CN108424093A - 一种防水抗冻加气砖及其制备方法 - Google Patents

一种防水抗冻加气砖及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防水抗冻加气砖及其制备方法，其中加气砖的制备方法包括：将生石灰、改性粉煤灰、玄武岩、纳米二氧化锡混合，研磨加入自来水，搅拌均匀得到浆料；将植物纤维加入去离子水，超声分散，再加入改性石墨烯，加热搅拌，继续加入葡萄糖酸钙、柠檬酸、乙酸酐、乙撑双硬脂酰胺，得到混合浆料；将上述浆料和混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体，然后进行蒸气养护得到加气砖。通过本发明配料和方法制备的加气砖，具有良好的机械强度、防水抗冻性能优异，适应于低温潮湿环境使用。

Description

一种防水抗冻加气砖及其制备方法
技术领域
本发明属于建材领域，尤其涉及一种防水抗冻加气砖及其制备方法。
背景技术
加气砖是通过高温蒸压设备工艺生产的加气砖砌块，即采用包括蒸压在内的其他各种工艺生产的砖品，它的独特之处在于它是一种非常轻型的保温隔热的新型建筑墙材。加气砖最大优势就是节约土地资源，不用浪费大量的耕地，其原料取材广泛，灰沙，矿渣，粉煤灰和煤矸石等等都是做加气砖的原材料，将原料混合成砂浆后，再经过成型工艺制成加气砖。目前多数厂商制备的砂浆成分和性能不够完善，导致制成的加气砖出现强度低、易爆裂、耐水弱、保温耐温性能差等缺陷，在温度较低的地区或气温变化较大时，一些抗冻性能差的产品会出现强度等性能骤降的现象，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防水抗冻加气砖及其制备方法，。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰40-60份，改性粉煤灰30-50份，玄武岩30-40份，纳米二氧化锡20-30份，葡萄糖酸钙10-20份，植物纤维10-15份，改性石墨烯8-15份，柠檬酸5-10份，乙酸酐5-10份，乙撑双硬脂酰胺1-5份，水适量。
优选的，所述防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰50份，改性粉煤灰45份，玄武岩35份，纳米二氧化锡25份，葡萄糖酸钙15份，植物纤维12份，改性石墨烯10份，柠檬8份，乙酸酐6份，乙撑双硬脂酰胺3份，水160份。
优选的，所述改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
优选的，所述植物纤维包括木棉纤维、竹纤维、亚麻纤维、椰子纤维中的一种或多种。
优选的，所述改性石墨烯包括如下重量份的原料：石墨烯60-80份、硅藻土40-60份、硬脂酸钠10-20份、硅氧烷季铵盐10-20份。
优选的，所述改性石墨烯通过以下方法制备所得：将60-80重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1-2小时，按重量份加入硅藻土、硬脂酸钠，搅拌混合20-40分钟，再加入硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10-20分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
本发明的另一目的是提供一种防水抗冻加气砖的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份将生石灰、改性粉煤灰、玄武岩、纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5-0.7倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将植物纤维加入3-5倍量的去离子水，超声分散10-20分钟，然后按重量份加入改性石墨烯，加热搅拌反应20-40分钟，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入葡萄糖酸钙、柠檬酸、乙酸酐、乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2小时，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16MPa，保持恒定7-9小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
优选的，步骤(2)中所述超声频率为20-50kHz，搅拌速度为300-800r/min。
优选的，步骤(2)中所述加热温度为80-120℃。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明选用了独特的成分，并对其含量进行合理的配比，使制备的加气砖具有较好的强度、抗渗水，并表现出优异的抗冻性能，适用于寒冷地区和温差较大的地区，性能优异，降低了安全隐患。
2、本发明配方中添加改性粉煤灰，对粉煤灰进行离子束照射改性，然后激发形成一种具有三维网络结构的微凝胶，不仅可以提高加气砖的力学性能，而且能够提高加气砖抗毛细吸水能力，提高加气砖的吸水性。
3、本发明通过添加纳米二氧化锡、改性石墨烯，改善加气砖的微孔结构和容量，提升加气砖的强度，提高加气砖的抗冻性能；改性石墨烯还可以高加气砖抗毛细吸水能力，提高加气砖的吸水性；同时复配葡萄糖酸钙、柠檬酸、乙酸酐、乙撑双硬脂酰胺，改善加气砖的粘结性、防水性，增强加气砖的抗冻性能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰40份，改性粉煤灰30份，玄武岩30份，纳米二氧化锡20份，葡萄糖酸钙10份，木棉纤维10份，改性石墨烯8份，柠檬酸5份，乙酸酐5份，乙撑双硬脂酰胺1份，水90份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰；
其中，改性石墨烯通过以下方法制备所得：将60重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1小时，按重量份加入40份硅藻土、10份硬脂酸钠，搅拌混合20分钟，再加入10份硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
一种防水抗冻加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按40重量份生石灰、30重量份改性粉煤灰、30重量份玄武岩、20重量份纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入60重量份自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)将10重量份木棉纤维加入30重量份的去离子水，超声分散10分钟，超声频率为50kHz，然后加入8重量份改性石墨烯，在80℃、搅拌速度为300r/min下反应40分钟，得到混合悬浮液，边搅拌边加入10重量份葡萄糖酸钙、5重量份柠檬酸、5重量份乙酸酐、1重量份乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5小时，使蒸养室内的温度升至160℃，压力达到14MPa，保持恒定9小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例2
一种防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰50份，改性粉煤灰45份，玄武岩35份，纳米二氧化锡25份，葡萄糖酸钙15份，竹纤维12份，改性石墨烯10份，柠檬8份，乙酸酐6份，乙撑双硬脂酰胺3份，水160份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰；
其中，改性石墨烯通过以下方法制备所得：将70重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1-2小时，按重量份加入50份硅藻土、15份硬脂酸钠，搅拌混合30分钟，再加入15份硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10-20分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
