CN102887691A - 一种植物秸秆新型轻质墙体材料及其制备方法 - Google Patents

一种植物秸秆新型轻质墙体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物秸秆新型轻质墙体材料，其由下列重量份的原料制成：粉煤灰40-50、改性植物秸秆粉20-30、硫铝酸盐水泥20-30、膨胀珍珠岩10-20、硅砂粉10-15、改性陶土10-15、玻璃纤维10-20、发泡剂2-4、减水剂3-6。本发明利用当地丰富煤矿资源产生的工业废料粉煤灰和农业废弃物植物秸秆制作而成，有效防止了粉煤灰的乱排、乱放和植物秸秆滥烧等现象保护了自然环境，同时也大大降低了生产成本，实现了固体废弃物的循环利用并满足了建筑节能的需要。本发明生产出来的墙体材料具有较高的抗压强度、较小的收缩性，并具有轻质保温隔热、隔音、防火等优点。

Description

一种植物秸秆新型轻质墙体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种植物秸秆新型轻质墙体材料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前，建筑工程普遍应用的墙体材料为混凝土空心砌块、加气混凝土砌块以及泡沫混凝土砌块等，虽然上述材料具有较好的保温高温隔热性能，但上述墙体材料干燥收缩值依次增大，墙体出现裂缝的倾向便顺次增大，存在较大工程安全隐患。另一方面，在中国经济迅速迅速发展的同时，粉煤灰的乱排、乱放以及植物秸秆的滥烧对环境造成巨大的污染，因此开展粉煤灰和植物秸秆的资源化综合利用，具有重大的经济、社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能、价格低廉的植物秸秆新型轻质墙体材料及其制备方法，该墙体材料是以粉煤灰、植物秸秆等固体废弃物为原料制成的，解决了固体废弃物所造成的环境污染问题，实现了固体废弃物的循环利用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
    一种植物秸秆新型轻质墙体材料，由下列重量份的原料制成：粉煤灰40-50、改性植物秸秆粉20-30、硫铝酸盐水泥20-30、膨胀珍珠岩10-20、硅砂粉10-15、改性陶土10-15、玻璃纤维10-20、发泡剂2-4、减水剂3-6。
    所述的改性植物秸秆粉由下述方法制得：将植物秸秆切割成2-4cm颗粒段，再粉碎成粉末置于10-15%氢氧化钠溶液浸泡3-4小时后，捞出，在温度40-45℃下烘干至含水量2-3%，后立即加入3-4%的氯化石蜡混合均匀，然后，加入20-30%的河砂、3-5%的羧甲基纤维素混合均匀后造粒、烘干即可。
    所述的改性陶土由下述方法制得：向陶土中加入30-40%的硅藻土、2-3%硅烷偶联剂KH550，加热到50-60℃搅拌20-30min，再加入5-10%的纳米二氧化硅，高速分散，烘干粉碎成200-300目粉末即可。
    所述的植物秸秆新型轻质墙体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
    （1）按上述配方称取各物料，先将粉煤灰、改性植物秸秆粉、硫铝酸盐水泥、膨胀珍珠岩、硅砂粉、改性陶土、玻璃纤维投入搅拌机中，加入适量的水搅拌2-3min后，快速加入发泡剂和减水剂，搅拌30-60s，
    （2）在模具中架设钢丝网架后，将搅拌料喂入模具中，然后经过振动、制槽、抹面，得到初坯；
   （3）将上述初坯放置在养护装置中先进行常压蒸汽养护1-3h，温度为60-80℃，再在170-180℃下高压养护2-4h，即得本发明植物秸秆新型轻质墙体材料。
    所述的发泡剂为十二烷基苯磺酸钠；所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
本发明的有益效果如下：
本发明利用当地丰富煤矿资源产生的工业废料粉煤灰和农业废弃物植物秸秆制作而成，有效防止了粉煤灰的乱排、乱放和植物秸秆滥烧等现象保护了自然环境，同时也大大降低了生产成本，实现了固体废弃物的循环利用并满足了建筑节能的需要。本发明生产出来的墙体材料具有较高的抗压强度、较小的收缩性，并具有轻质保温隔热、隔音、防火等优点，即可代替砖墙又可以做楼面板、屋面板、防火隔离墙等。节省建筑总造价的17%，增加建筑面积3%，是高层建筑和新农村建设最理想的材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
    一种植物秸秆新型轻质墙体材料，由下列重量份的原料制成：粉煤灰50份、改性植物秸秆粉30份、硫铝酸盐水泥30份、膨胀珍珠岩20份、硅砂粉15份、改性陶土15份、玻璃纤维20份、发泡剂4份、减水剂5份。
    所述的改性植物秸秆粉由下述方法制得：将植物秸秆切割成3cm颗粒段，再粉碎成粉末置于15%氢氧化钠溶液浸泡4小时后，捞出，在温度45℃下烘干至含水量3%，后立即加入4%的氯化石蜡混合均匀，然后，加入30%的河砂、5%的羧甲基纤维素混合均匀后造粒、烘干即可。
    所述的改性陶土由下述方法制得：向陶土中加入40%的硅藻土、3%硅烷偶联剂KH550，加热到60℃搅拌30min，再加入10%的纳米二氧化硅，高速分散，烘干粉碎成200目粉末即可。
    所述的植物秸秆新型轻质墙体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
    （1）按上述配方称取各物料，先将粉煤灰、改性植物秸秆粉、硫铝酸盐水泥、膨胀珍珠岩、硅砂粉、改性陶土、玻璃纤维投入搅拌机中，加入适量的水搅拌3min后，快速加入发泡剂和减水剂，搅拌60s，
    （2）在模具中架设钢丝网架后，将搅拌料喂入模具中，然后经过振动、制槽、抹面，得到初坯；
   （3）将上述初坯放置在养护装置中先进行常压蒸汽养护2h，温度为75℃，再在170℃下高压养护4h，即得本发明植物秸秆新型轻质墙体材料。
    所述的发泡剂为十二烷基苯磺酸钠；所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
本实施例所制的墙体材料各项性能指标是：
比重（g/cm3）：0.58，        导热系数w/(w·k) ：0.15，
防火温度（℃）：-30-500，    抗压强度（MPa）：13.65，
抗拉强度（MPa）：6.8         静曲强度（Mpa）：9.45
质量损失率不大于5%，强度损失率不大于15%。

