CN110803901A - 一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺 - Google Patents

一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，包括以下步骤：首先将石墨烯渣烘干、球磨；将增粘剂放入水中并加热搅拌，冷却、备用；将石墨烯渣、水泥、减水剂、表面活性剂、玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入上述水溶液中，得到浆料；浆料注入模具中，自然养护1天；拆除模具，将整块坯体切割；自然养护6天。本发明石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块，原材料来源广泛、价格低廉，充分利用了石墨烯渣，节约资源；通过加入玻璃短切纤维，使制备的混凝土堆砌块具有轻质高强，保温性能好的特点；整体重量轻，具有较好的抗震性能；增粘剂、表面活性剂等的加入，使切割时不易出现裂缝或破碎现象，加工方便，有利于大工程量化施工。

Description

一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，尤其是一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺。
背景技术
随着国家绿色建筑发展的深入推进，建筑节能在提升建筑品质、改善人居环境、实现绿色发展方面的作用更加凸显，也越来越受到人们的高度重视。提高建筑围护结构保温隔热性能是实现建筑节能的重要技术途径。但是，目前现有的混凝土堆砌块大多采用粗骨料或细骨料材料制作而成，重量较大，抗震性能差；而且保温性较差，尤其在北方这种冬季寒冷地区，要想取得较好的保温效果，就需要在房体外部加装保温层，费时费力。另外，外墙加装保温层容易出现脱落、饰面层开裂和热桥部位不易处理等问题，给实际使用带来诸多不便。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，由灰分和水分构成，所述灰分按以下重量份的原料制成：石墨烯渣100～150份、水泥200～400份、表面活性剂8～10份、增粘剂3～5份、偶联剂5～10份、减水剂10～15份、玻璃短切纤维50～70份；所述水分与灰分的重量比为0.3～0.4；
所述无骨料混凝土堆砌块的制备方法包括以下步骤：
(1)首先将石墨烯渣烘干，将烘干后的石墨烯渣放入球磨机中进行研磨，得到粒径小于0.1mm的石墨烯渣粉料；
(2)按上述重量份称取原料，备用；
(3)将增粘剂放入水中并逐渐加热搅拌至85～90℃，冷却2～3h备用；
(2)将石墨烯渣、水泥依次加入到上述液体中，并搅拌均匀得到浆料，控制浆料的流动度为250～280mm；
(3)将浆料放入搅拌机内，然后向搅拌机中加入减水剂、表面活性剂并搅拌均匀，使浆料的流动度为350～380mm；
(4)将玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入到步骤(3)的浆料中，缓慢搅拌均匀；
(5)将浆料注入模具中，自然养护1天；
(6)拆除模具，将脱模后的整块坯体移送至切割机，切割成所需规格尺寸的砌块；
(7)最后，将砌块自然养护6天即可。
上述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其化学组成如下：二氧化硅23.48％，氧化钙62.5％，三氧化二铝5.47％，三氧化二铁4.51％，氧化镁4.04％。
上述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，所述增粘剂为聚乙烯醇。
上述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂、KH570或A171偶联剂。
上述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，所述表面活性剂为三乙醇胺。
与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果：
本发明的有益效果是，本发明石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块，原材料来源广泛、价格低廉，充分利用了石墨烯渣，节约资源，经济适用；通过加入玻璃短切纤维，使制备的混凝土堆砌块具有轻质高强，保温性能好的特点，无需另加装保温层，省时省力；本发明无骨料添加，减轻了整体重量，具有较好的抗震性能；增粘剂、表面活性剂等的加入，使切割时不易出现裂缝或破碎现象，加工方便，有利于大工程量化施工。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
【实施例1】
