CN111807864A - 一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；压制成型的砌块用100‑120℃蒸汽进行养护；蒸汽养护完结的砌块静置晾干。本发明中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体可以显著提升常规二氧化钛对有机物的光催化降解效果和对PM2.5的吸附效果，同时将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯共同干法球磨，可以使磷钨酸掺杂二氧化钛分散均匀，有利于后续更好地分散在回收陶粒中，提升吸附效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法。
背景技术
我国现在的墙体材料已经从传统的实心黏土砖过渡到新型墙体材料，新型墙体材料从用途上可以分为砌块、砖和板材三大类。目前国内常用的新型墙体材料中有一大类是非烧结的混凝土砌块，主要有陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、石灰、水泥、矿渣粉加气混凝土砌块等。作为大规模应用的建筑砌块材料，必须要在保证其低成本的前提下，考虑其是否具备良好的力学性能和较高的使用安全性。
细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
一般建筑外墙都会粉刷腻子或者涂料，但是目前我市城市建设过程中为了更好的保持城市的原味，越来越多地直接使用砌块作为外墙，而不再粉刷腻子或者涂料，故如何利用建筑内外墙对大气中的PM2.5进行吸附，有效降低空气中的PM2.5浓度，也越来越受到人们的重视。中国发明专利CN107032680A公开了一种具有吸附PM2.5功能的空心砌块的制备方法，在传统的空心砌块配方基础上加入了磷钨酸掺杂二氧化钛粉体，可以显著提高二氧化钛对空气中PM2.5等小颗粒物的吸附作用，从而达到非常好的净化空气的作用，但是该砌块只是考虑了对PM2.5的吸附效果，没有考虑对空气中的各种有害物质尤其是有机物的处理，故为了进一步提升砌块的环保功效，本发明提出了一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；
步骤二：将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；
步骤三：将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；
步骤四：压制成型的砌块用100-120℃蒸汽进行养护；
步骤五：蒸汽养护完结的砌块静置晾干，即可。
优选的，所述的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：将一定量钛源逐滴滴加到无水乙醇中，使其均匀分散，并滴加少量冰醋酸和三乙醇胺，搅拌，静置；缓慢加入冰醋酸、乙醇和水组成的混合液；将一定量的磷钨酸溶液缓慢滴加到该混合液中，先用磁力搅拌使溶液分散均匀，再使用超声波处理，得到均匀、透明、呈白色溶胶；溶胶经过陈化、干燥、热处理和研磨后得到浅灰色磷钨酸掺杂二氧化钛粉体。
优选的，所述的钛源为钛酸丁酯、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯中的任意一种或几种的组合。
优选的，所述的步骤二中，先将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，再加入熟化后的物料中。
进一步优选的，将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，过300目筛，取筛下物。
优选的，所述的用于城市建筑外墙的砌块中，各原料的重量比如下：回收陶粒 100份、河砂 20-35份、氧化钙 5-8份、六偏磷酸钠 2-5份、水泥 10-18份、磷钨酸掺杂二氧化钛粉体 3-8份和石墨烯 0.2-0.5份。
本发明的有益之处在于：本发明的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；压制成型的砌块用100-120℃蒸汽进行养护；蒸汽养护完结的砌块静置晾干。本发明中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体可以显著提升常规二氧化钛对有机物的光催化降解效果和对PM2.5的吸附效果，同时将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯共同干法球磨，可以使磷钨酸掺杂二氧化钛分散均匀，有利于后续更好地分散在回收陶粒中，提升吸附效果。
具体实施方式
实施例1
一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；
步骤二：将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；
步骤三：将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；
步骤四：压制成型的砌块用105℃蒸汽进行养护；
步骤五：蒸汽养护完结的砌块静置晾干，即可。
所述的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：将一定量钛源逐滴滴加到无水乙醇中，使其均匀分散，并滴加少量冰醋酸和三乙醇胺，搅拌，静置；缓慢加入冰醋酸、乙醇和水组成的混合液；将一定量的磷钨酸溶液缓慢滴加到该混合液中，先用磁力搅拌使溶液分散均匀，再使用超声波处理，得到均匀、透明、呈白色溶胶；溶胶经过陈化、干燥、热处理和研磨后得到浅灰色磷钨酸掺杂二氧化钛粉体。具体步骤参考CN108126719A的实施例1。
所述的钛源为钛酸丁酯。
所述的步骤二中，先将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，再加入熟化后的物料中。将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，过300目筛，取筛下物。
所述的用于城市建筑外墙的砌块中，各原料的重量比如下：回收陶粒 100份、河砂28份、氧化钙 6份、六偏磷酸钠 3份、42.5硅酸盐水泥 15份、磷钨酸掺杂二氧化钛粉体 5份和石墨烯 0.3份。
实施例2
一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；
步骤二：将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；
步骤三：将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；
步骤四：压制成型的砌块用120℃蒸汽进行养护；
