CN110845181A - 一种轻质环保建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质环保建筑材料，其原料按重量份比包括：发泡水泥20‑35份、植物秸秆10‑20份、谷物壳体10‑25份、轻质碳酸钙5‑9份、竹炭纤维4‑8份、石英砂8‑12份、二氧化硅7‑13份、石棉绒3‑7份、水性粘合剂1‑3份、磷酸氢二铵2‑8份、纯净水20‑30份，本发明涉及建筑材料技术领域。该轻质环保建筑材料及其制备方法，可实现通过以发泡水泥、植物秸秆、谷物壳体和轻质碳酸钙为主要原料，很大程度上降低了建筑材料的比重，对废弃物料进行了很好的利用，节约了生产成本，通过添加石英砂、二氧化硅、磷酸氢二铵和石棉绒，使得建筑材料坚硬且耐磨，同时使得建筑材料具有很好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，该建筑材料制作简单。

Description

一种轻质环保建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种轻质环保建筑材料及其制备方法。

背景技术

建筑材料是在建筑工程中所应用的各种材料，建筑材料种类繁多，建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料，结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等，装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等，环保建材是指绿色天然，环保安全的建筑材料，基本无毒无害型是指天然的，本身没有或极少有毒有害的物质、未经污染只进行了简单加工的装饰材料，如石膏、滑石粉、砂石、木材、某些天然石材等，随着社会的发展，人们一直对环保建筑材料进行不断的研发。

传统的建筑材料及其制备方法，建筑材料的比重大，没有对废弃物料进行很好的利用，增加了生产成本，建筑材料不够坚硬且不耐磨，同时建筑材料没有很好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，容易燃烧，制作过程复杂，没有对原料进行很好的搅拌混合，很大程度上降低了其生产质量。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种轻质环保建筑材料及其制备方法，解决了传统的建筑材料的比重大，没有对废弃物料进行很好的利用，建筑材料不够坚硬且不耐磨，没有很好的抗拉强度和良好的隔热性，制作过程复杂的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轻质环保建筑材料，其原料按重量份比包括：发泡水泥20-35份、植物秸秆10-20份、谷物壳体10-25份、轻质碳酸钙5-9份、竹炭纤维4-8份、石英砂8-12份、二氧化硅7-13份、石棉绒3-7份、水性粘合剂1-3份、磷酸氢二铵2-8份、纯净水20-30份。

优选的，其原料包括如下组分：发泡水泥35份、植物秸秆20份、谷物壳体25份、轻质碳酸钙5份、竹炭纤维4份、石英砂8份、二氧化硅7份、石棉绒3份、水性粘合剂1份、磷酸氢二铵2份、纯净水20份。

优选的，其原料包括如下组分：发泡水泥27份、植物秸秆13份、谷物壳体20份、轻质碳酸钙7份、竹炭纤维6份、石英砂9份、二氧化硅11份、石棉绒5份、水性粘合剂2份、磷酸氢二铵5份、纯净水25份。

优选的，其原料包括如下组分：发泡水泥20份、植物秸秆10份、谷物壳体10份、轻质碳酸钙9份、竹炭纤维8份、石英砂12份、二氧化硅13份、石棉绒7份、水性粘合剂3份、磷酸氢二铵8份、纯净水30份。

优选的，所述谷物壳体为稻谷壳、花生壳、大豆壳中的一种或多种。

发泡水泥是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料，它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。

将石灰石等原料煅烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。

竹炭纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，这种独特的纤维结构设计，具有吸湿透气、抑菌抗菌、冬暖夏凉、绿色环保等特点。

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。

石棉绒是天然纤维状的硅质矿物的泛称，是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维，也是唯一的天然矿物纤维，它具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧。

磷酸氢二铵是一种无机化合物，无色透明单斜晶体或白色粉末，工业上用作饲料添加剂、阻燃剂和灭火剂的配料等。

本发明还公开了一种轻质环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、选取原料发泡水泥、植物秸秆、谷物壳体、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒、水性粘合剂、磷酸氢二铵和纯净水，按其重量比分别称取原料；

S2、将S1中称取的植物秸秆和谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，从而对植物秸秆和谷物壳体中的杂物进行过滤，待植物秸秆和谷物壳体过滤完杂质后，将其加入粉碎机中粉碎至60-120目，得轻质回收物；

S3、将S1中称取的发泡水泥、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒和纯净水加入混合搅拌机中，搅拌速率控制在90-100r/min，搅拌5-10min后向其内加入S2中制得的轻质回收物，搅拌速率控制在120-130r/min，搅拌3-6min后将其导入震动机中震动5-10min，振动机的振动功率为0.6-0.7kw，振幅为6-8mm，振动频率为45-50Hz，从而将混合物中的结团物震碎，使得物料能够更加均匀的混合，震动完毕后得均匀混合物；

S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的水性粘合剂和磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，搅拌速率控制在100-120r/min，搅拌时间为15-20min，搅拌完成后的得混合浆料；