一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，由灰分和水分构成，所述灰分按以下重量份的原料制成：石墨烯渣100份、水泥200份、表面活性剂8份、增粘剂3份、偶联剂5份、减水剂10份、玻璃短切纤维50份；所述水分与灰分的重量比为0.3；
所述无骨料混凝土堆砌块的制备方法包括以下步骤：
(1)首先将石墨烯渣烘干，将烘干后的石墨烯渣放入球磨机中进行研磨，得到粒径小于0.1mm的石墨烯渣粉料；
(2)按上述重量份称取原料，备用；
(3)将增粘剂放入水中并逐渐加热搅拌至85℃，冷却2h备用；
(2)将石墨烯渣、水泥依次加入到上述液体中，并搅拌均匀得到浆料，控制浆料的流动度为250～280mm；
(3)将浆料放入搅拌机内，然后向搅拌机中加入减水剂、表面活性剂并搅拌均匀，使浆料的流动度为350～380mm；
(4)将玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入到步骤(3)的浆料中，缓慢搅拌均匀；
(5)将浆料注入模具中，自然养护1天；
(6)拆除模具，将脱模后的整块坯体移送至切割机，切割成所需规格尺寸的砌块；
(7)最后，将砌块自然养护6天即可。
进一步的，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其化学组成如下：二氧化硅23.48％，氧化钙62.5％，三氧化二铝5.47％，三氧化二铁4.51％，氧化镁1.32％。
进一步的，所述增粘剂为聚乙烯醇。
进一步的，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂。
进一步的，所述表面活性剂为三乙醇胺。
按照实施例1得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的抗压强度可以达到6MPa，劈裂抗拉强度可以达到0.5MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.23w/m·k；而现有的粗骨料混凝土的破裂强度为0.08MPa至0.2MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.29w/m·k以上，由此可以看出，按照实施例1得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的强度和保温性均优于现有的粗骨料混凝土堆砌块。
【实施例2】
一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，由灰分和水分构成，所述灰分按以下重量份的原料制成：石墨烯渣150份、水泥400份、表面活性剂10份、增粘剂5份、偶联剂10份、减水剂15份、玻璃短切纤维70份；所述水分与灰分的重量比为0.4；
所述无骨料混凝土堆砌块的制备方法包括以下步骤：
(1)首先将石墨烯渣烘干，将烘干后的石墨烯渣放入球磨机中进行研磨，得到粒径小于0.1mm的石墨烯渣粉料；
(2)按上述重量份称取原料，备用；
(3)将增粘剂放入水中并逐渐加热搅拌至90℃，冷却3h备用；
(2)将石墨烯渣、水泥依次加入到上述液体中，并搅拌均匀得到浆料，控制浆料的流动度为250～280mm；
(3)将浆料放入搅拌机内，然后向搅拌机中加入减水剂、表面活性剂并搅拌均匀，使浆料的流动度为350～380mm；
(4)将玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入到步骤(3)的浆料中，缓慢搅拌均匀；
(5)将浆料注入模具中，自然养护1天；
(6)拆除模具，将脱模后的整块坯体移送至切割机，切割成所需规格尺寸的砌块；
(7)最后，将砌块自然养护6天即可。
进一步的，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其化学组成如下：二氧化硅23.48％，氧化钙62.5％，三氧化二铝5.47％，三氧化二铁4.51％，氧化镁1.32％。
进一步的，所述增粘剂为聚乙烯醇。
进一步的，所述偶联剂为A171。
进一步的，所述表面活性剂为三乙醇胺。
按照实施例2得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的抗压强度可以达到6.4MPa，劈裂抗拉强度可以达到0.61MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.21w/m·k；而现有的粗骨料混凝土的破裂强度为0.08MPa至0.2MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.29w/m·k以上，由此可以看出，按照实施例2得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的强度和保温性均优于现有的粗骨料混凝土堆砌块。
【实施例3】
