CN107512896A - 一种抗压高韧性的水泥墙板及其制备方法 - Google Patents

一种抗压高韧性的水泥墙板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗压高韧性的水泥墙板，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁35‑45％，氯化镁溶液25‑35％，秸秆丝25‑35％，外加改性剂4‑6％。本发明还公开了上述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护5‑12h，切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。本发明采用秸秆丝加入菱镁水泥中，由于秸秆丝保留了秸秆较高的顺纹力学强度，相对于现有技术中采用秸秆粉末，大大提高了抗压性能和韧性；在水泥凝结过程中，使秸秆丝周围被紧压从而达到绝缘空气的效果，不易吸收空气中的水分，提高了防火、防水、防腐和耐候性能，延长使用寿命。

Description

一种抗压高韧性的水泥墙板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑板材技术领域，尤其涉及一种抗压高韧性的水泥墙板及其制备方法。
背景技术
现有的菱镁类墙板一般是以菱镁水泥为胶凝材料，填充锯末或珍珠岩粉或陶粒，并加入玻璃纤维来制成；这类墙板的主要特点是：强度高、隔声性能好、可加工性能好。但往往抗压和耐水性能差，凝聚力和韧性不理想，很难用作预制房的内外墙板、楼板的板材及一些高要求的防火门，防火电梯等，不能满足市场使用需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗压高韧性的水泥墙板及其制备方法，本发明采用秸秆丝加入菱镁水泥中，由于秸秆丝保留了秸秆较高的顺纹力学强度，相对于现有技术中采用秸秆粉末，大大提高了抗压性能和韧性；在水泥凝结过程中，使秸秆丝周围被紧压从而达到绝缘空气的效果，不易吸收空气中的水分，提高了防火、防水、防腐和耐候性能，延长使用寿命，而且制备方法简便。
本发明提出的一种抗压高韧性的水泥墙板，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁35-45％，氯化镁溶液25-35％，秸秆丝25-35％，外加改性剂4-6％。
其中，活性氧化镁的重量百分比可以为35％、36％、37％、38％、39％、40％、 41％、42％、43％、44％、45％，氯化镁溶液的重量百分比可以为25％、26％、27％、 28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％，秸秆丝的重量百分比可以为25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％，外加改性剂的重量百分比可以为4％、4.2％、4.3％、4.5％、4.6％、4.8％、5％、5.3％、5.4％、5.5％、5.8％、 5.9％、6％。
优选地，活性氧化镁中镁的含量为78-82wt％。
优选地，活性氧化镁的活性含量为90％。
优选地，氯化镁溶液的质量分数如下：C＝32-0.4t，其中C为氯化镁溶液的质量分数，t为室温的温度，t的单位为℃。
优选地，秸秆丝的水分为16-20wt％。
优选地，秸秆丝的长度为8±1cm，直径为1-3mm的秸秆丝。
优选地，秸秆丝的制备方法为：将秸秆进行辊压，软化处理，干燥，揉丝得到秸秆丝。
优选地，外加改性剂按重量份包括：磷酸20-25份，纳米海泡石粉10-15 份，纳米滑石粉10-15份，硫酸亚铁2-5份，硫酸铝8-12份，三聚磷酸钠2-3 份，聚乙烯醇4-6份，氟硅酸钠2-3份，三聚氰胺甲醛树脂15-25份，脲醛树脂13-18份。
本发明还提出的上述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护5-12h，切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。
优选地，养护时间如下：T＝29.5-0.7t，其中T为养护时间，T的单位为h； t为养护温度，t的单位为℃。
