CN110963748A - 一种环保建筑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保建筑材料及其制作方法，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：水泥50‑55份、粉煤灰35‑45份、炼钢渣20‑30份、植物纤维30‑40份、海泡石5‑8份、膨润土4‑6份、生石灰8‑12份、硅酸镁0.6‑0.8份、润湿剂2.3‑2.5份、功能添加剂1‑2份。本发明制得的建筑材料利用了植物纤维、工业废气煤渣和炼钢废渣，变废为宝，加入海泡石等成分，使材料料具有保温、隔音的功效，其导热系数低、节能效果好，成品墙体建筑材料的抗压强度、抗冲击强度均很高，是一种环保型建筑材料。

Description

一种环保建筑材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种环保建筑材料及其制备方法

背景技术

新型的建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。

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；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。

目前，建筑领域所使用的粘土类和以水泥为胶凝剂的墙体建筑材料，尽管它有着强度高、耐久性好等优点，但其容重大，隔音、隔热性能差，使其应用范围受到限制。同时存在着高耗资源和燃料、工艺复杂、极易对环境造成污染。制成的建筑材料质地较松散，强度不够，且有的原料存量很少，受地域条件的限制，不适合大规模生产。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提采取以下技术方案：

本发明一方面提供一种环保建筑材料，包括水泥50-55份、粉煤灰35-45份、炼钢废渣20-30份、植物纤维30-40份、海泡石5-8份、膨润土4-6份、生石灰8-12份、硅酸镁0.6-0.8份、润湿剂2.3-2.5份、功能添加剂1-2份。

基于以上技术方案，优选的，所述的植物纤维的制备方法为：1)取麦秸或玉米秸切断至长度为20-40mm，然后进行蒸汽爆破，蒸汽温度为185-190℃，蒸汽压力为2.8-3.0MPa，保压时间为2.5-3.0min，卸压出料得爆破料；2)对步骤1)所得爆破料进行一次水洗后得水洗料，将所得水洗料浸入质量浓度为0.8％-1.2％的NaOH溶液中，在60-80℃保温1.5-2.5h，后经过滤分离、二次水洗并干燥，得秸秆纤维；3)将经过步骤2)制备得到的秸秆纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖，在70-80℃下搅拌反应4-6小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物3-5次，后置于真空干燥箱70-80℃下烘10-12小时，得到所述植物纤维。

基于以上技术方案，优选的，所述粉煤灰的粒径为100-150μm。

基于以上技术方案，优选的，所述的湿润剂为琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的混合物，所述琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的重量比为1:15。

基于以上技术方案，优选的，所述的功能添加剂为乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的混合物，所述乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的质量比为1:1:1:2:0.056。

基于以上技术方案，进一步优选的，所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、二氯甲烷、丙酮中的一种或几种。

本发明另一方面提供了一种环保建筑材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照原料配比取水泥、粉煤灰、炼钢废渣、植物纤维、海泡石、膨润土、生石灰、硅酸镁在混料机中进行充分混合，粉碎制成均匀的混合料；

(2)在泡料池中加入所要制取墙体涂料重量的60％的水，再通入蒸气加热13-15h，控制水温65-70℃，将上述混合料加入，搅拌均匀得到混合液A；

(3)按照原料配比取湿润剂和功能添加剂混合，加水40％，在搅拌机中混合均匀，制成均匀的混合液B；

(4)将混合液A和B混合均匀，将蒸气通入加热，使液体温度达到85-90℃，溶解聚乙烯醇，不得有悬浮杂质，达到清彻透明为止，按常规工艺成型。

有益效果

本发明的环保建筑材料利用了植物颗粒、工业废气煤渣和炼钢废渣，变废为宝，环保意义重大，加入海泡石等成分，使材料料具有保温、隔音的功效，其导热系数低、节能效果好，成品墙体建筑材料的抗压强度、抗冲击强度均很高，改善了材料的抗裂性能及柔韧性，是一种环保型建筑材料

通过壳聚糖改性植物纤维的添加，不仅可以协同作用起到增强水泥强度的作用，而且纳米材料和壳聚糖在水泥水化过程中能够包覆离子，在水泥表面形成保护膜，密实水泥混凝土水化微结构，提高早期强度，壳聚糖空腔结构更有利于其吸附络合离子，与功能添加剂一起协同作用避免泛碱现象的发生。

具体实施方式

实施例1

取玉米秸切断至长度为30mm，然后进行蒸汽爆破，蒸汽温度为190℃，蒸汽压力为2.8MPa，保压时间为3.0min，卸压出料得爆破料；对步骤1)所得爆破料进行一次水洗后得水洗料，将所得水洗料浸入质量浓度为1％的NaOH溶液中，在80℃保温2h，后经过滤分离、二次水洗并干燥，得秸秆纤维；3)将经过步骤2)制备得到的秸秆纤维分散于乙醇中形成分散液，再向其中加入壳聚糖，在80℃下搅拌反应5h，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物3次，后置于真空干燥箱80℃下烘12小时，得到植物纤维。

