CN109235172A - 一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法 - Google Patents

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陈俏
杨金明
李�杰
孙国峰
聂万丽
马克西姆
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Abstract

本发明公开了一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，包括如下步骤：S1、取适量一定形态的高吸水性高分子树脂使其充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；S2、将所得的固态水凝胶与水泥按质量比为1：0.2‑10的比例混合均匀后，加入适量水调节水泥的稠度，得水凝胶水泥；S3、将所得的水凝胶水泥加入到任意的模具内，固化后，拆除模具，待水泥内部的水凝胶失水完全后，水泥内部留下大量的孔洞，即得空心的水泥制品。本发明加工无需专业的生产设备，成本较低；水泥中孔的密度、大小、形状等可以调控，且空隙分布均匀。

Description

一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法
技术领域
本发明涉及建筑材料水泥制品领域，具体涉及一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法。
背景技术
随着我国经济建设的蓬勃发展，建筑行业也得到了长足的进步。空心水泥制品具有重量轻、保温、环保、阻燃、耐老化等优点广泛用于建筑行业中。目前空心水泥砌块、发泡水泥制品是使用最广的空心水泥制品。
空心水泥砌块是利用物理挤压的方法使水泥砌块形成空心结构，广泛用于围墙、挡土墙、桥梁和花坛等建筑设施，其具有热工性能好，砌筑方便，施工效率高等优点。但是其块体相对较重、易产生收缩变形、不便砍削加工等，砌体易出现开裂、漏水，尤其人工施工费用较高等缺点。
发泡水泥，根据发泡方法的不同可以分为物理法和化学法发泡两种。物理法发泡是把发泡剂利用空压机加压形成具有一定张力的泡沫，而后将泡沫与水泥浆同时搅拌，当膨胀效果达到预先设定的配比后即形成发泡水泥；化学发泡而是指把发泡剂加入水泥浆料中进行搅拌后，发生化学反应释放出气体使水泥体积不断膨胀，形成发泡水泥。发泡水泥具有密度小重量轻、隔音耐火、生产加工方便、绿色环保等优点，但是发泡水泥不能用于制备大孔的空心水泥制品，且还有施工厚度小、易塌陷、强度低等缺点。
目前空心水泥制品的制备方法有限，且大都需要专门的设备，成本较高，这也限制了空心水泥制品的推广使用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，包括如下步骤：
S1、取适量一定形态的高吸水性高分子树脂使其充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；
S2、将所得的固态水凝胶与水泥按质量比为1：0.2-10的比例混合均匀后，加入适量水调节水泥的稠度，得水凝胶水泥；
S3、将所得的水凝胶水泥加入到任意的模具内，固化后，拆除模具，待水泥内部的水凝胶失水完全后，水泥内部留下大量的孔洞，即得空心的水泥制品。
其中，所述一定形态的高吸水性高分子树脂的一定形态是指吸水前树脂的形状，如粉末态、圆形颗粒、圆柱形颗粒、丝状、网状等。
其中，所述高吸水性高分子树脂指吸水性强，吸水变成水凝胶后有一定强度，不流动的固态胶状物；符合该要求的树脂材料如：聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、纤维素类、蛋白质类等等；所述的水泥，可以是任意型号的水泥，如：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥等等；所述的水泥其中可加入一定的沙石；所述的模具，可以为任意的形状造型，铸成空心水泥球时，模具为圆形；铸成空心水泥墙时，模具为方形；铸成空心水泥墩时，模具为圆柱体等等。
其中，所述固态水凝胶状与高吸水性高分子树脂的质量比值为：1000-10:1。
其中，所述步骤S2中，水的添加量与水泥质量比值为：0.1-0.5:1。
其中，所述的孔洞的大小、形状由固态水凝胶的形状大小决定。
其中，所述的孔洞的多少、密度由所加的高吸水性高分子树脂的量决定。
本发明具有以下有益效果：
1.加工无需专业的生产设备，成本较低。
2.水泥中孔的密度、大小、形状等可以调控，且空隙分布均匀。
3.可以制成任意的空心水泥制品，空心水泥墙、空心水泥砌块、空心水泥球等等，成品不但质量轻，且具有较好的保温耐高温性能。
4.该方法可以用于任意型号、种类的水泥中。
5.吸水树脂中有大量的水，失水时即可在水泥中形成孔，又可以更好的养护水泥制品，产品相对于泡沫水泥等制品强度更高。
6.吸水树脂失水后可形成有一定强度的高分子薄膜，其可增强改善水泥强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
