480℃，燒結(jié)時(shí)間為12h得成品。

實(shí)施例4:

一種高強(qiáng)防火保溫磚，其特征在于：所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦60份、石灰漿10份、頁巖10份、多晶莫來石纖維16份、黑曜巖22份、稻殼30份、木炭粉15份、粘土15份、異丙醇鋁6份、滑石粉10份；內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨7h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)3h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為9h，取出冷卻即得內(nèi)芯。

所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖15％、水泥0％、陶粒5％、水玻璃8％、稀土氧化物5％、膨潤土尾礦余量。其中，稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉15％、聚苯顆粒10％、石棉粉35％、水泥0％、膨潤土尾礦余量。

所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨12h，取出后磁選得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨6.5h，取出后磁選得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1380℃，燒結(jié)時(shí)間為5h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1480℃，燒結(jié)時(shí)間為10h得成品。

實(shí)施例5:

一種高強(qiáng)防火保溫磚，其特征在于：所述高強(qiáng)防火保溫磚包括內(nèi)芯、強(qiáng)化層、防火層，所述過渡層、強(qiáng)化層、防火層依次包覆在所述內(nèi)芯外，所述內(nèi)芯為200×120×25mm的實(shí)心矩形結(jié)構(gòu)，所述強(qiáng)化層厚度為10-20mm，所述防火層厚度為8-15mm。

所述內(nèi)芯包括以下重量份數(shù)原料組成：膨潤土尾礦40份、石灰漿14份、頁巖5份、多晶莫來石纖維18份、黑曜巖16份、稻殼25份、木炭粉6份、粘土10份、異丙醇鋁5份、滑石粉12份；內(nèi)芯制備步驟如下：先將膨潤土尾礦、頁巖、黑曜巖置于破碎機(jī)中破碎至粒徑小于2mm，然后進(jìn)行磁選，得混合物一備用；將混合物一、粘土、滑石粉共混，置于球磨機(jī)中球磨7h，然后進(jìn)行磁選，得混合物二備用；將稻殼送入高速粉碎機(jī)中粉碎至粒徑小于0.25mm，然后將其與其他剩余原料加入混合物二中，注入適量的水，混合均勻得漿料備用；將漿料注入模具中，烘干后取出坯體送入隧道窯中燒結(jié)，具體為先在1200±20℃條件下燒結(jié)4h，然后升溫至1550±10℃，燒結(jié)時(shí)間為8h，取出冷卻即得內(nèi)芯。

所述強(qiáng)化層包括以下百分含量原料組成：氣孔狀玄武巖5％、水泥12％、陶粒6％、水玻璃10％、稀土氧化物3％、膨潤土尾礦余量。其中，稀土氧化物為摩爾比0.8:1的氧化鐿和氧化鈰的混合物。

所述防火層包括以下百分含量原料組成：石墨粉8％、聚苯顆粒15％、石棉粉30％、水泥5％、膨潤土尾礦余量。

所述高強(qiáng)防火保溫磚采用分段燒結(jié)制成，制備步驟如下：

1)將強(qiáng)化層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨11h，取出后磁選得強(qiáng)化料漿備用；將防火層原料共混，加入適量的水置于球磨機(jī)內(nèi)球磨6h，取出后磁選得防火料漿備用；

2)將內(nèi)芯外層壓注包覆強(qiáng)化料漿，然后送入窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，燒結(jié)時(shí)間為7.5h得初品；

3)將初品外層壓注包覆防火料漿，然后窯內(nèi)燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1470℃，燒結(jié)時(shí)間為12h得成品。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。