实施例2

水泥50份、粉煤灰40份、炼钢废渣25份、植物纤维35份、海泡石6份、膨润土5份、生石灰10份、硅酸镁0.7份、润湿剂2.3份(琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的混合物，所述琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的重量比为1:15)、功能添加剂1份(乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的质量比为1:1:1:2:0.056)。

(1)按照原料配比取水泥、粉煤灰、炼钢废渣、植物纤维、海泡石、膨润土、生石灰、硅酸镁在混料机中进行充分混合，粉碎制成均匀的混合料；

(2)在泡料池中加入所要制取墙体涂料重量的60％的水，再通入蒸气加热13-15h，控制水温65-70℃，将上述混合料加入，搅拌均匀得到混合液A；

(3)按照原料配比取湿润剂和功能添加剂混合，加水40％，在搅拌机中混合均匀，制成均匀的混合液B；

(4)将混合液A和B混合均匀，将蒸气通入加热，使液体温度达到85-90℃，溶解聚乙烯醇，不得有悬浮杂质，达到清彻透明为止，按常规工艺成型。

实施例3

水泥55份、粉煤灰40份、炼钢废渣25份、植物纤维40份、海泡石6份、膨润土5份、生石灰10份、硅酸镁0.7份、润湿剂2.3份(琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的混合物，所述琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的重量比为1:15)、功能添加剂1份(乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的质量比为1:1:1:2:0.056)。

(1)按照原料配比取水泥、粉煤灰、炼钢废渣、植物纤维、海泡石、膨润土、生石灰、硅酸镁在混料机中进行充分混合，粉碎制成均匀的混合料；

(2)在泡料池中加入所要制取墙体涂料重量的60％的水，再通入蒸气加热13-15h，控制水温65-70℃，将上述混合料加入，搅拌均匀得到混合液A；

(3)按照原料配比取湿润剂和功能添加剂混合，加水40％，在搅拌机中混合均匀，制成均匀的混合液B；

(4)将混合液A和B混合均匀，将蒸气通入加热，使液体温度达到85-90℃，溶解聚乙烯醇，不得有悬浮杂质，达到清彻透明为止，按常规工艺成型。

Claims (7)

1.一种环保建筑材料，其特征在于，原料各组分按照重量份组成如下：水泥50-55份、粉煤灰35-45份、炼钢废渣20-30份、植物纤维30-40份、海泡石5-8份、膨润土4-6份、生石灰8-12份、硅酸镁0.6-0.8份、润湿剂2.3-2.5份、功能添加剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的环保建筑材料，其特征在于，所述的植物纤维的制备方法为：1)取麦秸或玉米秸切断至长度为20-40mm，然后进行蒸汽爆破，蒸汽温度为185-190℃，蒸汽压力为2.8-3.0MPa，保压时间为2.5-3.0min，卸压出料得爆破料；对步骤1)所得爆破料进行一次水洗后得水洗料，将所得水洗料浸入质量浓度为0.8％-1.2％的NaOH溶液中，在60-80℃保温1.5-2.5h，后经过滤分离、二次水洗并干燥，得秸秆纤维；3)将经过步骤2)制备得到的秸秆纤维分散于有机溶剂中形成分散液，再向其中加入壳聚糖，在70-80℃下搅拌反应4-6小时，后抽滤，并用二氯甲烷洗涤产物3-5次，后置于真空干燥箱70-80℃下烘10-12小时，得到所述植物纤维。

3.根据权利要求1所述的环保建筑材料，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为100-150μm。

4.根据权利要求1所述的环保建筑材料，其特征在于，所述的湿润剂为琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的混合物，所述琥珀酸二辛脂磺酸钠与烷基磺酸钠的重量比为1:15。

5.根据权利要求1所述的环保建筑材料，其特征在于，所述的功能添加剂为乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的混合物，所述乙烯基硼酸频哪醇酯、乙烯基磷酸二甲酯、丙烯酸甲酯、反式玉米素葡萄糖苷、引发剂的质量比为1:1:1:2:0.056。

6.根据权利要求2所述的环保建筑材料，其特征在于所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、二氯甲烷、丙酮中的一种或几种。

7.一种环保建筑材料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照原料配比取水泥、粉煤灰、炼钢废渣、植物纤维、海泡石、膨润土、生石灰、硅酸镁在混料机中进行充分混合，粉碎制成均匀的混合料；

(2)在泡料池中加入所要制取墙体涂料重量的60％的水，再通入蒸气加热13-15h，控制水温65-70℃，将上述混合料加入，搅拌均匀得到混合液A；

(3)按照原料配比取湿润剂和功能添加剂混合，加水40％，在搅拌机中混合均匀，制成均匀的混合液B；

(4)将混合液A和B混合均匀，将蒸气通入加热，使液体温度达到85-90℃，溶解聚乙烯醇，不得有悬浮杂质，达到清彻透明为止，按常规工艺成型。