本發(fā)明涉及空心磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗震輕質(zhì)空心磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
空心磚是近年內(nèi)建筑行業(yè)常用的墻體主材，由于質(zhì)輕、消耗原材少等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為國(guó)家建筑部門(mén)首先推薦的產(chǎn)品?？招拇u和實(shí)心磚相比，可節(jié)省大量的土地用土和燒磚燃料，減輕運(yùn)輸重量；減輕制磚和砌筑時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度；減輕建筑物自重，加高建筑層數(shù)，降低造價(jià)；同時(shí)空心磚具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、保溫、隔音降噪性能好以及環(huán)保、無(wú)污染的特點(diǎn)，因而成為框架結(jié)構(gòu)建筑物的理想填充材料。
空心磚一般是由粘土和水泥制成，通過(guò)制磚機(jī)壓制出來(lái)后的成型空心磚，需要經(jīng)過(guò)一段的時(shí)間的養(yǎng)護(hù)后即可作為建筑材料使用。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)空心磚的需求越來(lái)越大，由于制造空心磚會(huì)消耗大量的資源，如粘土和水泥，成本高，不符合資源節(jié)約的原則，日益不能適應(yīng)社會(huì)的需求。另外現(xiàn)有大多數(shù)空心磚韌性不夠，較脆容易斷裂，不夠安全，現(xiàn)在房屋對(duì)抗震性都一定要求，特別是位于地震帶的房屋建設(shè)對(duì)于空心磚的使用有許多限制，因此為了更進(jìn)一步的推廣空心磚的使用，必須提高空心磚在抗震方面的性能，以滿(mǎn)足特殊地區(qū)對(duì)建筑房屋的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種空心磚的原料配比及其制備方法，要求在選用原料時(shí)要充分利用工業(yè)廢棄物，循環(huán)再利用；另外按照所述原料配比和制備方法制備出來(lái)的空心磚，具有質(zhì)輕和良好的抗震性能。
鑒于上述要解決的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下的技術(shù)解決方案：一種抗震輕質(zhì)空心磚，包括如下重量份的原料：廢橡膠-電石渣混凝土8-10份、高嶺土5-8份、明礬石粉4-7份、焦磷酸鈉2-5份、固化劑6-9份、竹炭4-7份、木質(zhì)纖維4-8份、羥丙基甲基纖維素1.5-3.5份、鋁粉3-5份、水玻璃4-7份。
優(yōu)選的，所述廢橡膠-電石渣混凝土，包括如下重量份原料：廢橡膠顆粒9-15份，電石渣15-20份，粗骨料25-45份，細(xì)骨料20-35份，固化劑5-15份，水10-15份。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述廢橡膠顆粒由廢舊輪胎經(jīng)破碎、篩分制成，最大粒徑小于2.42mm。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電石渣為化工企業(yè)在生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇時(shí)排出的灰白色工業(yè)廢棄物，其主要成分是氫氧化鈣。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述粗骨料為碎石或卵石，最大粒徑小于9.5mm；所述細(xì)骨料為機(jī)制砂或河砂，最大粒徑小于4.75mm。
優(yōu)選的，所述固化劑為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥中的任意一種。
本發(fā)明還提供了一種制備上述抗震輕質(zhì)空心磚的方法，具體包括如下步驟：
(1)將廢輪胎經(jīng)破碎、研磨、除塵、篩分后制成最大粒徑小于2.36mm的顆粒，待用；將電石渣攤開(kāi)晾曬至含水量低于1.2％，待用；
(2)按照所述廢橡膠-電石渣混凝土的原料配比，將相應(yīng)原料計(jì)量后送入攪拌機(jī)中攪拌均勻，制成廢橡膠-電石渣混凝土備用；
