CN108821717A - 一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法 - Google Patents

一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用改性毛竹刨花‑稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，将钛石膏加入强力搅拌机中，按水灰比加入水，搅拌成料浆，缓慢倒入预混合料，搅拌得混匀的胶凝材料水泥浆，缓慢加入热水预处理毛竹刨花及增强材料改性稻草秸秆，搅拌得轻质砂浆，再加入改性聚苯乙烯泡沫颗粒，搅拌得轻质保温墙体材料。毛竹刨花通过热水预处理，热水预处理更有利于竹材阻凝物质的去除，提高竹材与水泥的相容性，增强材料的整体强度。用氢氧化钠溶液对稻草秸秆进行表面浸渍改性处理，再用改性剂硅酸钠进行化学促凝封堵，改善了植物纤维吸水率高的缺点，且提高了水泥‑稻草秸秆界面粘结力，用稻草秸秆制备墙体材料，以期达到抗裂、增强、增韧、保温的效果。

Description

一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的 方法
技术领域
本发明属于墙体材料领域，具体涉及一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法。
背景技术
钛石膏是我国钛白粉生产过程中产生的工业副产品，数量巨大并且难以处理，长期堆放带来一系列的环境问题，因此加快钛石膏资源化利用是当今难题。为推动钛石膏的资源化利用，尤其是加快钛石膏在墙材方面利用。
随着我国资源节约型社会建设的要求和国家节能降耗政策的需求，环保节能
型建筑材料势必成为新型建材材料的发展方向，研制出阻燃、隔热、吸音、隔声、
质轻且高强度的墙体材料已是刻不容缓。通过竹材加工剩余物与水泥复合成轻质
墙体材料，是一种优良的绿色环保建材，也是国家重点推广的建筑墙体材料。通
过对竹材水泥复合轻质墙体材料的研究，既可有效地解决木材资源不足的问题，
又可避免因使用脲醛树脂胶带来的甲醛等有害气体的排放，也可减少生产合成树
脂胶对石化资源的消耗，具有广阔的应用前景和重要理论研究价值。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，依照该方法制备的墙体材料轻质保温性能好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）毛竹刨花的热水预处理：
向20-30份毛竹刨花中按料液比1:10加入100℃的热水，在电炉上加热4-5h，每隔半小时搅拌一次，过滤、用冷水洗涤2-3次，在102-104℃烘箱内烘干至含水率为10%，在室内平衡24-25h待用；
（2）聚苯乙烯泡沫颗粒改性：
将废弃的聚苯乙烯泡沫板经过破碎加工成25-30份聚苯乙烯泡沫颗粒，将0.5-0.6份改性剂三乙醇胺用水稀释，在搅拌作用下，将改性剂均匀地喷洒于颗粒表面，完全润湿，添加5-10份水泥再次搅拌，陈化备用；
（3）轻质保温墙体材料的制备：
将30-40份钛石膏加入强力搅拌机中，按水灰比0.45-0.5加入水，搅拌成料浆，缓慢倒入预混合料，搅拌15-20min得混匀的胶凝材料水泥浆，缓慢加入(1)中所得物料及增强材料改性稻草秸秆，搅拌10-15min得轻质砂浆，再加入(2)中所得物料，搅拌15-20min得轻质保温墙体材料。
进一步的，步骤（1）中毛竹刨花为气干状态，含水率为10-11%，尺寸大小为30-50目。
进一步的，步骤（3）中稻草秸秆表面碱液浸渍处理：挑选3-5份稻草秸秆，去根去穗、洗涤除尘，放入70-75℃干燥箱中烘干处理后，切成5-20mm的小段，浸渍于浓度为3.5%的氢氧化钠溶液中10-12h后，洗净、晾干；
稻草秸秆的化学促凝封堵表面改性处理：选择浓度为1%的硅酸钠作为改性剂，将其喷洒于碱液浸渍处理的稻草秸秆表面，自然晾干后，得到增强材料。
进一步的，步骤（3）中将5-10份水泥、50-60份矿渣微粉、20-30份偏高岭土及1-2份减水剂搅拌均匀得预混合料。
本发明相比现有技术具有以下优点：
（1）毛竹刨花通过热水预处理，热水预处理更有利于竹材阻凝物质的去除，提高竹材与水泥的相容性，增强材料的整体强度。
（2）将废弃的聚苯乙烯泡沫板经过破碎加工成聚苯乙烯泡沫颗粒，将改性剂三乙醇胺均匀地喷洒于颗粒表面，完全润湿改性，添加水泥再次搅拌，使憎水性的颗粒表面包裹水泥浆体，形成一层亲水性外壳；改性后的颗粒表面转变为亲水性，易被水泥浆体润湿包裹，从而其与水泥基体结合紧密，形成较好的界面粘结，改善了由于颗粒上浮而引起的分层现象，且降低了空隙率，使复合材料内部结构致密，进而增强了复合材料的强度；改善其亲水性差的缺点，提高其与无机胶凝材料的界面粘结力，确保与无机材料的有效复合，实现对废弃颗粒的有效再利用。
