一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板及制备方法与流程

1.本发明涉及绿色建筑材料技术领域，具体涉及一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板及制备方法。


背景技术：

2.随着国家对装配式建筑的倡导与支持，传统砖混墙体已经不能满足现代建筑行业发展的需求。轻质硅晶石墙板是一种以矿石、轻质材料等为原料制备的新型环保节能的墙体材料，具有质轻、使用简便、施工快捷等优点，不仅能够缩短工期，节省时间和人力，提高施工效率，并且能够资源化利用固废，节约成本。轻质硅晶石墙板具有特殊的中空结构，使其具有较好的防火阻燃、隔音保温的性能。是一种极具潜力的墙体材料。但是陶瓷类材料韧性较差、脆性大，使得轻质硅晶石墙板在生产应用中受限。因此亟需引入增韧相来提高材料的韧性。
3.纤维增韧是一种常见的提高材料韧性的有效手段，然而要在高温下还能保持其韧性发挥作用较为困难。玄武岩纤维是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的矿物纤维，是我国重点发展的四大纤维之一。具有断裂强度高、耐高温、永久阻燃性的特点，并且是现在唯一无环境污染的绿色纤维产品。本发明旨在利用耐高温的玄武岩纤维提高轻质硅晶石的韧性。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板及制备方法，有效的解决了现有轻质硅晶石墙板韧性较差、脆性大的问题，同时解决了在生产过程中因为产品脆性大成品率低的问题。
5.一方面，本发明提供一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，关键在于：由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体物料的组成如下：页岩：55％～65％
6.长石：6％～10％
7.黏土：10％～15％
8.青石：15％～20％
9.玄武岩纤维：0～4％。
10.优选的，所述墙板面密度≤80kg/m2，抗压强度≥20mpa，抗折强度≥2mpa。
11.另一方面，本发明提供一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，关键在于包括以下步骤：
12.s1.将页岩经过湿磨、过筛、干燥，得到粒径＜100目的粉料；
13.s2.将配方量的页岩、长石、青石、黏土依次加入混料机，进行初步搅拌后，再加入配方量的玄武岩纤维，继续搅拌，最后加入配方量的水，搅拌均匀得到混合均匀的泥料；
14.s3.将泥料装入模具中，并进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出条状试样；
15.s4.将条状试样置于干燥器内进行干燥；
16.s5.将干燥后的试样在980℃～1100℃下高温烧结，保温30-60min后，制得成品。
17.优选的，s1具体为：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩在卧式球磨机上湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，放入烘箱中烘干备用。
18.优选的，s2具体为：将配方量的页岩、长石、青石、黏土依次加入混料机，以140r/min的速度搅拌1min，其次加入玄武岩纤维搅拌1min，最后加入配方量的水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料。实际操作时，固体粉料加入混料机前均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维。
19.优选的，s2中青石的细度≤8目、长石的细度≤8目，黏土粒径≤74μm。
20.优选的，s4干燥条件为：85℃下，烘干6h。
21.与现有技术相比，本发明提供的一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板及制备方法，具有以下有益效果：
22.(1)本发明制备的轻质硅晶石墙体材料面密度小、抗压强度高、孔径小、防火性能佳，产品强度性能指标稳定可控，改善轻质硅晶石墙板的韧性，有效改善轻质硅晶石制备过程中的开裂问题，进而保证产品的整体成品率达到98％以上；
23.(2)本发明制备方法流程简单，生产效率高，能够有效的降低轻质硅晶石墙板材料的生产成本，极大的拓宽了轻质硅晶石墙板的应用领域。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
25.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
26.实施例1
27.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.15的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由65％页岩、9％长石、10％黏土、15％青石、1％玄武岩纤维组成。
28.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在980℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
29.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为4.3mpa，抗压强度为24.1mpa，面密度为71.08kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
30.实施例2
31.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.15的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由65％页岩、8％长石、10％黏土、15％青石、2％玄武岩纤维组成。
32.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在980℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
33.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为3.9mpa，抗压强度为20.5mpa，面密度为71.81kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
34.实施例3
35.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.18的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由65％页岩、7％长石、10％黏土、15％青石、3％玄武岩纤维组成。
36.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在980℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
37.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为4mpa，抗压强度为23.2mpa，面密度为71.73kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
38.实施例4
