CN108911607B - 装配式墙体材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供装配式墙体材料，按重量份计算，所述装配式墙体材料制备原料包括300‑600份无机地聚物胶凝材料、1‑8份发泡剂、0.5‑5份稳泡剂、200‑600份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括5‑30份活性硅铝质材料、5‑35份激发剂、5‑25份无机填料、0.5‑5份调凝剂。

Description

装配式墙体材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体地，本发明涉及装配式墙体材料及其制备方法。
背景技术
建筑能耗约占我国能源总消耗量的30％，且呈现逐年增长趋势，实行建筑节能对能源资源紧缺的我国尤为重要和必要。使用保温材料是实现建筑节能的有效途径，聚氨酯泡沫板和挤塑聚苯乙烯板是目前应用最广泛的保温材料，具有质轻、导热系数低、保温性能好的优点，但却存在易燃、易老化、耐久性差的缺陷，而特别是高易燃性已经成为建筑安全的一个重大隐患。无机保温材料具有绿色环保、耐火、耐久、高强等突出优点，近年来，以传统水泥为基体的泡沫混凝土作为其中一种无机节能环保材料得到了迅猛发展。然而水泥基泡沫混凝土存在凝结时间长、强度低、收缩大、易开裂、吸水率高的缺陷，制约了泡沫混凝土的大规模应用。另一方面，当前的建筑外墙外保温节能系统普遍存在施工工艺复杂、效率低、易开裂、使用寿命短等缺点，严重影响建筑物的节能效果。
为促进我国产业结构调整升级，我国的泡沫混凝土需向以下方向发展：(1)所使用胶凝材料尽可能使用低熟料掺量或无熟料水泥，从而减少水泥生产过程中粉尘、二氧化碳等排放，减轻大气污染；(2)降低泡沫混凝土密度和导热系数，提高其强度，使泡沫混凝土在轻质时达到墙体材料强度标准；(3)防开裂；添加纤维或无机填料进行增强防裂，提高泡沫混凝土及其制品质量；(4)大量使用工业固废，通过活性激发对过其中不同元素的相应的激发而产生强度，从而达到少用或不掺加水泥的目标。
本发明采用地聚物以无机聚合方式取代水泥的策略(主材料为工业废弃物及工矿废弃物为主如粉煤灰、尾矿砂、风飞砂、炉石粉、矿砂、脱硫石膏、建筑物拉扱，污泥，淤泥，赤泥等)，建立超轻质混凝土之各项物理性质资料(如低容重、高抗裂性能、高抗压强度及拉拔力等)，结合核磁共振改变水分子以期达到物理方式增加强度及灭菌的效果，得到装配式墙体材料达到环保节能低碳的效益。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供装配式墙体材料，按重量份计算，所述装配式墙体材料制备原料包括300-600份无机地聚物胶凝材料、1-8份发泡剂、0.5-5份稳泡剂、200-600份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括5-30份活性硅铝质材料、5-35份激发剂、5-25份无机填料、0.5-5份调凝剂。
在一种实施方式中，所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、赤泥、沸石粉、活性偏高岭土、膨润土中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述发泡剂包括动物蛋白、植物蛋白、双氧水、改性环糊精中一种或多种。
在一种实施方式中，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精。
在一种实施方式中，所述稳泡剂包括明胶溶液、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、多肽、可溶淀粉、改性纤维素醚中一种或多种。
在一种实施方式中，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚。
在一种实施方式中，所述激发剂包括碱金属的氢氧化物、硅酸盐、碳酸盐中一种或多种。
在一种实施方式中，所述无机填料包括烧胀陶粒、膨胀珍珠岩粗颗粒、天然浮石、人造浮石、膨胀矿渣颗粒、膨胀玻璃颗粒、粉煤灰漂珠中一种或多种。
本发明另一方面提供装配式墙体材料的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)按重量份将激发剂与水进行混合，搅拌均匀，得到激发剂溶液；