（3）将稻草秸秆进行挑选，去根去穗、洗涤除尘后干燥处理，切成小段，用氢氧化钠溶液进行表面浸渍改性处理，可最大限度提取纤维中存在的阻碍水泥水化作用的有害物质；再用改性剂硅酸钠对纤维表面进行化学促凝封堵，通过对稻草秸秆的改性，不仅改善了植物纤维吸水率高的缺点，而且提高了水泥-稻草秸秆界面粘结力，以稻草秸秆为原料制备复合墙体材料，以期达到抗裂、增强、增韧、保温的效果。
（4）以钛石膏和矿渣为主要原料，辅以水泥作为碱性激发剂，制备出性能良好的胶凝材料，加入改性毛竹刨花、改性稻草秸秆制得轻质砂浆，再加入改性聚苯乙烯泡沫颗粒制得轻质保温墙体材料。
具体实施方式
实施例1
一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）毛竹刨花的热水预处理：
向20份毛竹刨花中按料液比1:10加入100℃的热水，在电炉上加热4h，每隔半小时搅拌一次，过滤、用冷水洗涤2次，在102-104℃烘箱内烘干至含水率为10%，在室内平衡24h待用；
（2）聚苯乙烯泡沫颗粒改性：
将废弃的聚苯乙烯泡沫板经过破碎加工成25份聚苯乙烯泡沫颗粒，将0.5份改性剂三乙醇胺用水稀释，在搅拌作用下，将改性剂均匀地喷洒于颗粒表面，完全润湿，添加5份水泥再次搅拌，陈化备用；
（3）轻质保温墙体材料的制备：
将30份钛石膏加入强力搅拌机中，按水灰比0.45加入水，搅拌成料浆，缓慢倒入预混合料，搅拌15min得混匀的胶凝材料水泥浆，缓慢加入(1)中所得物料及增强材料改性稻草秸秆，搅拌10min得轻质砂浆，再加入(2)中所得物料，搅拌15min得轻质保温墙体材料。
进一步的，步骤（1）中毛竹刨花为气干状态，含水率为10%，尺寸大小为30目。
进一步的，步骤（3）中稻草秸秆表面碱液浸渍处理：挑选3份稻草秸秆，去根去穗、洗涤除尘，放入70-75℃干燥箱中烘干处理后，切成5mm的小段，浸渍于浓度为3.5%的氢氧化钠溶液中10h后，洗净、晾干；
稻草秸秆的化学促凝封堵表面改性处理：选择浓度为1%的硅酸钠作为改性剂，将其喷洒于碱液浸渍处理的稻草秸秆表面，自然晾干后，得到增强材料。
进一步的，步骤（3）中将5份水泥、50份矿渣微粉、20份偏高岭土及1份减水剂搅拌均匀得预混合料。
实施例2
一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）毛竹刨花的热水预处理：
向30份毛竹刨花中按料液比1:10加入100℃的热水，在电炉上加热5h，每隔半小时搅拌一次，过滤、用冷水洗涤3次，在102-104℃烘箱内烘干至含水率为10%，在室内平衡25h待用；
（2）聚苯乙烯泡沫颗粒改性：
将废弃的聚苯乙烯泡沫板经过破碎加工成30份聚苯乙烯泡沫颗粒，将0.6份改性剂三乙醇胺用水稀释，在搅拌作用下，将改性剂均匀地喷洒于颗粒表面，完全润湿，添加10份水泥再次搅拌，陈化备用；
（3）轻质保温墙体材料的制备：
将40份钛石膏加入强力搅拌机中，按水灰比0.5加入水，搅拌成料浆，缓慢倒入预混合料，搅拌20min得混匀的胶凝材料水泥浆，缓慢加入(1)中所得物料及增强材料改性稻草秸秆，搅拌15min得轻质砂浆，再加入(2)中所得物料，搅拌20min得轻质保温墙体材料。
进一步的，步骤（1）中毛竹刨花为气干状态，含水率为11%，尺寸大小为50目。
进一步的，步骤（3）中稻草秸秆表面碱液浸渍处理：挑选5份稻草秸秆，去根去穗、洗涤除尘，放入70-75℃干燥箱中烘干处理后，切成20mm的小段，浸渍于浓度为3.5%的氢氧化钠溶液中12h后，洗净、晾干；
稻草秸秆的化学促凝封堵表面改性处理：选择浓度为1%的硅酸钠作为改性剂，将其喷洒于碱液浸渍处理的稻草秸秆表面，自然晾干后，得到增强材料。
进一步的，步骤（3）中将10份水泥、60份矿渣微粉、30份偏高岭土及2份减水剂搅拌均匀得预混合料。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，在步骤（1）中未对毛竹刨花进行热水预处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）中未对稻草秸秆进行改性处理，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：2017111493311公开的一种含脱硫石膏的干混砂浆。
为了对比本发明制得的墙体材料的性能，对上述实施例1、实施例2、对比实施例1、对比实施例2制备的墙体材料，以及对照组的含脱硫石膏的干混砂浆，进行性能测试，测试方法依照行业标准进行：
由上表可以看出，在对比实施例1中未对毛竹刨花进行热水预处理，所制备墙体材料的抗折、抗压强度变差，在对比实施例2中未对稻草秸秆进行改性处理，导致墙体材料的抗折、抗压强度变差，吸水厚度膨胀率变大；按本发明方法制备的墙体材料具有很强的防水耐水性能、抗折抗压强度、保温性能，使用安全性高，使用寿命长，极具推广使用价值和市场竞争力。