(3)向上述制備的廢橡膠-電石渣混凝土中加入所述重量配比的高嶺土、明礬石粉、焦磷酸鈉、竹炭、木質(zhì)纖維、羥丙基甲基纖維素份、鋁粉以及水玻璃，攪拌均勻，加入適量的溫水；
(4)向步驟(3)的混合料中加入所述重量配比的固化劑，攪拌均勻后，通過(guò)擠壓設(shè)備進(jìn)行擠壓成型，成型后進(jìn)行靜停、切割；
(5)養(yǎng)護(hù)：所述養(yǎng)護(hù)分為靜置養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)兩個(gè)階段，具體如下：
靜置養(yǎng)護(hù)：磚塊成型24小時(shí)內(nèi)；該階段禁止對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，避免將產(chǎn)品置于露天、風(fēng)吹、陽(yáng)光直射等場(chǎng)所；
自然養(yǎng)護(hù)：磚塊成型24小時(shí)后；將產(chǎn)品移至堆放場(chǎng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，產(chǎn)品的碼放高度為1.4-1.6m；露天養(yǎng)護(hù)時(shí)，產(chǎn)品外表面應(yīng)用塑料薄膜覆蓋，每天澆水次數(shù)不低于兩次；冬季氣溫很低時(shí)，采取保溫覆蓋措施，不再進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中加入的溫水的量為混合物總體積的12％-15％，溫水的溫度為20-25℃。
優(yōu)選的，所述步驟(2)至步驟(4)中的攪拌速度為15-20r/min，攪拌時(shí)間為3-5min。
優(yōu)選的，所述步驟(4)中的擠壓成型時(shí)的擠壓壓力為20-25mpa。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明的空心磚所使用的原料，其中最主要的原料是選自工業(yè)廢棄物，其中廢橡膠顆粒由廢舊輪胎經(jīng)破碎、篩分制成；電石渣為化工企業(yè)在生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇時(shí)排出的灰白色工業(yè)廢棄物；不但解決了建筑行業(yè)對(duì)空心磚的大量需求的問(wèn)題，降低了空心磚的制作成本，減少了水泥的使用量，而且使得廢棄物料得以回收利用，減少了環(huán)境污染，具有重要的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
(2)本發(fā)明的空心磚所使用的原料中特別添加了木質(zhì)纖維和羥丙基甲基纖維素，能夠降低空心磚的自重，且能夠增強(qiáng)空心磚的彈性和韌性，進(jìn)而提高其抗震性能；另外還特別添加了竹炭，具有吸濕的作用，能夠調(diào)節(jié)空心磚中的混凝土的水灰比，按照規(guī)定的比例添加，能夠增強(qiáng)混凝土的自身強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的最優(yōu)方案而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種抗震輕質(zhì)空心磚，包括如下重量份的原料：廢橡膠-電石渣混凝土8份、高嶺土5份、明礬石粉4份、焦磷酸鈉2份、42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥6份、竹炭4份、木質(zhì)纖維4份、羥丙基甲基纖維素1.5份、鋁粉3份、水玻璃4份。
其中廢橡膠-電石渣混凝土，包括如下重量份原料：廢橡膠顆粒9份，電石渣15份，粗骨料25份，細(xì)骨料20份，42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥5份，水10份。
其中廢橡膠顆粒由廢舊輪胎經(jīng)破碎、篩分制成，最大粒徑小于2.42mm；其中電石渣為化工企業(yè)在生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇時(shí)排出的灰白色工業(yè)廢棄物，其主要成分是氫氧化鈣；其中粗骨料為碎石或卵石，最大粒徑小于9.5mm；所述細(xì)骨料為機(jī)制砂或河砂，最大粒徑小于4.75mm。