(2)按照重量份向搅拌装置中加入活性硅铝质材料、无机填料，搅拌0.5-1h，搅拌均匀后加入步骤(1)激发剂溶液；搅拌0.5-1h，加入发泡剂、稳泡剂、调凝剂，搅拌速度小于15转/min，搅拌时间1-2min，停止搅拌后再静置2-3min后，获得地聚物混凝土浇注料；
(3)将步骤(2)得到的地聚物混凝土浇注料按照所需的强度进行预制，得到装配式墙体材料。
本发明第三方面提供所述装配式墙体材料应用于楼屋墙体，其施工方法包括以下步骤：
(1)根据建构筑物相应位置的工艺要求，在工厂内批量将装配式墙体材料浇筑成异形件或预制条板；
(2)在施工现场预先在梁、柱、墙、楼板处按一定间距植入钢筋，把成型好的钢丝焊接网与设置的钢筋绑扎一起，经现场组模后用装配式墙体材料浇筑形成墙体；
(3)将墙体及异形件或预制条板结合处采用穿插钢筋并灌浆固定方式，使墙体能形成一体成型，得到楼屋墙体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供装配式墙体材料，按重量份计算，所述装配式墙体材料制备原料包括300-600份无机地聚物胶凝材料、1-8份发泡剂、0.5-5份稳泡剂、200-600份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括5-30份活性硅铝质材料、5-35份激发剂、5-25份无机填料、0.5-5份调凝剂；
优选地，所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂。
在一种实施方式中，所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、赤泥、沸石粉、活性偏高岭土、膨润土中的一种或多种；优选地，所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土。
在一种实施方式中，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：(0.5-2)：(1-3)；优选地，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2。
本发明中所述矿渣经粉磨后所得细度在800-4500kg/m2的粉末。
本发明中所述活性偏高岭土为天然高岭土在800℃-900℃煅烧3-5h，再粉碎成300-500目的粉末。
偏高岭土通过活性激发制备地聚合物胶凝材料，制备获得的地聚合物料浆黏度大，容易包裹气泡，且凝结时间快，不易于控制，会使地聚物制品成型性能不佳，密实度差。因此通过高温煅烧和粉碎，对偏高岭土进行了高强度改性，将其应用在泡沫混凝土中可变害为利，料浆黏度大更易于包裹气泡，凝结硬化快可使浇注稳定性更好，凝结时间快，可使浇注稳定性更好，对泡沫在体系中的稳定极为有利。
本发明中所述粉煤灰是II级粉煤灰。
在一种实施方式中，所述发泡剂包括动物蛋白、植物蛋白、双氧水、改性环糊精中一种或多种；优选地，所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精。
在一种实施方式中，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：(0.1-2)；优选地，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6。
在一种实施方式中，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白、茶皂树植物蛋白中一种；优选地，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白。
在一种实施方式中，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精。
本发明中，所述环糊精为β-环糊精。
本发明中，所述改性环糊精的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚苯并噻唑溶解在浓硫酸中，100℃下反应8h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥，得到磺化聚苯并噻唑；所述聚苯并噻唑与所述浓硫酸的重量比为1：13；
(2)向反应器中加入步骤(1)中得到的磺化聚苯并噻唑、环糊精、多聚磷酸，升温至165℃，保温反应7h，降温至室温中，加入丙酮，搅拌3h，过滤，100℃下减压干燥12h，得到改性环糊精；所述磺化聚苯并噻唑与所述环糊精、所述多聚磷酸的重量比为1：2：25。