Claims (4)

1.一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）毛竹刨花的热水预处理：
向20-30份毛竹刨花中按料液比1:10加入100℃的热水，在电炉上加热4-5h，每隔半小时搅拌一次，过滤、用冷水洗涤2-3次，在102-104℃烘箱内烘干至含水率为10%，在室内平衡24-25h待用；
（2）聚苯乙烯泡沫颗粒改性：
将废弃的聚苯乙烯泡沫板经过破碎加工成25-30份聚苯乙烯泡沫颗粒，将0.5-0.6份改性剂三乙醇胺用水稀释，在搅拌作用下，将改性剂均匀地喷洒于颗粒表面，完全润湿，添加5-10份水泥再次搅拌，陈化备用；
（3）轻质保温墙体材料的制备：
将30-40份钛石膏加入强力搅拌机中，按水灰比0.45-0.5加入水，搅拌成料浆，缓慢倒入预混合料，搅拌15-20min得混匀的胶凝材料水泥浆，缓慢加入(1)中所得物料及增强材料改性稻草秸秆，搅拌10-15min得轻质砂浆，再加入(2)中所得物料，搅拌15-20min得轻质保温墙体材料。
2.根据权利要求1所述的一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，步骤（1）中毛竹刨花为气干状态，含水率为10-11%，尺寸大小为30-50目。
3.根据权利要求1所述的一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，步骤（3）中稻草秸秆表面碱液浸渍处理：挑选3-5份稻草秸秆，去根去穗、洗涤除尘，放入70-75℃干燥箱中烘干处理后，切成5-20mm的小段，浸渍于浓度为3.5%的氢氧化钠溶液中10-12h后，洗净、晾干；
稻草秸秆的化学促凝封堵表面改性处理：选择浓度为1%的硅酸钠作为改性剂，将其喷洒于碱液浸渍处理的稻草秸秆表面，自然晾干后，得到增强材料。
4.根据权利要求1所述的一种用改性毛竹刨花-稻草秸秆制备轻质保温墙体材料的方法，其特征在于，步骤（3）中将5-10份水泥、50-60份矿渣微粉、20-30份偏高岭土及1-2份减水剂搅拌均匀得预混合料。
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