CN110105042A - 一种瓷质藻硅复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓷质藻硅复合材料及其制备方法，涉及无机建筑材料技术领域。瓷质藻硅复合材料以重量份计包括高岭土10‑50份，硅藻土20‑60份，水泥20‑40份，硅灰5‑10份，玄武岩纤维2‑6份，氧化镁3‑20份，硫酸镁5‑40份，竹粉20‑70份，凝岩液0.2‑2份；制备方法为将上述原材料混合均匀即可。本发明制备的瓷质藻硅复合材料浇注形成板材、墙体和构件等产品，所得产品具有表面平整光洁、防火阻燃、防潮防霉、隔热隔音、无毒耐老化的优点，同时可吸附空气中如甲醛等有害物质。

Description

一种瓷质藻硅复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于无机建筑料技术领域，特别是涉及一种瓷质藻硅复合材料及其制备方法。

背景技术

装配式建筑在建筑领域已是越来越常见，如流行于美国、日本等国家以木材为建材标准件的低层建筑，或国内常见的平房式的简易拼装建筑。

国内常见的拼装建筑多采用无机水泥人造石、UHPC(超高性能混凝土)板材、陶瓷、天然石材等材料，他们存在共同的缺点是整体密度高，刚性强度高，且透气性差，对空气中的有害气体缺乏有效的吸附性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓷质藻硅复合材料及其制备方法，通过制备的瓷质藻硅复合材料浇注形成板材、墙体和构件等产品，所得产品具有表面平整光洁、防火阻燃、防潮防霉、隔热隔音、无毒耐老化的优点，同时可吸附空气中如甲醛等有害物质，解决了背景技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种瓷质藻硅复合材料，以重量份计包括：

高岭土10-50份，硅藻土20-60份，水泥20-40份，硅灰5-10份，玄武岩纤维2-6份，氧化镁3-20份，硫酸镁5-40份，竹粉20-70份，凝岩液0.2-2份。

进一步地，所述瓷质藻硅复合材料以重量份计包括：高岭土25份，硅藻土40份，水泥30份，硅灰7份，玄武岩纤维4份，氧化镁10份，硫酸镁20份，竹粉40份，凝岩液1份。

进一步地，所述瓷质藻硅复合材料以重量份计包括：高岭土10份，硅藻土20份，水泥20份，硅灰6份，玄武岩纤维3份，氧化镁5份，硫酸镁10份，竹粉30份，凝岩液1份。

进一步地，所述瓷质藻硅复合材料以重量份计包括：高岭土50份，硅藻土60份，水泥20份，硅灰10份，玄武岩纤维6份，氧化镁20份，硫酸镁40份，竹粉70份，凝岩液2份。

进一步地，所述瓷质藻硅复合材料以重量份计包括：高岭土50份，硅藻土30份，水泥40份，硅灰7份，玄武岩纤维5份，氧化镁10份，硫酸镁20份，竹粉40份，凝岩液1份。

进一步地，所述水泥选用硅酸盐水泥，铝酸盐水泥或硫酸盐水泥中的任意一种。

进一步地，所述凝岩液包括磷酸二氢钾1-10份、硼酸50-70份、柠檬酸盐15-30份、葡萄糖酸钠5-20份、硫酸盐5-30、羧甲基纤维素醚1-9份。

更进一步地，所述凝岩液包括磷酸二氢钾5份、硼酸60份、柠檬酸盐122份、葡萄糖酸钠15份、硫酸盐20和羧甲基纤维素醚5份。

更进一步地，所述凝岩液包括磷酸二氢钾3份、硼酸65份、柠檬酸盐25份、葡萄糖酸钠10份、硫酸盐10份和羧甲基纤维素醚7份。

进一步地，所述硫酸盐包括硫酸镁、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌。

进一步地，所述硅灰硅灰为中、高品质的硅灰，也称为微硅粉或凝聚硅灰，英文为Microsilica or Silica fume，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO₂和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。

进一步地，所述氧化镁的活性为45～65％，含镁量为65～90％，粒径为180～200目。

进一步地，所述玄武岩纤维的直径为0.5μm～5μm；其中直径为0.5μm～1μm的重量占比为55-70％，直径为1μm～5μm的重量占比为30-45％。

进一步地，所述硅藻土技术指标如下：SiO₂含量≥85％、堆密度为0.45-0.6g/ml、比表面积为225-40m/g，颗粒度为1250-1600目。

进一步地，所述竹粉粒度≥95％(20-200目)，灰份≤2％，水份≤6％；添加竹粉能增强复合材料对空气中有害气体的吸附，增强复合材料的透气性，有利于降低复合材料的整体密度，降低单位体积重量。

一种瓷质藻硅复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按所述瓷质藻硅复合材料配方称取各组分原材料备用；

步骤2、将竹粉和水泥先预混均匀，再计入氧化镁、硫酸镁、玄武岩纤维和硅灰进行二次混合均匀，最后加入高岭土和硅藻土以及少量水混合均匀得到混合干料；

步骤3、将硅藻土和高岭土加入高速混合机以1400～1500rpm转速混合5～15分钟，使高速混合机中硅藻土、高岭土温度达到108℃～115℃；再将步骤2得到的初级混合料加入继续搅拌混合均匀得到混合干料；