聚苯并噻唑具有耐高温、耐烧蚀及耐水性能等优良性能，但聚苯并噻唑相对惰性的且难以与泡沫混凝土化学键结，通过部分磺化，引入强吸电子基团-磺酸基，改善聚苯并噻唑在有机溶剂和水中的溶解性以及化学反应活性；β-环糊精为带一环状空腔的低聚糖，空腔直径小，能够包容一部分自由水；该产品加入混凝土中，随着浆体水化的进行，自由水减少，产品分子环状空腔可释放出自由水，有助于提高浆体的流动性；本发明通过磺化聚苯并噻唑改性β-环糊精，β-环糊精分子内含有亲水和疏水双重基团，使泡沫混凝土制品内部构造稳定规整，同时有助于提高浆体的流动性，结合聚苯并噻唑具有的刚性结构，进而提高装配式墙体材料的耐高温、耐烧蚀、耐水性能及抗压缩强度。
在一种实施方式中，所述稳泡剂包括明胶溶液、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、多肽、可溶淀粉、改性纤维素醚中一种或多种；优选地，所述稳泡剂为改性纤维素醚。
在一种实施方式中，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚。
在一种实施方式中，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯。
所述改性纤维素醚的制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素醚溶于乙腈溶液中，加入NaOH水溶液，进行碱化，然后加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，50℃进行季铵化反应3h，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到接枝季铵盐的纤维素醚；所述纤维素醚与季铵盐的重量比为1：10；所述NaOH水溶液的浓度为1mol/L；
(2)向反应器中加入步骤(1)得到的接枝季铵盐的纤维素醚、十二烷基磺酰氯、正庚烷，升温至60℃，保温反应8h，反应结束后，降温至室温，过滤，50℃减压干燥10h，得到改性纤维素醚；所述接枝季铵盐的纤维素醚与所述十二烷基磺酰氯、所述正庚烷的重量比为1：0.7：6。
本发明中植物蛋白通过疏水作用与改性的疏水纤维素发生相互作用，使混合体系的起泡、稳泡能力都有明显提高。本发明皂角苷植物蛋白与改性环糊精协同作用，发出的气泡泡径均一，气泡泡壁较厚、气泡柔韧性好，气泡之间连通率低，气泡稳定时间长、气泡含水量低、与泡沫混凝土基材相容性好，使用该发泡剂制得的泡沫混凝土产品性能优良，强度高，吸水率低，抗渗透性好、抑菌性好。改性纤维素醚的存在增强泡沫混凝土的疏水性，进一步降低得到的泡沫混凝土的吸水率并提高泡沫混凝土的抗渗性。
在一种实施方式中，所述激发剂包括碱金属的氢氧化物、硅酸盐、碳酸盐中一种或多种；优选地，所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐。
在一种实施方式中，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：(0.1-1)；优选地，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4。
在一种实施方式中，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠。
在一种实施方式中，所述无机填料包括烧胀陶粒、膨胀珍珠岩粗颗粒、天然浮石、人造浮石、膨胀矿渣颗粒、膨胀玻璃颗粒、粉煤灰漂珠中一种或多种；优选地，所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒。
在一种实施方式中，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5。
本发明中所述烧胀陶粒的堆积容重300kg/m3，购于河南金邦重工机械有限公司；所述膨胀珍珠岩粗颗粒的堆积容重350kg/m3，购于信阳市平桥区申龙保温材料厂。
本发明另一方面提供装配式墙体材料的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)按重量份将激发剂与水进行混合，搅拌均匀，得到激发剂溶液；
(2)按照重量份向搅拌装置中加入活性硅铝质材料、无机填料，搅拌0.5-1h，搅拌均匀后加入步骤(1)激发剂溶液；搅拌0.5-1h，加入发泡剂、稳泡剂、调凝剂，搅拌速度小于15转/min，搅拌时间1-2min，停止搅拌后再静置2-3min后，获得地聚物混凝土浇注料；