球形空心水泥砖
将5g的球形颗粒状的吸水性树脂浸泡到2L的淡水中，使得每个小球体的体积膨胀100倍左右后，将水沥干，得到500g左右的球状的水凝胶体。将该球形水凝胶体和250g的白水泥混合，并加入0.1L的水调节水泥稠度，得到具有一定流动性的水凝胶、水泥、水的混合物。将该水泥混合物加入到砖型的模具中，铺平，待水泥固化后将模具取下、放置若干天。水泥砖中的球形水凝胶不断的失水缩小，最后完全变为干燥的树脂黏附于形成的球形空腔内，得到具有大量球形孔隙的空心水泥砖制品。
实施例2
空心水泥球
将1g的球形颗粒状的吸水性树脂浸泡到0.5L的淡水中，使得每个小球体的体积膨胀200倍左右，将水沥干，得到200g左右的球状的水凝胶体。将该球形水凝胶体和200g的普通水泥混合，不断的振动晃动，使球状水凝胶上粘附一层水泥。将该粘附水泥的球状水凝胶放置若干天，外层水泥固化，球体内部的水凝胶不断的失水缩小，最后完全变为干燥的树脂黏附于形成的球形空腔内，得到空心的水泥球，该空心水泥球可用做保温材料。
实施例3
空心水泥墙
将50公斤的颗粒状的吸水性树脂浸泡到10-15立方的淡水中，树脂充分吸水膨胀后，将水沥干，得到约4000公斤的小球形水凝胶体。将该球形水凝胶体和约3000公斤的水泥砂石混合，并加入约2立方的水调节混凝土稠度，得到具有一定流动性的水凝胶、混凝土的混合物。将该混合物灌注到预设好的墙体挡板内，铺平，待水泥固化后取下挡板、放置若干天墙体中的吸水树脂不断的失水缩小，最后完全变为干燥的树脂黏附于形成的空腔内，得到具有大量孔隙的中空的水泥墙体。
实施例4
网状空心结构水泥转
将30g的吸水性树脂做成平面的网状结构，将该网状结构浸泡到约10L的淡水中，使得该网状结构充分吸水，体积膨胀约50倍，将水沥干，得到网状的水凝胶体。另将1500g的白水泥和约0.6升的水混合，搅拌均匀。白水泥和充分吸水后的网状水凝胶交错混合铺到预设的砖型磨具内，铺平，待水泥固化后将模具取下、放置若干天。水泥砖中的网状水凝胶不断的失水缩小，最后完全变干并黏附于形成的网状空腔内，得到具有网状空腔结构的水泥转制品。
实施例5
多孔储水渗水水泥路面
将1吨的线状吸水性树脂浸泡到约50立方的淡水中，使得线状吸水性树脂充分吸水，待吸水性树脂体积不再膨胀后，将水沥干，得到交错的线状水凝胶体；
将该线状水凝胶体与30吨的水泥砂石、8吨的水混合搅拌均匀后，将其均匀摊铺到待铺设的路面上，在水泥固化的过程中，水泥路面中的线状水凝胶体不断失水，最后完全变干在水泥路面中形成大量贯穿路面的孔隙，下雨时该路面可起到很好的储水、渗水功能。小雨时，路面储水，路面不湿滑；大雨时，路面渗水，防止路面积水。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、取适量一定形态的高吸水性高分子树脂使其充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；
S2、将所得的固态水凝胶与水泥按质量比为1：0.2-10的比例混合均匀后，加入适量水调节水泥的稠度，得水凝胶水泥；
S3、将所得的水凝胶水泥加入到任意的模具内，固化后，拆除模具，待水泥内部的水凝胶失水完全后，水泥内部留下大量的孔洞，即得空心的水泥制品。
2.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述一定形态的高吸水性高分子树脂的一定形态是指吸水前树脂的形状。
3.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、纤维素类、蛋白质类中的一种。
4.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述固态水凝胶状与高吸水性高分子树脂的质量比值为：1000-10:1。
5.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述步骤S2中，水的添加量与水泥质量比值为：0.1-0.5:1。
6.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述的孔洞的大小、形状由固态水凝胶的形状大小决定。
7.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：所述的孔洞的多少、密度由所加的高吸水性高分子树脂的量决定。
8.如权利要求1所述的一种基于高吸水树脂制备空心水泥制品的方法，其特征在于：包括如下步骤：
将1吨的线状吸水性树脂浸泡到约50立方的淡水中，使得线状吸水性树脂充分吸水，待吸水性树脂体积不再膨胀后，将水沥干，得到交错的线状水凝胶体；
将该线状水凝胶体与30吨的水泥砂石、8吨的水混合搅拌均匀后，将其均匀摊铺到待铺设的路面上，在水泥固化的过程中，水泥路面中的线状水凝胶体不断失水，最后完全变干在水泥路面中形成大量贯穿路面的孔隙。
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