一種制備上述抗震輕質(zhì)空心磚的方法，具體包括如下步驟：
(1)將廢輪胎經(jīng)破碎、研磨、除塵、篩分后制成最大粒徑小于2.36mm的顆粒，待用；將電石渣攤開(kāi)晾曬至含水量低于1.2％，待用；
(2)按照所述廢橡膠-電石渣混凝土的原料配比，將相應(yīng)原料計(jì)量后送入攪拌機(jī)中攪拌均勻，制成廢橡膠-電石渣混凝土備用，其中攪拌速度為15r/min，攪拌時(shí)間為3min；
(3)向上述制備的廢橡膠-電石渣混凝土中加入所述重量配比的高嶺土、明礬石粉、焦磷酸鈉、竹炭、木質(zhì)纖維、羥丙基甲基纖維素份、鋁粉以及水玻璃，攪拌均勻，加入混合料總體積12％的20℃的溫水，其中攪拌速度為15r/min，攪拌時(shí)間為4min；
(4)向步驟(3)的混合料中加入所述重量配比的固化劑，攪拌均勻后，通過(guò)擠壓設(shè)備進(jìn)行擠壓成型，成型后進(jìn)行靜停、切割，其中攪拌速度為16r/min，攪拌時(shí)間為3min，擠壓成型時(shí)的擠壓壓力為20mpa；
(5)養(yǎng)護(hù)：所述養(yǎng)護(hù)分為靜置養(yǎng)護(hù)和自然養(yǎng)護(hù)兩個(gè)階段，具體如下：
靜置養(yǎng)護(hù)：磚塊成型24小時(shí)內(nèi)；該階段禁止對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，避免將產(chǎn)品置于露天、風(fēng)吹、陽(yáng)光直射等場(chǎng)所；
自然養(yǎng)護(hù)：磚塊成型24小時(shí)后；將產(chǎn)品移至堆放場(chǎng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，產(chǎn)品的碼放高度為1.4-1.6m；露天養(yǎng)護(hù)時(shí)，產(chǎn)品外表面應(yīng)用塑料薄膜覆蓋，每天澆水次數(shù)不低于兩次；冬季氣溫很低時(shí)，采取保溫覆蓋措施，不再進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。
實(shí)施例2
一種抗震輕質(zhì)空心磚，包括如下重量份的原料：廢橡膠-電石渣混凝土10份、高嶺土8份、明礬石粉7份、焦磷酸鈉5份、礦渣硅酸鹽水泥9份、竹炭7份、木質(zhì)纖維8份、羥丙基甲基纖維素3.5份、鋁粉5份、水玻璃7份。
其中廢橡膠-電石渣混凝土，包括如下重量份原料：廢橡膠顆粒15份，電石渣20份，粗骨料45份，細(xì)骨料35份，礦渣硅酸鹽水泥15份，水15份。
其中廢橡膠顆粒由廢舊輪胎經(jīng)破碎、篩分制成，最大粒徑小于2.42mm；其中電石渣為化工企業(yè)在生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇時(shí)排出的灰白色工業(yè)廢棄物，其主要成分是氫氧化鈣；其中粗骨料為碎石或卵石，最大粒徑小于9.5mm；所述細(xì)骨料為機(jī)制砂或河砂，最大粒徑小于4.75mm。
一種制備上述抗震輕質(zhì)空心磚的方法：本實(shí)施例中的制備抗震輕質(zhì)空心磚方法和實(shí)施例1中的基本相同，不同之處在于某些制備條件的改變，具體如下：
本實(shí)施例中的制備方法，在步驟(2)中的攪拌速度為20r/min，攪拌時(shí)間為5min；在步驟(3)中的攪拌速度為20r/min，攪拌時(shí)間為4min，加入的溫水的量為混合料總體積的15％，溫度為25℃；在步驟(4)中的攪拌速度為19r/min，攪拌時(shí)間為5min，擠壓成型時(shí)的擠壓壓力為25mpa。
實(shí)施例3
一種抗震輕質(zhì)空心磚，包括如下重量份的原料：廢橡膠-電石渣混凝土9份、高嶺土7份、明礬石粉5份、焦磷酸鈉4份、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥7份、竹炭6份、木質(zhì)纖維6份、羥丙基甲基纖維素2.5份、鋁粉4份、水玻璃5份。
其中廢橡膠-電石渣混凝土，包括如下重量份原料：廢橡膠顆粒11份，電石渣17份，粗骨料35份，細(xì)骨料30份，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥10份，水13份。