一种防水抗冻加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将50重量份生石灰、45重量份改性粉煤灰、35重量份玄武岩、25重量份纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入100重量份自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)将12重量份竹纤维加入60重量份的去离子水，超声分散15分钟，超声频率为40kHz，然后加入50重量份改性石墨烯，在100℃、搅拌速度为500r/min下反应30分钟，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入15重量份葡萄糖酸钙、8重量份柠檬酸、6重量份乙酸酐、3重量份乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.8小时，使蒸养室内的温度升至180℃，压力达到15MPa，保持恒定8小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例3
一种防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰60份，改性粉煤灰50份，玄武岩40份，纳米二氧化锡30份，葡萄糖酸钙20份，亚麻纤维15份，改性石墨烯15份，柠檬酸10份，乙酸酐10份，乙撑双硬脂酰胺5份，水适量；
其中，改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰；
其中，改性石墨烯通过以下方法制备所得：将80重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1-2小时，加入60重量份硅藻土、20重量份硬脂酸钠，搅拌混合40分钟，再加入20重量份硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10-20分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
一种防水抗冻加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将60重量份生石灰、50重量份改性粉煤灰、40重量份玄武岩、30重量份纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入108重量份自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)将15重量份亚麻纤维加入60重量份去离子水，超声分散20分钟，超声频率为20kHz，然后加入15重量份改性石墨烯，在120℃、搅拌速度为800r/min下反应20分钟，得到混合悬浮液，边搅拌边加入20重量份葡萄糖酸钙、10重量份柠檬酸、10重量份乙酸酐、5重量份乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2小时，使蒸养室内的温度升至190℃，压力达到16MPa，保持恒定7小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例4
一种防水抗冻加气砖，以重量份计，包括如下原料：生石灰60份，改性粉煤灰50份，玄武岩35份，纳米二氧化锡30份，葡萄糖酸钙15份，木棉纤维5份，椰子纤维5份，改性石墨烯12份，柠檬酸10份，乙酸酐8份，乙撑双硬脂酰胺5份，水135份；
其中，改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰；
其中，改性石墨烯通过以下方法制备所得：将80重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1-2小时，加入50重量份硅藻土、20重量份硬脂酸钠，搅拌混合20-40分钟，再加入10重量份硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10-20分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
一种防水抗冻加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将60重量份生石灰、50重量份改性粉煤灰、30重量份玄武岩、30重量份纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入85重量份自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)将5重量份木棉纤维、5重量份椰子纤维加入50重量份的去离子水，超声分散20分钟，超声频率为20kHz，然后加入12重量份改性石墨烯，在100℃、搅拌速度为500r/min下反应30分钟，得到混合悬浮液，边搅拌边加入15重量份葡萄糖酸钙、10重量份柠檬酸、8重量份乙酸酐、5重量份乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2小时，使蒸养室内的温度升至180℃，压力达到15MPa，保持恒定8小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防水抗冻加气砖，其特征在于，以重量份计，包括如下原料：生石灰40-60份，改性粉煤灰30-50份，玄武岩30-40份，纳米二氧化锡20-30份，葡萄糖酸钙10-20份，植物纤维10-15份，改性石墨烯8-15份，柠檬酸5-10份，乙酸酐5-10份，乙撑双硬脂酰胺1-5份，水适量。
2.根据权利要求1所述的防水抗冻加气砖，其特征在于，以重量份计，包括如下原料：生石灰50份，改性粉煤灰45份，玄武岩35份，纳米二氧化锡25份，葡萄糖酸钙15份，植物纤维12份，改性石墨烯10份，柠檬8份，乙酸酐6份，乙撑双硬脂酰胺3份，水160份。
3.根据权利要求1所述的防水抗冻加气砖，其特征在于，所述改性粉煤灰通过以下方法获得：将粉煤灰研磨后投入到离子束照射装置中照射5-10分钟，然后加入到三聚磷酸钠溶液中超声反应10-30分钟，即得所述改性粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的防水抗冻加气砖，其特征在于，所述植物纤维包括木棉纤维、竹纤维、亚麻纤维、椰子纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的防水抗冻加气砖，其特征在于，所述改性石墨烯包括如下重量份的原料：石墨烯60-80份、硅藻土40-60份、硬脂酸钠10-20份、硅氧烷季铵盐10-20份。
6.根据权利要求5所述的防水抗冻加气砖，其特征在于，所述改性石墨烯通过以下方法制备所得：将60-80重量份的石墨烯加入到水中，超声混合1-2小时，按重量份加入硅藻土、硬脂酸钠，搅拌混合20-40分钟，再加入硅氧烷季铵盐继续搅拌反应10-20分钟，过滤、洗涤、干燥，即得所述改性石墨烯。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的防水抗冻加气砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份将生石灰、改性粉煤灰、玄武岩、纳米二氧化锡混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5-0.7倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将植物纤维加入3-5倍量的去离子水，超声分散10-20分钟，然后按重量份加入改性石墨烯，加热搅拌反应20-40分钟，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入葡萄糖酸钙、柠檬酸、乙酸酐、乙撑双硬脂酰胺，继续反应30-60分钟，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2小时，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16MPa，保持恒定7-9小时；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
8.根据权利要求7所述的防水抗冻加气砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声频率为20-50kHz，搅拌速度为300-800r/min。
9.根据权利要求7所述的防水抗冻加气砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热温度为80-120℃。
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