步骤4、向所得混合干料中在搅拌的状态下加入水和凝岩液，继续搅拌4～8min，浇筑在模具中进行成型，即得瓷质藻硅复合材料预制件。

选择硅藻土作为母料填充材料之一，能够减少复合材料的热传导损失并提高蓄热功能，选择高岭土作为母料填充材料之一，能够提高复合材料的红外线阻隔功能。

添加硅灰、氧化镁和硫酸镁能增强复合材料的早强性能。

添加凝岩液增强复合材料的抗拉、抗折能力。

本发明具有以下有益效果：

本发明瓷质藻硅复合材料浇注形成板材、墙体和构件等产品，所得产品具有表面平整光洁、防火阻燃、防潮防霉、隔热隔音、无毒耐老化的优点，同时可吸附空气中如甲醛等有害物质。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步地描述。

水泥选用的是海螺公司生产的42.5级普通硅酸盐水泥，其性能符合GB175—1999的规定；

硅藻土技术指标如下：SiO₂含量≥85％、堆密度为0.45-0.6g/ml、比表面积为225-40m/g，颗粒度为1250-1600目。

凝岩液包括磷酸二氢钾3份、硼酸65份、柠檬酸盐25份、葡萄糖酸钠10份、硫酸铜10份和羧甲基纤维素醚7份。

玄武岩纤维选用的是浙江石金玄武岩纤维有限公司生产的，其抗拉强度为3800—4800MPa，延伸率2.9-3.3％。

实施例1

一种瓷质藻硅复合材料，以重量份计包括：

高岭土25Kg，硅藻土40Kg，水泥30Kg，硅灰7Kg，玄武岩纤维4Kg，氧化镁10Kg，硫酸镁20Kg，竹粉40Kg，凝岩液1Kg。

一种瓷质藻硅复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按所述瓷质藻硅复合材料配方称取各组分原材料备用；

步骤2、将竹粉和水泥先预混均匀，再计入氧化镁、硫酸镁、玄武岩纤维和硅灰进行二次混合均匀，最后加入高岭土和硅藻土以及少量水混合均匀得到混合干料；

步骤3、将硅藻土和高岭土加入高速混合机以1400～1500rpm转速混合5～15分钟，使高速混合机中硅藻土、高岭土温度达到108℃～115℃；再将步骤2得到的初级混合料加入继续搅拌混合均匀得到混合干料；

步骤4、向所得混合干料中在搅拌的状态下加入水和凝岩液，继续搅拌4～8min，浇筑在模具中进行成型，即得瓷质藻硅复合材料预制件。

实施例2

一种瓷质藻硅复合材料，以重量Kg计包括：

高岭土10Kg，硅藻土20Kg，水泥20Kg，硅灰6Kg，玄武岩纤维3Kg，氧化镁5Kg，硫酸镁10Kg，竹粉30Kg，凝岩液1Kg。

实施例2的复合材料的制备方法同实施例1。

实施例3

一种瓷质藻硅复合材料，以重量Kg计包括：

高岭土50Kg，硅藻土60Kg，水泥20Kg，硅灰10Kg，玄武岩纤维6Kg，氧化镁20Kg，硫酸镁40Kg，竹粉70Kg，凝岩液2Kg。

实施例3的复合材料的制备方法同实施例1。

实施例4

一种瓷质藻硅复合材料，以重量Kg计包括：

高岭土50Kg，硅藻土30Kg，水泥40Kg，硅灰7Kg，玄武岩纤维5Kg，氧化镁10Kg，硫酸镁20Kg，竹粉40Kg，凝岩液1Kg。

实施例4的复合材料的制备方法同实施例1。

对上述实施例1-4的产品进行性能检测，检测结果见表一：

表一：产品性能检测结果

由上表可知，本发明制备的复合材料具有优良的甲醛吸附功能，同时吸水量低，具有良好的防火阻燃、防潮防霉、隔热隔音优点，且具有足够的握螺钉力，便于安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种瓷质藻硅复合材料，其特征在于：以重量份计包括：

高岭土10-50份，硅藻土20-60份，水泥20-40份，硅灰5-10份，玄武岩纤维2-6份，氧化镁3-20份，硫酸镁5-40份，竹粉20-70份，凝岩液0.2-2份。

2.根据权利要求1所述的一种瓷质藻硅复合材料，其特征在于，所述瓷质藻硅复合材料以重量份计包括：高岭土25份，硅藻土40份，水泥30份，硅灰7份，玄武岩纤维4份，氧化镁10份，硫酸镁20份，竹粉40份，凝岩液1份。

3.根据权利要求1或2所述的一种瓷质藻硅复合材料，其特征在于，所述凝岩液包括磷酸二氢钾1-10份、硼酸50-70份、柠檬酸盐15-30份、葡萄糖酸钠5-20份、硫酸盐5-30和羧甲基纤维素醚1-9份。

4.根据权利要求3所述的一种瓷质藻硅复合材料，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸镁、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌。

5.如权利要求1-5任意一所述的藻硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1、按所述瓷质藻硅复合材料配方称取各组分原材料备用；

步骤2、将竹粉和水泥先预混均匀，再计入氧化镁、硫酸镁、玄武岩纤维和硅灰进行二次混合均匀得到初级混合料备用；

步骤3、将硅藻土和高岭土加入高速混合机以1400～1500rpm转速混合5～15分钟，使高速混合机中硅藻土、高岭土温度达到108℃～115℃；再将步骤2得到的初级混合料加入继续搅拌混合均匀得到混合干料；

步骤4、向所得混合干料中在搅拌的状态下加入水和凝岩液，继续搅拌4～8min，浇筑在模具中进行成型，即得瓷质藻硅复合材料预制件。