39.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.2的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由65％页岩、6％长石、10％黏土、15％青石、4％玄武岩纤维组成。
40.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，
玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在980℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
41.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为5.5mpa，抗压强度为22.7mpa，面密度为72.71kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
42.实施例5
43.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.15的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由64.5％页岩、10％长石、10％黏土、15％青石、0.5％玄武岩纤维组成。
44.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在1100℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
45.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为9.1mpa，抗压强度为46.6mpa，面密度为78.27kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
46.实施例6
47.耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，由固体物料与水按照1：0.15的重量比例混合烧制而成；按重量百分含量计，所述固体物料由55％页岩、8％长石、15％黏土、20％青石、2％玄武岩纤维组成。
48.制备方法如下：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，烘干备用，青石、长石过8目筛，黏土粒径≤74μm，固体粉料均做干燥处理，玄武岩纤维为直接购买的短切纤维；固体粉料依次按照配方比例加入水泥胶砂搅拌机以140r/min的速度搅拌1min，其次加入1％的玄武岩短切纤维搅拌1min，最后加入水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料；将泥料装入长120mm、宽厚比为1：1的条状模具中，并将泥料进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出标准的条状试样；将条状试样置于干燥器内，在85℃下烘干6小时；将烘干的试样在1050℃下高温烧结，保温30min后，得到成品。
49.检测结果：轻质硅晶石墙板的抗折强度为3.5mpa，抗压强度为26.6mpa，面密度为70.27kg/m2，燃烧性能达到a1级标准，产品满足构筑节能环保墙体及轻质隔墙条板gb23451
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2009的规范要求。
50.对比例一：
51.与实施例五相比，不同之处在于，未添加耐高温纤维玄武岩纤维，烧结温度为980℃。
52.检测结果：抗折强度为2.5mpa，抗压强度为15.9mpa、面密度为73.25kg/m2。对比可知，实施例5制备的轻质硅晶石墙板，材料面密度小、抗折抗压强度高，能够有效的改善轻质硅晶石墙体材料的韧性。
53.对比例二：
54.与实施例五相比，不同之处在于，步骤1中未添加耐高温纤维玄武岩纤维。
55.检测结果：抗折强度为5.9mpa，抗压强度为39.5mpa，面密度为79.94kg/m2。对比可知，抗折抗压强度均小于实施例5制备的轻质硅晶石墙板，面密度大于实施例5制备的轻质硅晶石墙板，因此本发明制备的轻质硅晶石墙体材料面密度小、抗折抗压强度高，能够有效的改善轻质硅晶石墙体材料的韧性。
56.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，其特征在于：由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体物料的组成如下：页岩：55％～65％长石：6％～10％黏土：10％～15％青石：15％～20％玄武岩纤维：0～4％。2.根据权利要求1所述一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板，其特征在于：所述墙板面密度≤80kg/m2，抗压强度≥20mpa，抗折强度≥2mpa。3.一种如权利要求1-2所述耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：s1.将页岩经过湿磨、过筛、干燥，得到粒径＜100目的粉料；s2.将配方量的页岩、长石、青石、黏土依次加入混料机，进行初步搅拌后，再加入配方量的玄武岩纤维，继续搅拌，最后加入配方量的水，搅拌均匀得到混合均匀的泥料；s3.将泥料装入模具中，并进行夯实处理，将夯实的泥料脱模制备出条状试样；s4.将条状试样置于干燥器内进行干燥；s5.将干燥后的试样在980℃～1100℃下高温烧结，保温30-60min后，制得成品。4.根据权利要求3所述的耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于s1具体为：按照研磨球：粉料：水为4：3：2的比例将页岩在卧式球磨机上湿磨8h，球磨处理后的料浆过100目筛，放入烘箱中烘干备用。5.根据权利要求3所述的耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于s2具体为：将配方量的页岩、长石、青石、黏土依次加入混料机，以140r/min的速度搅拌1min，其次加入玄武岩纤维搅拌1min，最后加入配方量的水搅拌1min，再以285r/min的速度搅拌1min，得到混合均匀的泥料。6.根据权利要求3所述的耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于s2中青石的细度≤8目、长石的细度≤8目，黏土粒径≤74μm。7.根据权利要求3所述的耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板的制备方法，其特征在于s4干燥条件为：85℃下，烘干6h。

技术总结
本发明涉及绿色建筑材料技术领域，具体涉及一种耐高温纤维增韧轻质硅晶石墙板及制备方法，墙板由固体物料与水按照1：0.15～0.2的重量比例混合而成；按重量百分含量计，所述固体物料由55％～65％页岩、6％～10％长石、10％～15％黏土、15％～20％青石、0～4％玄武岩纤维组成。与现有技术相比，本发明制备的轻质硅晶石墙体材料面密度小、抗压强度高、孔径小、防火性能佳，产品强度性能指标稳定可控，改善轻质硅晶石墙板的韧性，有效改善轻质硅晶石制备过程中的开裂问题，进而保证产品的整体成品率达到98％以上；本发明制备方法流程简单，生产效率高，能够有效的降低生产成本，极大的拓宽了轻质硅晶石墙板的应用领域。了轻质硅晶石墙板的应用领域。


技术研发人员：谢贵全 李凯迪 马明龙 田密
受保护的技术使用者：筑邦建筑科技投资（深圳）有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25