(3)将步骤(2)得到的地聚物混凝土浇注料按照所需的强度进行预制，得到装配式墙体材料。
本发明中地聚物混凝土浇注料按照所需的强度可浇筑在模具内，并进行核磁共振3h，在50℃下继续养护7天，硬化为耐高温、隔热、防水、耐腐蚀的各种形状轻质无机装配式墙体材料，其所砌筑的高温保温层结构不易开裂、永不脱落和所保温的构造物具有一致的寿命。
本发明中通过各组分之间的协同作用，得到的装配式墙体材料具有优异的耐高温、隔音、隔热、防水、耐腐蚀、防开裂的性能。
本发明第三方面提供所述装配式墙体材料应用于楼屋墙体，其施工方法包括以下步骤：
(1)根据建构筑物相应位置的工艺要求，在工厂内批量将装配式墙体材料浇筑成异形件或预制条板；
(2)在施工现场预先在梁、柱、墙、楼板处按一定间距植入钢筋，把成型好的钢丝焊接网与设置的钢筋绑扎一起，经现场组模后用装配式墙体材料浇筑形成墙体；
(3)将墙体及异形件或预制条板结合处采用穿插钢筋并灌浆固定方式，使墙体能形成一体成型，得到楼屋墙体。
本发明中楼屋墙体包括填充墙体或非结构墙体。
本发明中，所述异形件为有结构性的异形件，其包括L型、T型、十字型、二次构造梁、柱、门柱、或须承重位置的异形件，其干密度900-1100kg/m3，抗压强度不小于15MPa。
本发明中所述预制条板为非结构性的预制条板。
本发明中经现场组模后用装配式墙体材料浇筑形成的墙体，其干密度不大于700-900kg/m3，抗压强度不小于8MPa。
本发明采用同材质，依部位不同，采取不同的密度，不同的强度满足各部所需，例如：有结构性的异形件容重在1000kg/m3以下抗压15MPa以上，预制条板及现浇材料容重在800kg/m3以下抗压在8MPa以上。
本发明所述装配式墙体施工工法采用工厂预制及配合现场浇筑方式，取预制砌块，预制板的优点、在现场装配结合工地现场浇筑的方式搭配使用，可减少墙体变形量，提高抗震性，施工方便，一体成型的容重轻高强度墙体。异形件或预制条板及现场浇筑结合处均采用穿插钢筋并灌浆固定方式，使墙体能形成一体成型，可防止墙体开裂、变形、增加抗震性能。
本发明中，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法，至少包括以下步骤：
(1)按重量份将激发剂与水进行混合，搅拌均匀，得到激发剂溶液；
(2)按照重量份向搅拌装置中加入活性硅铝质材料、无机填料，搅拌0.5-1h，搅拌均匀后加入步骤(1)激发剂溶液；搅拌0.5-1h，加入发泡剂、稳泡剂、调凝剂，搅拌速度小于15转/min，搅拌时间1-2min，停止搅拌后再静置2-3min后，获得地聚物混凝土浇注料；
(3)将步骤(2)得到的地聚物混凝土浇注料按照所需的强度可浇筑在模具内，并进行核磁共振3h，在50℃下继续养护7天，硬化为耐高温、隔热、防水、耐腐蚀的各种形状轻质无机装配式墙体材料。
所述改性环糊精的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚苯并噻唑溶解在浓硫酸中，100℃下反应8h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥，得到磺化聚苯并噻唑；所述聚苯并噻唑与所述浓硫酸的重量比为1：13；
(2)向反应器中加入步骤(1)中得到的磺化聚苯并噻唑、环糊精、多聚磷酸，升温至165℃，保温反应7h，降温至室温中，加入丙酮，搅拌3h，过滤，100℃下减压干燥12h，得到改性环糊精；所述磺化聚苯并噻唑与所述环糊精、所述多聚磷酸的重量比为1：2：25。
所述改性纤维素醚的制备方法包括以下步骤：
(1)将纤维素醚溶于乙腈溶液中，加入NaOH水溶液，进行碱化，然后加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，50℃进行季铵化反应3h，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到接枝季铵盐的纤维素醚；所述纤维素醚与季铵盐的重量比为1：10；所述NaOH水溶液的浓度为1mol/L；
(2)向反应器中加入步骤(1)得到的接枝季铵盐的纤维素醚、十二烷基磺酰氯、正庚烷，升温至60℃，保温反应8h，反应结束后，降温至室温，过滤，50℃减压干燥10h，得到改性纤维素醚；所述接枝季铵盐的纤维素醚与所述十二烷基磺酰氯、所述正庚烷的重量比为1：0.7：6。
实施例2
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.1，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