其中廢橡膠顆粒由廢舊輪胎經(jīng)破碎、篩分制成，最大粒徑小于2.42mm；其中電石渣為化工企業(yè)在生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯或聚乙烯醇時(shí)排出的灰白色工業(yè)廢棄物，其主要成分是氫氧化鈣；其中粗骨料為碎石或卵石，最大粒徑小于9.5mm；所述細(xì)骨料為機(jī)制砂或河砂，最大粒徑小于4.75mm。
一種制備上述抗震輕質(zhì)空心磚的方法：本實(shí)施例中的制備抗震輕質(zhì)空心磚方法和實(shí)施例1中的基本相同，不同之處在于某些制備條件的改變，具體如下：
本實(shí)施例中的制備方法，在步驟(2)中的攪拌速度為17r/min，攪拌時(shí)間為4min；在步驟(3)中的攪拌速度為17r/min，攪拌時(shí)間為4min，加入的溫水的量為混合料總體積的13％，溫度為23℃；在步驟(4)中的攪拌速度為18r/min，攪拌時(shí)間為4min，擠壓成型時(shí)的擠壓壓力為23mpa。
對(duì)上述實(shí)施例1至實(shí)施例3中的制備的空心磚進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)其抗震性能：
首先分別使用實(shí)施例1至實(shí)施例3中制備的空心磚砌筑成墻體，分別作為實(shí)驗(yàn)例1、實(shí)驗(yàn)例2、實(shí)驗(yàn)例3；使用申請(qǐng)公布號(hào)為cn104072051a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的空心磚的制備方法進(jìn)行制備空心磚，并砌筑成墻體，作為對(duì)比例1；使用申請(qǐng)公布號(hào)為cn104926213a的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的空心磚的制備方法進(jìn)行制備空心磚，并砌筑成墻體，作為對(duì)比例2；
上述在砌筑空心磚墻體時(shí)的施工方法采用傳統(tǒng)的統(tǒng)一操作方法，砌筑墻體的大小統(tǒng)一為2160mm*1100mm*240mm，以保證實(shí)驗(yàn)例和對(duì)比例中對(duì)其抗震性能測(cè)試的變量不受墻體砌筑施工方法的影響，施工中具體應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)空心磚墻砌筑前，在砌筑位置上彈出墻邊線(xiàn)，以后按邊線(xiàn)逐皮砌筑，一道墻可先砌筑兩頭的磚，再拉準(zhǔn)線(xiàn)砌中間部分；
(2)采用刮漿法砌空心磚，豎縫先批砂漿后再砌筑；
(3)灰縫保證橫平豎直，水平灰縫和豎向灰縫寬度控制在10mm左右，但不小于8mm，也不大于12mm；
(4)灰縫中砂漿飽滿(mǎn)，水平灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度不得小于80％，豎向灰縫不得出現(xiàn)透明縫；
(5)空心磚墻中不夠整磚部分，用無(wú)齒鋸加工制作非整磚塊，補(bǔ)砌時(shí)使灰縫砂漿飽滿(mǎn)；
(6)管線(xiàn)槽留置時(shí)，采用彈線(xiàn)定位后用鑿子仔細(xì)鑿或用開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽。
墻體砌筑好之后，對(duì)墻體進(jìn)行抗震性能實(shí)驗(yàn)，具體如下：對(duì)于砌筑好的5片墻體進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，用來(lái)模擬各層承重墻體在真實(shí)地震中的反應(yīng)。采用液壓千斤頂通過(guò)分配梁對(duì)墻體施加均勻的豎向荷載，采用電液伺服系統(tǒng)通過(guò)墻體頂梁施加低周反復(fù)水平荷載。通過(guò)擬靜力試驗(yàn)，觀(guān)察墻體的工作狀態(tài)和破壞過(guò)程的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示本發(fā)明中的實(shí)施例所制備出的空心磚的延性系數(shù)相比于現(xiàn)有技術(shù)中的空心磚的延性系數(shù)有比較明顯得優(yōu)勢(shì)，抗震效果比較好，這是由于本發(fā)明中的空心磚的原料中特別添加了一些能夠增強(qiáng)空心磚彈性和韌性的原料，例如木質(zhì)纖維和羥丙基甲基纖維素。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。