Claims (5)

1.一种植物秸秆新型轻质墙体材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：粉煤灰40-50、改性植物秸秆粉20-30、硫铝酸盐水泥20-30、膨胀珍珠岩10-20、硅砂粉10-15、改性陶土10-15、玻璃纤维10-20、发泡剂2-4、减水剂3-6。
2.根据权利要求1所述的植物秸秆新型轻质墙体材料，其特征在于，所述的改性植物秸秆粉由下述方法制得：将植物秸秆切割成2-4cm颗粒段，再粉碎成粉末置于10-15%氢氧化钠溶液浸泡3-4小时后，捞出，在温度40-45℃下烘干至含水量2-3%，后立即加入3-4%的氯化石蜡混合均匀，然后，加入20-30%的河砂、3-5%的羧甲基纤维素混合均匀后造粒、烘干即可。
3.根据权利要求1所述的植物秸秆新型轻质墙体材料，其特征在于，所述的改性陶土由下述方法制得：向陶土中加入30-40%的硅藻土、2-3%硅烷偶联剂KH550，加热到50-60℃搅拌20-30min，再加入5-10%的纳米二氧化硅，高速分散，烘干粉碎成200-300目粉末即可。
4.一种如如权利要求1所述的植物秸秆新型轻质墙体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
按上述配方称取各物料，先将粉煤灰、改性植物秸秆粉、硫铝酸盐水泥、膨胀珍珠岩、硅砂粉、改性陶土、玻璃纤维投入搅拌机中，加入适量的水搅拌2-3min后，快速加入发泡剂和减水剂，搅拌30-60s，
在模具中架设钢丝网架后，将搅拌料喂入模具中，然后经过振动、制槽、抹面，得到初坯；
将上述初坯放置在养护装置中先进行常压蒸汽养护1-3h，温度为60-80℃，再在170-180℃下高压养护2-4h，即得本发明植物秸秆新型轻质墙体材料。
5.根据权利要求1或4所述的植物秸秆新型轻质墙体材料，其特征在于，所述的发泡剂为十二烷基苯磺酸钠；所述的减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
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