实施例3
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：2，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
实施例4
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：1；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
实施例5
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：3；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
对比例1
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
对比例2
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和β-环糊精，所述植物蛋白与所述β-环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述季铵盐为2，3-环氧丙基三甲基氯化铵；所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性纤维素醚的制备方法同实施例1。
对比例3
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为改性纤维素醚，所述改性纤维素醚为长链烷基酰氯改性纤维素醚，所述长链烷基酰氯为十二烷基磺酰氯；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法同实施例1。
所述改性纤维素醚的制备方法如下：
向反应器中加入纤维素醚、十二烷基磺酰氯、正庚烷，升温至60℃，保温反应8h，反应结束后，降温至室温，过滤，50℃减压干燥10h，得到改性纤维素醚；所述纤维素醚与所述十二烷基磺酰氯、所述正庚烷的重量比为1：0.7：6。
对比例4
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和改性环糊精，所述植物蛋白与所述改性环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白，所述改性环糊精为磺化聚苯并噻唑改性环糊精；所述稳泡剂为纤维素醚；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法、所述改性环糊精的制备方法同实施例1。
对比例5
所述装配式墙体材料制备原料包括500份无机地聚物胶凝材料、6份发泡剂、3份稳泡剂、450份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括24份活性硅铝质材料、20份激发剂、22份无机填料、2份调凝剂；所述活性硅铝质材料为矿渣、粉煤灰、活性偏高岭土，所述矿渣与所述粉煤灰、所述活性偏高岭土的重量比为1：1.2：2；所述发泡剂为植物蛋白和环糊精，所述植物蛋白与所述环糊精的重量比为1：0.6，所述植物蛋白为皂角苷植物蛋白；所述稳泡剂为纤维素醚；所述激发剂为碱金属的氢氧化物和硅酸盐，所述碱金属的氢氧化物与所述硅酸盐的重量比为1：0.4，所述碱金属的氢氧化物为氢氧化钠；所述硅酸盐为硅酸钠；所述无机填料为烧胀陶粒和膨胀珍珠岩粗颗粒，所述烧胀陶粒与所述膨胀珍珠岩粗颗粒的重量比为1：0.5；
所述装配式墙体材料的制备方法同实施例1。
性能测试：
1、按照泡沫混凝土国家标准(JGJ/T341-2014)进行测试装配式墙体材料的抗压强度；泡沫混凝土密度等级按其干密度可分为16个等级，分别用符号A01、A02、A03、A04、A05、A06、A07、A08、A09、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16；泡沫混凝土的强度等级应按抗压强度平均值划分，采用符号FC与立方体抗压强度平均值表示，分别用符号FC0.2、FC0.3、FC0.5、FC1、FC2、FC3、FC4、FC5、FC7.5、FC10、FC15、FC20、FC25、FC30。
2、按照JG/T266-2011《泡沫混凝土》标准吸水率；
3、抗菌率：浸渍培养法则是将被测样品(装配式墙体材料)浸泡在菌悬液中，培养一段时间后，通过平板计数的方法进行活菌计数，进而计算出抗菌率，抗菌率＝(空白样品上的菌数-抗菌样品上的菌数)/空白样品上的菌数×100％；
