一种陶土板幕墙增强剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种陶土板幕墙增强剂及其制备方法和应用，属于建筑材料制备领域。针对目前陶土板幕墙烧成周期长导致产品难以大规模推广应用的现状，研发了一类快速提高陶土板幕墙强度的增强剂，为陶土板幕墙快速烧成奠定基础。该增强剂中废玻璃成份在高温形成大量粘度较低熔体，提高样品内部熔体含量以快速提高样品强度，氧化硼成份引入又使得熔体具有较低的热膨胀系数，使得样品在快速冷却过程中产生的热应力较低，以有效提高强度。将该增强剂用于陶土板幕墙配方，可以满足陶土板幕墙快速烧成工艺，大幅度缩短烧成周期，有利于陶土板幕墙大规模推广应用。墙大规模推广应用。墙大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种陶土板幕墙增强剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种陶土板幕墙增强剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]陶土板幕墙是一类以天然矿物为原料经真空高压挤出成型高温烧制而成绿色建筑材料。与国内目前主流实用玻璃幕墙相比较，陶土板幕墙与保温材料配合使用可以大幅度降低建筑能耗，具有很好地保温和隔音效果，安装牢固。然而由于目前陶土板幕墙坯体透气性较差，有机物含量较高，导致陶土板幕墙烧成周期长，造成连续式窑炉产量较低，导致陶土板幕墙价格较高，大大限制了陶土板幕墙推广应用，因而有效提高烧成速度，降低产品烧成周期是目前亟待解决的技术问题。降低烧成周期主要解决途径是大幅度提高陶土板幕墙强度，关键在于高温增强剂的选用。
[0003]专利CN1974487A通过选用B2O3、K2O及CaF2等化工原料，逐步形成三级增强剂，期望在有效降低陶瓷烧成温度前提条件下保证产品具有较高强度。然而熔剂料的使用会使得陶土板幕墙在急剧冷却过程中内部产生较大热应力，导致样品强度反而大幅度衰减，甚至导致产品炸裂，或者在后期存储和运输过程中发生强度衰减现象，因而单一的提高高温烧结过程中熔体含量并不能有效提高制品强度。专利CN109650724A通过采用含锂化合物或矿物锂辉石和苏州土等作为原料进行烧制以形成低热膨胀系数和低粘度高温助熔剂降低陶瓷烧成周期。专利CN105236993A采用Li2O、P2O5、B2O3和TiO2为原料高温熔制形成低热膨胀系数和低粘度高温助熔剂，与陶瓷结合剂混合使用。含锂化合物或矿物锂辉石及B2O3的加入，一方面在高温阶段形成大量熔体相促进烧结，另一方面这些成份的加入，导致形成的熔体相具有较低热膨胀系数，可以大幅度降低幕墙在急剧冷却过程中内部产生的热应力，从而大幅度提高强度。因而如何制备一类在陶瓷土板幕墙烧结过程能产生一定量低热膨胀系数，又能实现大规模量产陶土板幕墙增强剂至关重要。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种陶土板幕墙增强剂及其制备方法和应用，制备工艺简单，能够有效提高陶土板幕墙强度，大幅度缩短烧成周期。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开了一种陶土板幕墙增强剂的方法，包括：
[0007]包括：
[0008]S1：将硼砂和废玻璃进行球磨混料，其中硼砂的质量百分比为30％～36％，压制、干燥后待用；
[0009]S2：将S1的产物置于坩埚中，升温至880℃保温6h，然后升温至1200～1300℃保温2h，经多次搅拌后进行水冷和粉碎，得到陶土板幕墙增强剂。
[0010]优选地，以质量百分比计，废玻璃的化学成分包括：71.5％SiO2、3.38％Al2O3、
8.96％CaO、4.22％MgO、9.50％Na2O、0.19％K2O、0.31％Fe2O3和杂质。
[0011]优选地，以质量百分比计，产物中B2O3的质量分数为12％～18％。
[0012]优选地，S1中，球磨混料是采用滚筒式球磨机进行干法球磨混料。
[0013]优选地，S1中，压制的成型压力为20t。
[0014]优选地，S2中，坩埚的材质为氧化铝。
[0015]优选地，S2中，粉碎后的颗粒尺寸为120μm。
[0016]本专利技术还公开了采用上述制备方法制得的陶土板幕墙增强剂，抗折强度为16.89～58.23，相对密度为92.12％～96.55％。