一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，由灰分和水分构成，所述灰分按以下重量份的原料制成：石墨烯渣120份、水泥300份、表面活性剂9份、增粘剂4份、偶联剂8份、减水剂12份、玻璃短切纤维65份；所述水分与灰分的重量比为0.4；
所述无骨料混凝土堆砌块的制备方法包括以下步骤：
(1)首先将石墨烯渣烘干，将烘干后的石墨烯渣放入球磨机中进行研磨，得到粒径小于0.1mm的石墨烯渣粉料；
(2)按上述重量份称取原料，备用；
(3)将增粘剂放入水中并逐渐加热搅拌至85℃，冷却2.5h备用；
(2)将石墨烯渣、水泥依次加入到上述液体中，并搅拌均匀得到浆料，控制浆料的流动度为250～280mm；
(3)将浆料放入搅拌机内，然后向搅拌机中加入减水剂、表面活性剂并搅拌均匀，使浆料的流动度为350～380mm；
(4)将玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入到步骤(3)的浆料中，缓慢搅拌均匀；
(5)将浆料注入模具中，自然养护1天；
(6)拆除模具，将脱模后的整块坯体移送至切割机，切割成所需规格尺寸的砌块；
(7)最后，将砌块自然养护6天即可。
进一步的，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其化学组成如下：二氧化硅23.48％，氧化钙62.5％，三氧化二铝5.47％，三氧化二铁4.51％，氧化镁1.32％。
进一步的，所述增粘剂为聚乙烯醇。
进一步的，所述偶联剂为KH570。
进一步的，所述表面活性剂为三乙醇胺。
按照实施例3得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的抗压强度可以达到6.5MPa，劈裂抗拉强度可以达到0.52MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.19w/m·k；而现有的粗骨料混凝土的破裂强度为0.08MPa至0.2MPa，在容重为500㎏/m3至600㎏/m3条件下的导热系数为0.29w/m·k以上，由此可以看出，按照实施例3得到的石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的强度和保温性均优于现有的粗骨料混凝土堆砌块。
由此可以看出，按照本发明实施例1至实施例3得到的无骨料混凝土堆砌块的强度和保温性均优于现有的粗骨料混凝土堆砌块，提高了住宅的强度和保温效果，并且本发明的玻璃短切纤维的加入，可以起到增强的作用，使切割时不易出现裂缝或破碎的现象，用户可以根据使用要求切割成不同尺寸规格，方便加工；同时由于加入了偶联剂，有利于玻璃短切纤维的均匀分散；表面活性剂等的加入可以使无骨料混凝土更加易于成型。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，其特征在于，由灰分和水分构成，所述灰分按以下重量份的原料制成：石墨烯渣100～150份、水泥200～400份、表面活性剂8～10份、增粘剂3～5份、偶联剂5～10份、减水剂10～15份、玻璃短切纤维50～70份；所述水分与灰分的重量比为0.3～0.4；
所述无骨料混凝土堆砌块的制备方法包括以下步骤：
(1)首先将石墨烯渣烘干，将烘干后的石墨烯渣放入球磨机中进行研磨，得到粒径小于0.1mm的石墨烯渣粉料；
(2)按上述重量份称取原料，备用；
(3)将增粘剂放入水中并逐渐加热搅拌至85～90℃，冷却2～3h备用；
(2)将石墨烯渣、水泥依次加入到上述液体中，并搅拌均匀得到浆料，控制浆料的流动度为250～280mm；
(3)将浆料放入搅拌机内，然后向搅拌机中加入减水剂、表面活性剂并搅拌均匀，使浆料的流动度为350～380mm；
(4)将玻璃短切纤维和偶联剂缓慢加入到步骤(3)的浆料中，缓慢搅拌均匀；
(5)将浆料注入模具中，自然养护1天；
(6)拆除模具，将脱模后的整块坯体移送至切割机，切割成所需规格尺寸的砌块；
(7)最后，将砌块自然养护6天即可。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，其特征在于，所述水泥为复合硅酸盐水泥，其化学组成如下：二氧化硅23.48％，氧化钙62.5％，三氧化二铝5.47％，三氧化二铁4.51％，氧化镁1.32％。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，其特征在于，所述增粘剂为聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，其特征在于，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂、KH570或A171偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯渣制备无骨料混凝土堆砌块的生产工艺，其特征在于，所述表面活性剂为三乙醇胺。
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