本发明采用秸秆丝加入菱镁水泥中，由于秸秆丝由秸秆经辊压、软化、揉丝制备而得，保留了秸秆较高的顺纹力学强度，相对于现有技术中采用秸秆粉末，大大提高了抗压性能和韧性，而且本发明具有通透性，其密度低，重量轻，节约了资源和成本；在水泥凝结过程中，使秸秆丝周围被紧压从而达到绝缘空气的效果，不易吸收空气中的水分，提高了防火、防水、防腐和耐候性能，延长使用寿命。
其中活性氧化镁具有高活性，则导致烧结粉、碳酸镁及氢氧化镁的质量分数低，而这些非活性成分在菱镁水泥中作为无效成分，并不能形成5·1·8相，使本发明具有高强度、优良的保温性能和低吸水率；而氯化镁溶液根据室温的温度确定质量分数，使氯化镁与氧化镁之间的配比合理，促进尽可能生成5·1·8 相，减少Cl-离子的影响，减少吸湿返卤的现象产生；本发明通过外加改性剂，促进菱镁板的性能进一步得到加强，加入纳米海泡石粉和纳米滑石粉，能填充菱镁胶凝材料中的毛细孔，增加本发明的密实度，有效防止菱镁制品的返卤、泛霜，能提高制品的抗老化、粉化能力，提高耐候性，增强菱镁胶凝材料对秸秆丝的粘附力，有效增强菱镁材料的强度，提高本发明的耐磨性，而硫酸亚铁、硫酸铝和三聚磷酸钠配合，将本发明的毛细孔堵塞，使之不再具有通透性，从而限制或者消除水在毛细孔中的运动，使水无法通过毛细孔出入制品，克服水对5·1·8相晶体结构的破坏和对卤及霜化物的溶解和携带；磷酸能延缓菱镁材料成型时的凝结速度，将其凝结时间延长，从而避免水化热在短时间过于集中，从而分散了本发明的热应力，氟硅酸钠、三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂相互配合，使菱镁材料的孔隙减少或变小，提高抗水性能，提高强度，减少返卤和泛霜。
菱镁板是MgO-MgC12-H20体系作为胶凝材料。当温度太低时，MgC12·6H2O的水解反应不能正常进行，不能形成菱镁水泥强度的主要来源5·1·8相和3·1·8 相，尤其当温度在5℃以下，菱镁板几乎没有强度；当温度太高时，水化放热，会导致试样发生较严重的变形甚至开裂，气孔孔径不均匀且尺寸较大或气孔破裂，开口孔隙较多，强度降低，保温性能降低，体积吸水率较大。故本发明中将养护时间与养护温度结合，尽可能在短时间内使菱镁材料尽可能反应完全，生成足够的菱镁水泥强度的主要来源5·1·8相。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗压高韧性的水泥墙板，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁36％，氯化镁溶液35％，秸秆丝25％，外加改性剂4％；
其中，活性氧化镁中镁的含量为82wt％；活性氧化镁的活性含量为90％；
室温的温度为10℃，氯化镁溶液的质量分数为28wt％；
秸秆丝的水分为16wt％，其长度为9cm，直径为1mm的秸秆丝，其制备方法为：将秸秆进行辊压，软化处理，干燥，揉丝得到秸秆丝；
外加改性剂按重量份包括：磷酸25份，纳米海泡石粉10份，纳米滑石粉 15份，硫酸亚铁2份，硫酸铝12份，三聚磷酸钠2份，聚乙烯醇6份，氟硅酸钠2份，三聚氰胺甲醛树脂25份，脲醛树脂13份。
本发明还提出的上述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护12h，其中养护温度为25℃；然后切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。
实施例2
本发明提出的一种抗压高韧性的水泥墙板，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁38％，氯化镁溶液29％，秸秆丝28％，外加改性剂5％；
其中，活性氧化镁中镁的含量为80wt％；活性氧化镁的活性含量为90％；
室温的温度为20℃，氯化镁溶液的质量分数为24wt％；
秸秆丝的水分为18wt％，其长度为8cm，直径为2mm的秸秆丝，其制备方法为：将秸秆进行辊压，软化处理，干燥，揉丝得到秸秆丝；
外加改性剂按重量份包括：磷酸23份，纳米海泡石粉12份，纳米滑石粉 13份，硫酸亚铁4份，硫酸铝10份，三聚磷酸钠2.6份，聚乙烯醇5份，氟硅酸钠2.4份，三聚氰胺甲醛树脂20份，脲醛树脂15份。
本发明还提出的上述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护8.5h，其中养护温度为30℃；然后切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。