表1性能测试结果
Figure BDA0001773906640000131
Figure BDA0001773906640000141
从上述数据可以看出，本发明提供的装配式墙体材料具有耐高温、隔热、防水、耐腐蚀、抑菌性的优异效果。
上述的实例仅是说明性的，用于解释本发明的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制，而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (5)

1.装配式墙体材料，其特征在于，按重量份计算，所述装配式墙体材料制备原料包括300-600份无机地聚物胶凝材料、1-8份发泡剂、0.5-5份稳泡剂、200-600份水；其中，所述无机地聚物胶凝材料包括5-30份活性硅铝质材料、5-35份激发剂、5-25份无机填料、0.5-5份调凝剂；
所述活性硅铝质材料为重量比为1：（0.5-2）：（1-3）的矿渣、粉煤灰与活性偏高岭土；
所述发泡剂为重量比为1：（0.1-2）的植物蛋白与改性环糊精；
所述活性偏高岭土为天然高岭土在800℃-900℃煅烧3-5h，再粉碎成300-500目的粉末；
所述改性环糊精的制备方法包括以下步骤：(1)将聚苯并噻唑溶解在浓硫酸中，100℃下反应8h后，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥，得到磺化聚苯并噻唑；所述聚苯并噻唑与所述浓硫酸的重量比为1：13；(2)向反应器中加入步骤(1)中得到的磺化聚苯并噻唑、环糊精、多聚磷酸，升温至165℃，保温反应7h，降温至室温中，加入丙酮，搅拌3h，过滤，100℃下减压干燥12h，得到改性环糊精；所述磺化聚苯并噻唑与所述环糊精、所述多聚磷酸的重量比为1：2：25；
所述稳泡剂为改性纤维素醚；所述改性纤维素醚为季铵盐和长链烷基酰氯改性纤维素醚；
所述改性纤维素醚的制备方法包括以下步骤：(1)将纤维素醚溶于乙腈溶液中，加入NaOH水溶液，进行碱化，然后加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵，50℃进行季铵化反应3h，降至室温，倒入去离子水中，充分洗涤至中性后，过滤并于真空烘箱中120℃下干燥12h，得到接枝季铵盐的纤维素醚；所述纤维素醚与季铵盐的重量比为1：10；所述NaOH水溶液的浓度为1mol/L；(2)向反应器中加入步骤(1)得到的接枝季铵盐的纤维素醚、十二烷基磺酰氯、正庚烷，升温至60℃，保温反应8h，反应结束后，降温至室温，过滤，50℃减压干燥10h，得到改性纤维素醚；
所述接枝季铵盐的纤维素醚与所述十二烷基磺酰氯、所述正庚烷的重量比为1：0.7：6。
2.根据权利要求1所述装配式墙体材料，其特征在于，所述激发剂包括碱金属的氢氧化物、硅酸盐、碳酸盐中一种或多种。
3.根据权利要求1所述装配式墙体材料，其特征在于，所述无机填料包括烧胀陶粒、膨胀珍珠岩粗颗粒、天然浮石、人造浮石、膨胀矿渣颗粒、膨胀玻璃颗粒、粉煤灰漂珠中一种或多种；所述调凝剂包括碳酸锂、硼酸、硫酸铝、氯化钡中一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述装配式墙体材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
(1)按重量份将激发剂与水进行混合，搅拌均匀，得到激发剂溶液；
(2)按照重量份向搅拌装置中加入活性硅铝质材料、无机填料，搅拌0.5-1h，搅拌均匀后加入步骤(1)激发剂溶液；搅拌0.5-1h，加入发泡剂、稳泡剂、调凝剂，搅拌速度小于15转/min，搅拌时间1-2min，停止搅拌后再静置2-3min后，获得地聚物混凝土浇注料；
(3)将步骤(2)得到的地聚物混凝土浇注料按照所需的强度进行预制，得到装配式墙体材料。
5.根据权利要求1-3任一项所述装配式墙体材料，其特征在于，所述装配式墙体材料应用于楼屋墙体，其施工方法包括以下步骤：
(1)根据建构筑物相应位置的工艺要求，在工厂内批量将装配式墙体材料浇筑成异形件或预制条板；
(2)在施工现场预先在梁、柱、墙、楼板处按一定间距植入钢筋，把成型好的钢丝焊接网与设置的钢筋绑扎一起，经现场组模后用装配式墙体材料浇筑形成墙体；
(3)将墙体及异形件或预制条板结合处采用穿插钢筋并灌浆固定方式，使墙体能形成一体成型，得到楼屋墙体。
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