S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，将模具放入烘干设备中，烘干温度控制在150-250℃，烘干时间控制在2-3h，烘干完毕后的建筑板材，待建筑板材完全冷却后将其取出，得轻质环保建筑材料。

(三)有益效果

本发明提供了一种轻质环保建筑材料及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该轻质环保建筑材料及其制备方法，通过其原料按重量份比包括：发泡水泥20-35份、植物秸秆10-20份、谷物壳体10-25份、轻质碳酸钙5-9份、竹炭纤维4-8份、石英砂8-12份、二氧化硅7-13份、石棉绒3-7份、水性粘合剂1-3份、磷酸氢二铵2-8份、纯净水20-30份，S1、选取原料发泡水泥、植物秸秆、谷物壳体、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒、水性粘合剂、磷酸氢二铵和纯净水，按其重量比分别称取原料，S2、将S1中称取的植物秸秆和谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，S3、将S1中称取的发泡水泥、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒和纯净水加入混合搅拌机中，S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的水性粘合剂和磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，可实现通过以发泡水泥、植物秸秆、谷物壳体和轻质碳酸钙为主要原料，很大程度上降低了建筑材料的比重，对废弃物料进行了很好的利用，节约了生产成本，通过添加石英砂、二氧化硅、磷酸氢二铵和石棉绒，使得建筑材料坚硬且耐磨，同时使得建筑材料具有很好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性，不易燃烧，该建筑材料制作简单，对原料进行了很好的搅拌混合，很大程度上提高了其生产质量。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中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。

本发明实施例提供三种技术方案：一种轻质环保建筑材料的制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、选取原料发泡水泥35份、植物秸秆20份、谷物壳体25份、轻质碳酸钙5份、竹炭纤维4份、石英砂8份、二氧化硅7份、石棉绒3份、水性粘合剂1份、磷酸氢二铵2份和纯净水20份，按其重量比分别称取原料；

S2、将S1中称取的20份植物秸秆和25份谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，从而对植物秸秆和谷物壳体中的杂物进行过滤，待植物秸秆和谷物壳体过滤完杂质后，将其加入粉碎机中粉碎至60目，得轻质回收物；

S3、将S1中称取的35份发泡水泥、5份轻质碳酸钙、4份竹炭纤维、8份石英砂、7份二氧化硅、3份石棉绒和20份纯净水加入混合搅拌机中，搅拌速率控制在90r/min，搅拌5min后向其内加入S2中制得的轻质回收物，搅拌速率控制在120r/min，搅拌3min后将其导入震动机中震动5min，振动机的振动功率为0.6kw，振幅为6mm，振动频率为45Hz，从而将混合物中的结团物震碎，使得物料能够更加均匀的混合，震动完毕后得均匀混合物；

S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的1份水性粘合剂和2份磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，搅拌速率控制在100r/min，搅拌时间为15min，搅拌完成后的得混合浆料；

S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，将模具放入烘干设备中，烘干温度控制在150℃，烘干时间控制在2h，烘干完毕后的建筑板材，待建筑板材完全冷却后将其取出，得轻质环保建筑材料。

实施例2

S1、选取原料发泡水泥27份、植物秸秆13份、谷物壳体20份、轻质碳酸钙7份、竹炭纤维6份、石英砂9份、二氧化硅11份、石棉绒5份、水性粘合剂2份、磷酸氢二铵5份和纯净水25份，按其重量比分别称取原料；

S2、将S1中称取的13份植物秸秆和20份谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，从而对植物秸秆和谷物壳体中的杂物进行过滤，待植物秸秆和谷物壳体过滤完杂质后，将其加入粉碎机中粉碎至90目，得轻质回收物；

S3、将S1中称取的27份发泡水泥、7份轻质碳酸钙、6份竹炭纤维、9份石英砂、11份二氧化硅、5份石棉绒和25份纯净水加入混合搅拌机中，搅拌速率控制在95r/min，搅拌7min后向其内加入S2中制得的轻质回收物，搅拌速率控制在125r/min，搅拌5min后将其导入震动机中震动7min，振动机的振动功率为0.65kw，振幅为7mm，振动频率为48Hz，从而将混合物中的结团物震碎，使得物料能够更加均匀的混合，震动完毕后得均匀混合物；

S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的2份水性粘合剂和5份磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，搅拌速率控制在110r/min，搅拌时间为18min，搅拌完成后的得混合浆料；

S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，将模具放入烘干设备中，烘干温度控制在200℃，烘干时间控制在2.5h，烘干完毕后的建筑板材，待建筑板材完全冷却后将其取出，得轻质环保建筑材料。

实施例3

S1、选取原料发泡水泥20份、植物秸秆10份、谷物壳体10份、轻质碳酸钙9份、竹炭纤维8份、石英砂12份、二氧化硅13份、石棉绒7份、水性粘合剂3份、磷酸氢二铵8份和纯净水30份，按其重量比分别称取原料；

