本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域,是一種具有自保溫、高耐久性的玉米植物纖維砌體材料做法。
背景技術(shù):
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玉米秸稈是一種天然高分子材料,具有良好的保溫隔熱效果。其主要成份纖維素,半纖維素,木質(zhì)素以及少量抽提物組成,把玉米秸稈作為建筑砌體材料時,秸稈會因?yàn)樽陨淼酿B(yǎng)份發(fā)生霉變,霉變后的玉米秸稈自身受到腐蝕破壞,耐候性和耐久性下降,甚至整個砌體材料瓦解破壞。本發(fā)明利用無害處理方法對玉米秸稈進(jìn)行處理,處理后的玉米秸稈在與特殊無機(jī)膠凝材料進(jìn)行拌合制成綠色環(huán)保材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明目的是利用高溫缺氧技術(shù)和化學(xué)方法對玉米秸稈進(jìn)行熱解處理,解決玉米秸稈作為建筑砌體材料時會發(fā)生霉變和蟲蛀等問題。玉米秸稈作為一種天然高分子材料,因其自身含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),在將其作為建筑砌體材料應(yīng)用時,會受到霉變和蟲蛀的危害,使其出現(xiàn)保溫隔熱性能下降、強(qiáng)度下降甚至整體結(jié)構(gòu)破壞等現(xiàn)象。通過高溫缺氧技術(shù)對玉米秸稈進(jìn)行熱解處理,既能保證玉米秸稈自身良好的保溫、隔熱和隔聲等優(yōu)點(diǎn)的前提下,又能克服其在使用過程中發(fā)生霉變和蟲蛀等現(xiàn)象,從而改善玉米秸稈作為建筑砌體材料時耐久性不良和經(jīng)濟(jì)效益不佳等問題。
把玉米秸稈制成15MM~50MM粗細(xì)不等的骨料,在通過2.50MM、5.00MM、10.00MM、16.00MM、20.00MM、25.00MM、31.50MM、40.00MM、50.00MM方孔篩進(jìn)行過篩,并把玉米秸稈細(xì)度模數(shù)控制在15~20之間。把過篩后的骨料進(jìn)行熱解處理,熱解溫度在490℃--550℃之間。為了防止玉米秸稈在處理過程中發(fā)生燃燒,在處理爐內(nèi)注入純度為90%以上的氮?dú)狻L幚砗蟮挠衩捉斩捴饕瘜W(xué)成份為,SiO2含量為32~45%、Al2O3含量為1~4%、Fe2O3含量為0.7~3%、K2O含量2.2~5.4%、Na2O含量小于0.09,同時玉米秸稈解析出焦油、CO2、CO、CH4、H2等大量的氣體,氣體經(jīng)過水冷或蒸汽冷卻后,可以制作成秸稈醋液。
為了提高纖維和膠凝材料之間的相容性,把熱解完成的秸稈用濃度為25~40%烯類單體的聚合物溶液浸泡,浸泡時間為1個小時,使秸稈材料易吸水、易浸潤、易粘接等。浸泡后的秸稈進(jìn)行烘干,控制在含水率小于8%以下。同時在用采用濃度為10~15%的接枝氰乙基改性填充劑改善木塑復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度,改善了纖維與疏水聚合物的相容性,同時拉伸斷裂伸長率也較高;用馬來酸醉聚丙烯接枝與水拌合用來處理木纖維,改善了植物纖維復(fù)合材料和無機(jī)膠凝材料的相容性。
把菱鎂礦石、硅土礦石、滑石、蛇紋石及海泡石等材料,用顎式破碎機(jī)破碎至10mm以下,在放入球磨機(jī)中粉磨30min左右,在用0.08方孔篩過篩,篩余物不能大于10%,并在800℃~950℃下煅燒,制成混合膠凝材料,其份比為1:0.1~0.2:0.1~0.03:0.1~0.2:0.1~0.2,主要化學(xué)成份為M-S-H膠凝材料。制好的膠凝材料與水進(jìn)行拌合,灰水比為2.5~3.3。拌制好的水泥漿在加入三聚磷酸鈉0.2~0.3份、焦磷酸鈉0.12~0.15、磷酸二氫鈉0.2~0.3和聚羧酸減水劑0.5~0.9,并進(jìn)行二次攪拌,制成水泥漿。