步骤五：蒸汽养护完结的砌块静置晾干，即可。
所述的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：将一定量钛源逐滴滴加到无水乙醇中，使其均匀分散，并滴加少量冰醋酸和三乙醇胺，搅拌，静置；缓慢加入冰醋酸、乙醇和水组成的混合液；将一定量的磷钨酸溶液缓慢滴加到该混合液中，先用磁力搅拌使溶液分散均匀，再使用超声波处理，得到均匀、透明、呈白色溶胶；溶胶经过陈化、干燥、热处理和研磨后得到浅灰色磷钨酸掺杂二氧化钛粉体。具体步骤参考CN108126719A的实施例1。
所述的钛源为钛酸丁酯、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯中的任意一种或几种的组合。
所述的步骤二中，先将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，再加入熟化后的物料中。将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，过300目筛，取筛下物。
所述的用于城市建筑外墙的砌块中，各原料的重量比如下：回收陶粒 100份、河砂35份、氧化钙 5份、六偏磷酸钠 5份、52.5硅酸盐水泥 10份、磷钨酸掺杂二氧化钛粉体 8份和石墨烯 0.2份。
实施例3
一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；
步骤二：将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；
步骤三：将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；
步骤四：压制成型的砌块用100℃蒸汽进行养护；
步骤五：蒸汽养护完结的砌块静置晾干，即可。
所述的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：将一定量钛源逐滴滴加到无水乙醇中，使其均匀分散，并滴加少量冰醋酸和三乙醇胺，搅拌，静置；缓慢加入冰醋酸、乙醇和水组成的混合液；将一定量的磷钨酸溶液缓慢滴加到该混合液中，先用磁力搅拌使溶液分散均匀，再使用超声波处理，得到均匀、透明、呈白色溶胶；溶胶经过陈化、干燥、热处理和研磨后得到浅灰色磷钨酸掺杂二氧化钛粉体。具体步骤参考CN108126719A的实施例1。
所述的钛源为钛酸丁酯、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯中的任意一种或几种的组合。
所述的步骤二中，先将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，再加入熟化后的物料中。将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，过300目筛，取筛下物。
所述的用于城市建筑外墙的砌块中，各原料的重量比如下：回收陶粒 100份、河砂20份、氧化钙 8份、六偏磷酸钠 2份、42.5硅酸盐水泥 18份、磷钨酸掺杂二氧化钛粉体 3份和石墨烯 0.5份。
对比例1
将实施例1中的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体替换为常规的纳米二氧化钛。
对实施例1-3和对比例1的样品，进行PM2.5吸附和甲醛去除能力检测：
测试方法，在空间为100立方米的室内，四面墙壁均使用砌块，PM2.5的浓度控制在250微克/立方米，甲醛浓度为1毫克/立方米，空气流动速度为2m/s，300W的Xe灯（λ>420nm）作为光源，将空间密闭8小时后，检测空间内PM2.5 和甲醛的浓度，具体的检测数据如表1所示。
表1：实施例1-3和对比例1的样品，空间密闭8小时后，空间内PM2.5 和甲醛的浓度。
| PM2.5浓度（微克/立方米） | 甲醛浓度（毫克/立方米） | |
| 实施例1 | 28 | 0.17 |
| 实施例2 | 25 | 0.14 |
| 实施例3 | 33 | 0.19 |
| 对比例1 | 172 | 0.67 |
由以上测试数据可以知道，本发明采用磷钨酸掺杂二氧化钛粉体可以显著提升砌块去除PM2.5和有机物的能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将回收陶粒、河砂、氧化钙、六偏磷酸钠、水泥进行搅拌混合；
步骤二：将混合均匀后的物料加水进行熟化；并在熟化后的物料中加入磷钨酸掺杂二氧化钛粉体和石墨烯，并混合均匀；
步骤三：将步骤二中的物料浇筑在模具中，并置入砌块成型压制机压制成型；
步骤四：压制成型的砌块用100-120℃蒸汽进行养护；
步骤五：蒸汽养护完结的砌块静置晾干，即可。
2.如权利要求1所述的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，所述的磷钨酸掺杂二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：将一定量钛源逐滴滴加到无水乙醇中，使其均匀分散，并滴加少量冰醋酸和三乙醇胺，搅拌，静置；缓慢加入冰醋酸、乙醇和水组成的混合液；将一定量的磷钨酸溶液缓慢滴加到该混合液中，先用磁力搅拌使溶液分散均匀，再使用超声波处理，得到均匀、透明、呈白色溶胶；溶胶经过陈化、干燥、热处理和研磨后得到浅灰色磷钨酸掺杂二氧化钛粉体。
3.如权利要求1所述的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，所述的钛源为钛酸丁酯、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯中的任意一种或几种的组合。
4.如权利要求1所述的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中，先将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，再加入熟化后的物料中。
5.如权利要求4所述的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，将磷钨酸掺杂二氧化钛粉体与石墨烯进行共同干法球磨后，过300目筛，取筛下物。
6.如权利要求1所述的用于城市建筑外墙的砌块的制备方法，其特征在于，所述的用于城市建筑外墙的砌块中，各原料的重量比如下：回收陶粒 100份、河砂 20-35份、氧化钙 5-8份、六偏磷酸钠 2-5份、水泥 10-18份、磷钨酸掺杂二氧化钛粉体 3-8份和石墨烯 0.2-0.5份。
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2020
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