CN107586089A - 高强度保温秸秆复合建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度保温秸秆复合建筑材料，包含的组分有细沙、秸秆、促凝材料、保温材料、增韧剂、混合盐。本发明还公开了一种高强度保温秸秆复合建筑材料的制备方法，该方法所用原料易的，操作简单，能够得到高强度、保温且对环境友好的复合建筑材料，应用前景广阔。

Description

高强度保温秸秆复合建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高强度保温秸秆复合建筑材料及其制备方法。

背景技术

秸秆含有纤维素、半纤维素、木质素、有机质和氮、磷、钾以及微量元素等。农村地区每年由于种植各种作物，产生大量秸秆，利用率低，基本上是露天燃烧，不仅浪费资源，还造成环境污染。因此，急需寻找新的途径来利用秸秆资源，以保护环境，同时带动经济的发展。

在建筑中使用的材料统称为建筑材料。新型的建筑材料包括有保温材料、隔热材料、高强度材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。

传统建筑材料具有阻燃性好、自重轻、耐久性好、外形尺寸规整，部分类型的砌块还具有美观的饰面以及良好的保温隔热性能等优点，应用范围十分广泛。在建筑施工方法上与粘土砖相近似，在产品生产方面还具有原材料来源广泛、可以避免毁田烧砖并能消化部分工业废渣、生产能耗较低、对环境的污染程度较小、产品质量容易控制等优点。

但是传统建筑材料的强度、保温效果和对环境影响存在严重不足，在建筑中使用后不能降低能源的消耗，不利于环保，因此需要研究高强度保温隔热的建筑材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度保温秸秆复合建筑材料，能制备出节能环保的建筑材料，高强度且便于保温，并方便建筑施工使用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高强度保温秸秆复合建筑材料，包含以下组分：细沙、秸秆、促凝材料、保温材料、增韧剂、混合盐。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，组分的重量份为：45-55份细沙、10-19份秸秆、2-10份促凝材料、5-12份保温材料、3-8份增韧剂、4-11份混合盐。

细砂：提高混合料的浇注性能，减小微孔建筑制品的收缩值。砂子的最大粒径不超过2 mm。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，秸秆为：玉米秸秆、大豆秸秆、花生秸秆、稻谷秸秆、小麦秸秆。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，秸秆的粒径为10-40目。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，促凝材料为：石膏、快硬硫铝酸盐水泥、硫酸钠、硅酸钙、黏土、硫酸钾。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，保温材料为：泡沫混凝土、硬脂酸锌、聚酯纤维、聚氨酯、丙烯酸甲酯。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，增韧剂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙丙橡胶、甲基丙烯酸甲酯聚合物。

所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，混合盐为：硫酸钙、硫酸钡、磷酸镁、磷酸钙、硫酸铝、硼酸镁。

一种高强度保温秸秆复合建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

1) 细沙、秸秆、保温材料、增韧剂、混合盐装入搅拌机内，转数控制在300-500转/min；搅拌30-60 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入水和促凝材料，转数控制在600-800转/min；在60-90℃下搅拌20-30 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

具体实施方式

以下实施例给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例2

1) 55份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例3

1) 45份细沙、19份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例4

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例5

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、8份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例6

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、11份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例7

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和10份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例8

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例9

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例10

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、8份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例11

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、8份甲基丙烯酸甲酯聚合物、11份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例12

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、8份甲基丙烯酸甲酯聚合物、11份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和10份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例13

1) 50份细沙、15份玉米秸秆、8份硬脂酸锌、6份甲基丙烯酸甲酯聚合物、7份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和6份硫酸钠，转数控制在600转/min；在90℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例14

1) 45份细沙、10份玉米秸秆、5份硬脂酸锌、3份甲基丙烯酸甲酯聚合物、4份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和2份硫酸钠，转数控制在600转/min；在60℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例15

1) 55份细沙、19份玉米秸秆、12份硬脂酸锌、8份甲基丙烯酸甲酯聚合物、11份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和10份硫酸钠，转数控制在600转/min；在60℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

实施例16

1) 50份细沙、15份玉米秸秆、8份硬脂酸锌、6份甲基丙烯酸甲酯聚合物、7份硫酸钙和硫酸钡装入搅拌机内，转数控制在400转/min；搅拌50 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入35份水和6份硫酸钠，转数控制在600转/min；在60℃下搅拌20 min，混合均匀，得到所需建筑材料。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例进行各种修改，并将在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

表1为实施例中各组分的重量份

表2为测定实施例制备材料的性能

	抗压强度MPa	抗折强度MPa	导热系数W/（m·K）
				普通建筑材料	50	10	0.114
实施例1	70	18	0.069
				实施例2	75	19	0.067
实施例3	78	21	0.063
				实施例4	74	19	0.054
实施例5	88	25	0.060
				实施例6	79	20	0.059
实施例7	76	22	0.063
				实施例8	80	20	0.066
实施例9	78	19	0.052
				实施例10	90	27	0.053
实施例11	91	26	0.051
				实施例12	89	27	0.049
实施例13	93	28	0.045
				实施例14	72	19	0.066
实施例15	88	26	0.051
				实施例16	94	30	0.041

导热系数的测定标准为GB/T10294-2008。

Claims (9)

1.一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，包含以下组分：细沙、秸秆、促凝材料、保温材料、增韧剂、混合盐。

2.根据权利要求1所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，组分的重量份为：45-55份细沙、10-19份秸秆、2-10份促凝材料、5-12份保温材料、3-8份增韧剂、4-11份混合盐。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，秸秆为：玉米秸秆、大豆秸秆、花生秸秆、稻谷秸秆、小麦秸秆。

4.根据权利要求3所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，秸秆的粒径为10-40目。

5.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，促凝材料为：石膏、快硬硫铝酸盐水泥、硫酸钠、硅酸钙、黏土、硫酸钾。

6.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，保温材料为：泡沫混凝土、硬脂酸锌、聚酯纤维、聚氨酯、丙烯酸甲酯。

7.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，增韧剂为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙丙橡胶、甲基丙烯酸甲酯聚合物。

8.根据权利要求1-2任一项所述的一种高强度保温秸秆复合建筑材料，其特征在于，混合盐为：硫酸钙、硫酸钡、磷酸镁、磷酸钙、硫酸铝、硼酸镁。

9.一种高强度保温秸秆复合建筑材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1) 细沙、秸秆、保温材料、增韧剂、混合盐装入搅拌机内，转数控制在300-500转/min；搅拌30-60 min，混合均匀，得到固体混合物；

2)在步骤1)中得到的固体混合物中加入水和促凝材料，转数控制在600-800转/min；在60-90℃下搅拌20-30 min，混合均匀，得到所需建筑材料。