調(diào)制有機(jī)膠黏劑;雙酚A型環(huán)氧樹脂作為固化劑。選用乙二胺作為稀釋劑。選用異丁醇作為增韌劑:采用鄰苯二甲酸二丁酷和液體聚硫橡膠穩(wěn)定劑。環(huán)氧樹脂:乙二胺:異丁醇:鄰苯二甲酸二丁酷:聚硫橡膠:各種材料份數(shù)比為1:0.08:0.07: 0.01:0.005,其中異丁醇根據(jù)拌和物的和易性可以適當(dāng)變動,把以上材料一起按照時間梯段不同分頭進(jìn)行共聚反應(yīng)。先將環(huán)氧樹脂:乙二胺:異丁醇:鄰苯二甲酸二丁酷等材料按照前面的份比進(jìn)行共聚反應(yīng),反應(yīng)時間2~4小時,反應(yīng)溫度為350~450℃,冷卻到常溫進(jìn)行拌合,第二次共聚反應(yīng)時加入液體聚硫橡膠,反應(yīng)時間1.5~2小時,反應(yīng)溫度300~400℃進(jìn)行共聚反應(yīng)。共聚后的有機(jī)膠黏劑于水泥漿進(jìn)行攪拌,同時加入PP纖維用來增加無機(jī)膠凝材料的靜曲強(qiáng)度。各種材料份比為:熱解玉米秸稈1~1.5份、無機(jī)膠凝材料0.8~1份、有機(jī)膠黏劑0.1~0.15、PP纖維2~3.5份。把以上材料一起進(jìn)行拌合,拌合后裝入秸稈磚成型磨具當(dāng)中,在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度200℃,壓力值為1.5MPa,反應(yīng)時間為6~8個小時。
具體實(shí)施方法:
實(shí)施方案1
把粉碎后的玉米秸稈進(jìn)行篩分細(xì)度模數(shù)控制在15。熱解溫度設(shè)置為490℃,并注入氮?dú)猓乐菇斩捲诟邷厍闆r下發(fā)生燃燒。處理后的玉米秸稈已經(jīng)沒有植物纖維的天生養(yǎng)份,使得玉米秸稈在使用過程中不會發(fā)生霉變和蟲蛀。在把處理后的玉米秸稈顆粒與濃度為25%烯類單體的聚合物溶液浸泡,浸泡時間為1個小時,使秸稈材料易吸水、易浸潤、易粘接等。浸泡后的秸稈進(jìn)行烘干,控制在含水率小于8%以下。同時在用采用濃度為10~15%的接枝氰乙基改性填充劑改善木塑復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度,改善了纖維與疏水聚合物的相容性,同時拉伸斷裂伸長率也較高;用馬來酸醉聚丙烯接枝與水拌合用來處理木纖維,改善了植物纖維復(fù)合材料和無機(jī)膠凝材料的相容性。
把菱鎂礦石、硅土礦石、滑石、蛇紋石及海泡石等材料,用顎式破碎機(jī)破碎至10mm以下,在放入球磨機(jī)中粉磨30min左右,在用0.08方孔篩過篩,篩余物不能大于10%,并在800℃下煅燒,制成混合膠凝材料,制好的膠凝材料與水進(jìn)行拌合,灰水比為2.5。拌制好的水泥漿在加入三聚磷酸鈉0.2份、焦磷酸鈉0.12、磷酸二氫鈉0.2和聚羧酸減水劑0.5,并進(jìn)行二次攪拌,制成水泥漿。
調(diào)制有機(jī)膠黏劑;雙酚A型環(huán)氧樹脂作為固化劑。選用乙二胺作為稀釋劑。選用異丁醇作為增韌劑:采用鄰苯二甲酸二丁酷和液體聚硫橡膠穩(wěn)定劑。環(huán)氧樹脂:乙二胺:異丁醇:鄰苯二甲酸二丁酷:聚硫橡膠:各種材料份數(shù)比為1:0.08:0.07: 0.01:0.005,其中異丁醇根據(jù)拌和物的和易性可以適當(dāng)變動,把以上材料一起按照時間梯段不同分頭進(jìn)行共聚反應(yīng)。先將環(huán)氧樹脂:乙二胺:異丁醇:鄰苯二甲酸二丁酷等材料按照前面的份比進(jìn)行共聚反應(yīng),反應(yīng)時間2小時,反應(yīng)溫度為350~450℃,冷卻到常溫進(jìn)行拌合,第二次共聚反應(yīng)時加入液體聚硫橡膠,反應(yīng)時間1.5小時,反應(yīng)溫度300℃進(jìn)行共聚反應(yīng)。共聚后的有機(jī)膠黏劑于水泥漿進(jìn)行攪拌,同時加入PP纖維用來增加無機(jī)膠凝材料的靜曲強(qiáng)度。各種材料份比為:熱解玉米秸稈1份、無機(jī)膠凝材料0.8份、有機(jī)膠黏劑0.1、PP纖維2份。把以上材料一起進(jìn)行拌合,拌合后裝入秸稈磚成型磨具當(dāng)中,在蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度200℃,壓力值為1.5MPa,反應(yīng)時間為6個小時。