S2、将S1中称取的10份植物秸秆和10份谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，从而对植物秸秆和谷物壳体中的杂物进行过滤，待植物秸秆和谷物壳体过滤完杂质后，将其加入粉碎机中粉碎至120目，得轻质回收物；

S3、将S1中称取的20份发泡水泥、9份轻质碳酸钙、8份竹炭纤维、12份石英砂、13份二氧化硅、7份石棉绒和30份纯净水加入混合搅拌机中，搅拌速率控制在100r/min，搅拌10min后向其内加入S2中制得的轻质回收物，搅拌速率控制在130r/min，搅拌6min后将其导入震动机中震动10min，振动机的振动功率为0.7kw，振幅为8mm，振动频率为50Hz，从而将混合物中的结团物震碎，使得物料能够更加均匀的混合，震动完毕后得均匀混合物；

S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的3份水性粘合剂和8份磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，搅拌速率控制在120r/min，搅拌时间为20min，搅拌完成后的得混合浆料；

S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，将模具放入烘干设备中，烘干温度控制在250℃，烘干时间控制在3h，烘干完毕后的建筑板材，待建筑板材完全冷却后将其取出，得轻质环保建筑材料。

效果实施例

某华南地区建筑材料生产厂商，使用实施例1-3制得的轻质环保建筑材料，经称重、高温火烧、撞击以及隔热测试实验结果得出，使用实施例2中制得的轻质环保建筑材料比使用实施例1和实施例3中制得的轻质环保建筑材料耐火能力强、隔热效果好、比重小和抗撞击能力强，综上所述得出实施例2中制得的轻质环保建筑材料效果最佳。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种轻质环保建筑材料，其特征在于：其原料按重量份比包括：发泡水泥20-35份、植物秸秆10-20份、谷物壳体10-25份、轻质碳酸钙5-9份、竹炭纤维4-8份、石英砂8-12份、二氧化硅7-13份、石棉绒3-7份、水性粘合剂1-3份、磷酸氢二铵2-8份、纯净水20-30份。

2.根据权利要求1所述的一种轻质环保建筑材料，其特征在于：其原料包括如下组分：发泡水泥35份、植物秸秆20份、谷物壳体25份、轻质碳酸钙5份、竹炭纤维4份、石英砂8份、二氧化硅7份、石棉绒3份、水性粘合剂1份、磷酸氢二铵2份、纯净水20份。

3.根据权利要求1所述的一种轻质环保建筑材料，其特征在于：其原料包括如下组分：发泡水泥27份、植物秸秆13份、谷物壳体20份、轻质碳酸钙7份、竹炭纤维6份、石英砂9份、二氧化硅11份、石棉绒5份、水性粘合剂2份、磷酸氢二铵5份、纯净水25份。

4.根据权利要求1所述的一种轻质环保建筑材料，其特征在于：其原料包括如下组分：发泡水泥20份、植物秸秆10份、谷物壳体10份、轻质碳酸钙9份、竹炭纤维8份、石英砂12份、二氧化硅13份、石棉绒7份、水性粘合剂3份、磷酸氢二铵8份、纯净水30份。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种轻质环保建筑材料，其特征在于：所述谷物壳体为稻谷壳、花生壳、大豆壳中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种轻质环保建筑材料，其特征在于：其制备方法具体包括以下步骤：

S1、选取原料发泡水泥、植物秸秆、谷物壳体、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒、水性粘合剂、磷酸氢二铵和纯净水，按其重量比分别称取原料；

S2、将S1中称取的植物秸秆和谷物壳体分别放入不同规格的筛选机中，从而对植物秸秆和谷物壳体中的杂物进行过滤，待植物秸秆和谷物壳体过滤完杂质后，将其加入粉碎机中粉碎至60-120目，得轻质回收物；

S3、将S1中称取的发泡水泥、轻质碳酸钙、竹炭纤维、石英砂、二氧化硅、石棉绒和纯净水加入混合搅拌机中，搅拌速率控制在90-100r/min，搅拌5-10min后向其内加入S2中制得的轻质回收物，搅拌速率控制在120-130r/min，搅拌3-6min后将其导入震动机中震动5-10min，振动机的振动功率为0.6-0.7kw，振幅为6-8mm，振动频率为45-50Hz，从而将混合物中的结团物震碎，使得物料能够更加均匀的混合，震动完毕后得均匀混合物；

S4、将S3中制得的均匀混合物和S1中称取的水性粘合剂和磷酸氢二铵均导入混合搅拌机中，搅拌速率控制在100-120r/min，搅拌时间为15-20min，搅拌完成后的得混合浆料；

S5、将预先准备好的模具中垫上一层薄膜纸，此时将S4中制得的混合浆料浇入模具中，将模具放入烘干设备中，烘干温度控制在150-250℃，烘干时间控制在2-3h，烘干完毕后的建筑板材，待建筑板材完全冷却后将其取出，得轻质环保建筑材料。