实施例3
本发明提出的一种抗压高韧性的水泥墙板，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁38％，氯化镁溶液25％，秸秆丝31％，外加改性剂6％；
其中，活性氧化镁中镁的含量为78wt％；活性氧化镁的活性含量为90％；
室温的温度为30℃，氯化镁溶液的质量分数为20wt％；
秸秆丝的水分为20wt％，其长度为7cm，直径为3mm的秸秆丝，其制备方法为：将秸秆进行辊压，软化处理，干燥，揉丝得到秸秆丝；
外加改性剂按重量份包括：磷酸20份，纳米海泡石粉15份，纳米滑石粉 10份，硫酸亚铁5份，硫酸铝8份，三聚磷酸钠3份，聚乙烯醇4份，氟硅酸钠3份，三聚氰胺甲醛树脂15份，脲醛树脂18份。
本发明还提出的上述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护5h，其中养护温度为35℃；然后切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。
采用实施例2所得抗压高韧性的水泥墙板进行性能检测，其中实施例2的板厚为90mm，其结果如下表所示：
检测项目 实施例2实测值 标准值(JG/T169-2005)
抗冲击性能(次) 5次冲击，无贯通裂缝 ≥5
抗弯破坏荷载(板自重倍数) 6.8 ≥1.5
抗压强度(MPa) 8.6 ≥3.5
软化系数 0.9 ≥0.8
面密度(kg/m2) 73.7 ≤90
含水率(％) 3.4 ≤10
干燥收缩值(mm/m) 0.39 ≤0.6
吊挂力(N) 板面无裂缝与破坏 ≥1000
空气声隔声量(dB) 42 ≥35
耐火极限(h) 1.68 ≥1
由上表可以看出，本发明的抗冲击、抗弯破坏、抗压强度、防火性能大大优于建筑行业标准，其余性能也符合相关指标。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，其原料按重量百分比包括：活性氧化镁35-45％，氯化镁溶液25-35％，秸秆丝25-35％，外加改性剂4-6％。
2.根据权利要求1所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，活性氧化镁中镁的含量为78-82wt％。
3.根据权利要求1或2所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，活性氧化镁的活性含量为90％。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，氯化镁溶液的质量分数如下：C＝32-0.4t，其中C为氯化镁溶液的质量分数，t为室温的温度，t的单位为℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，秸秆丝的水分为16-20wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，秸秆丝的长度为8±1cm，直径为1-3mm的秸秆丝。
7.根据权利要求1-6任一项所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，秸秆丝的制备方法为：将秸秆进行辊压，软化处理，干燥，揉丝得到秸秆丝。
8.根据权利要求1-7任一项所述抗压高韧性的水泥墙板，其特征在于，外加改性剂按重量份包括：磷酸20-25份，纳米海泡石粉10-15份，纳米滑石粉10-15份，硫酸亚铁2-5份，硫酸铝8-12份，三聚磷酸钠2-3份，聚乙烯醇4-6份，氟硅酸钠2-3份，三聚氰胺甲醛树脂15-25份，脲醛树脂13-18份。
9.一种如权利要求1-8任一项所述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，其特征在于，将活性氧化镁和秸秆丝混合后，再加入氯化镁溶液搅拌均匀后，继续加入外加改性剂搅拌均匀后，冷压成型，养护5-12h，切边成型得到抗压高韧性的水泥墙板。
10.根据权利要求9所述抗压高韧性的水泥墙板的制备方法，其特征在于，养护时间如下：T＝29.5-0.7t，其中T为养护时间，T的单位为h；t为养护温度，t的单位为℃。
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