[0017]本专利技术还公开了该陶土板幕墙增强剂作为建筑材料的应用。
[0018]优选地，陶土板幕墙增强剂的添加量为陶土板幕墙原料总质量的1％。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术的陶土板幕墙增强剂的制备方法，针对目前陶土板幕墙烧成周期长导致产品难以大规模推广应用的现状，研发了一类快速提高陶土板幕墙强度的增强剂，为陶土板幕墙快速烧成奠定基础。该增强剂中废玻璃成份在高温形成大量粘度较低熔体，提高样品内部熔体含量以快速提高样品强度，氧化硼成份引入又使得熔体具有较低的热膨胀系数，使得样品在快速冷却过程中产生的热应力较低，以有效提高强度。将该增强剂用于陶土板幕墙配方，可以满足陶土板幕墙快速烧成工艺，大幅度缩短烧成周期，有利于陶土板幕墙大规模推广应用。
[0021]进一步地，在烧制时首先升温至880℃保温6h，能够促使硼砂充分熔化并逐步与废玻璃反应。
[0022]进一步地，压制的成型压力为20t，能够有效缩短反应颗粒之间接触距离。
[0023]本专利技术制得的陶土板幕墙增强剂，具有较高的抗折强度和相对密度。
附图说明
[0024]图1为添加本专利技术的增强剂制得的陶土板幕墙的样品图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0026]实施例1
[0027]1)将硼砂和废玻璃进行混合，硼砂的质量分数为33％，在滚筒式球磨机内进行干法球磨，干燥后用20t的成型压力压制成圆柱状试样待用，产物中B2O3的质量分数为15％；以质量百分比计，废玻璃的化学成分包括：71.5％SiO2、3.38％Al2O3、8.96％CaO、4.22％MgO、9.50％Na2O、0.19％K2O、0.31％Fe2O3和杂质。
[0028]2)将试样放入氧化铝坩埚内升温至880℃保温6h，最后升温至1250℃保温2h，多次搅拌后进行水冷粉碎，即得到陶土板幕墙增强剂。
[0029]添加1％实施例1制得的增强剂的陶土板幕墙抗折强度提高了52％，达到了24.56MPa。值得说明的是，未添加增强剂陶土板幕墙抗折强度为16.12MPa。
[0030]在其余条件不变的情况，改变硼砂的含量和熔制温度所进行的实施例2～9如表1
所示，制得的增强剂抗折强度、相对密度及添加1％增强剂陶土板幕墙抗折强度如表1所示。
[0031]表1
[0032][0033]由表1看出，本专利技术各实施例制得的陶土板幕墙增强剂具有良好的导热系数，重金属析出浓度符合国家标准。
[0034]图1为添加本专利技术的增强剂制得的陶土板幕墙的样品图。
[0035]需要说明的是，以上所述仅为本专利技术实施方式的一部分，根据本专利技术所描述的系统所做的等效变化，均包括在本专利技术的保护范围内。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本专利技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶土板幕墙增强剂的制备方法，其特征在于，包括：S1：将硼砂和废玻璃进行球磨混料，其中硼砂的质量百分比为30％～36％，压制、干燥后待用；S2：将S1的产物置于坩埚中，升温至880℃保温6h，然后升温至1200～1300℃保温2h，经多次搅拌后进行水冷和粉碎，得到陶土板幕墙增强剂。2.根据权利要求1所述的陶土板幕墙增强剂的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，废玻璃的化学成分包括：71.5％SiO2、3.38％Al2O3、8.96％CaO、4.22％MgO、9.50％Na2O、0.19％K2O、0.31％Fe2O3和杂质。3.根据权利要求1所述的陶土板幕墙增强剂的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，产物中B2O3的质量分数为12％～18％。4.根据权利要求1所述的陶土板幕墙增强剂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴德亮，白建光，刘芳，白金鹤，王润星，欧毅，石乃良，张阳，
申请(专利权)人：宁夏回族自治区矿产地质调查院自治区矿产地质研究所，
类型：发明
国别省市：