專利名稱：一種現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型建筑材料，主要涉及一種以農(nóng)作物秸稈、灰渣、氧化鎂及鹵片 等為原材料，制備出的一種現(xiàn)澆秸稈氯氧鎂水泥墻體材料及施工方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑工業(yè)的發(fā)展，建筑材料的需求量越來越大，而許多年來傳統(tǒng)建材在生產(chǎn) 上卻始終存在著嚴重的弊端，像以粘土燒結(jié)為主的傳統(tǒng)墻體材料，不僅原材料大量消耗土 壤和礦產(chǎn)資源，而且造成資源浪費和自然環(huán)境的破壞。從可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，未來的建 材工業(yè)必然要突破能源消耗高這一弊端。為此早在20世紀40、50年代發(fā)達國家就開始了 墻體材料結(jié)構(gòu)的改造，各種輕型復(fù)合板得到廣泛發(fā)展，并在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用。我國的輕質(zhì)建 筑墻體材料發(fā)展起步較晚，20世紀80年代末期，新型輕質(zhì)復(fù)合板有了一定程度的發(fā)展。目 前， 我國大部分建筑物，其墻體材料主要以水泥、砂、石子等按一定比例混合后加水?dāng)嚢柚?成混凝土在進行現(xiàn)澆混凝土墻體，其造價在70元/平方米。除此之外，市面上存在的墻體 材料還包括成品玻璃纖維增強石膏板材，價格可達到45元/m2，目前市場上保溫板的最低 價格為33-38元/m2，隔墻板的價格一般在38-60元/m2。此外，我國秸稈產(chǎn)量每年高達約達7億噸，每年約有2億噸秸稈被露天焚燒，而且 秸稈露天焚燒現(xiàn)象愈演愈烈，給生態(tài)環(huán)境、交通管理等帶來一系列問題。我國工業(yè)固體廢棄 物大量堆存，燃煤熱電廠灰渣排放量每年達3億噸以上，累計堆放量約為40億噸，占地4-5 萬公頃，而綜合利用率不到40 %，對環(huán)境造成了嚴重污染。中國菱鎂礦菱苦土儲量居世界第 一，而菱苦土替代原料白云石，在我國分布廣泛，儲量豐富，材料基體屬低堿性，采用稻草等 增強，大大降低成本和造價。鹵片則是鹽廠的副產(chǎn)品，僅青海鹽湖的儲量就達19X108噸。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的鎂水泥制品耐水性差等問題，本發(fā)明提供了一種現(xiàn)澆秸稈/灰渣 氯氧鎂水泥墻體及施工方法，得到的現(xiàn)澆水泥墻體耐水性好、成本低、強度高。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，步驟為第一步，將鹵片配制成質(zhì)量濃度為25% -30%的MgCl2水溶液；第二步，以質(zhì)量百分比計MgO 45-60%、MgCl2溶液25-40%、秸稈2-20%、灰渣 5-15%,改性劑0. 5-2%的比例，先將改性劑加入MgCl2溶液中攪拌均勻，然后再與攪拌均勻 的MgO粉和灰渣混合攪拌，得到氯氧鎂水泥膠凝材料；然后，將秸稈纖維加入氯氧鎂水泥膠 凝材料中，根據(jù)秸稈吸水率加水?dāng)嚢杈鶆蛑粮鶕?jù)GB/T 2419-2005水泥膠砂流動度測定方 法測定混合物流動度達到110-140mm時，現(xiàn)場澆注墻體，一次成型。所述的秸稈纖維采用稻草、麥草、玉米稈或棉稈加工而成，長度為5mm-20mm，直徑 為 0. 2mm-0. 5mm。所用改性劑為磷酸鹽、硼酸或硼酸鈉中的任意一種。所用磷酸鹽包括磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸鎂中的任意一種。
灰渣為粉煤灰、礦渣或硅灰中的任意一種或任意幾種的混合。所用的MgO為輕燒MgO，活性含量彡80%。 得到的墻體，墻體的原料配方以質(zhì)量百分比計Mg045-60%、MgCl2溶液25_40%、 秸稈2-20%、灰渣5-15%，改性劑0. 5-2%，其中MgCl2溶液為鹵片配制得到的質(zhì)量分數(shù)為 25% -30%的水溶液。本發(fā)明具有以下有益效果1.墻體的強度隨秸稈的摻量而異，56d強度為lMPa-60MPa左右，根據(jù)設(shè)計要求，秸 稈摻量可改變，既可用作承重墻又可用作非承重墻；2.具有弱堿性和低腐蝕性。氯氧鎂水泥漿體濾液的PH值在8. 5-9. 5之間，比硅酸 鹽水泥的堿度低很多，一般只對金屬有腐蝕作用；3.粘結(jié)性好，與一些有機或無機骨料如鋸木屑、木粉、礦石粉末和砂石等有很強的 粘結(jié)力，從而免去了現(xiàn)澆墻體與現(xiàn)有墻體材料的粘連工藝；4.阻燃性優(yōu)良。MgO、MgCl2都是不可燃的，且制品水化物中大量結(jié)晶水都能阻止5.將秸稈加工成纖維用于氯氧鎂水泥灰渣膠凝材料，減小了制品的表觀密度及容 重，提高了制品的保溫隔熱性能；6.利用大量的廢料灰渣及秸稈等，有效減輕環(huán)境負擔(dān)，并降低成本；利用中國儲 量巨大的菱鎂礦得到輕燒氧化鎂，原料易于采集。7.本發(fā)明的現(xiàn)澆秸稈灰渣氯氧鎂水泥墻體材料，當(dāng)秸稈體積摻量為40%時，成本 價格為17元/平方米原低于市場平均價，其市場競爭力顯而易見。
具體實施例方式一種現(xiàn)澆秸稈灰渣氯氧鎂水泥墻體材料的施工方法，步驟如下(1)用鹵片配制濃度為25% -30%的氯化鎂溶液；(2)選取灰渣如粉煤灰、礦渣、硅灰中的任意一種或任意幾種的混合，與改性劑，改 性劑為磷酸鹽、硼酸或硼酸鈉中的任意一種。磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫 鈉、磷酸鎂中的任意一種。(3)選取長度為5mm-20mm，直徑為0. 2mm-0. 5mm的稻草、麥草、玉米稈或棉稈加工 而成的秸稈纖維；(4)按照各種原材料質(zhì)量百分比組成氧化鎂45 % -60%，氯化鎂溶液 25% -40%，秸稈2% -20%，灰渣5% -15%，改性劑0.5% ，根據(jù)秸稈吸水率加入適量 水，混合攪拌均勻，直到膠凝材料呈現(xiàn)較好的流動性也就是根據(jù)GB/T 2419-2005水泥膠砂 流動度測定方法測定混合物流動度達到110-140mm時，現(xiàn)澆墻體。所用的MgO為輕燒MgO， 活性含量> 80 %，可以利用中國儲量巨大的菱鎂礦煅燒得到。以下所用原料的百分比皆為質(zhì)量百分比。實施例1 按照上述特征步驟選取原材料，輕燒MgO摻量為55. 8 %，質(zhì)量百分比濃 度為25 %的MgCl2溶液摻量為35. 23 %，灰渣(粉煤灰)摻量為5. 58 %，秸稈摻量為2.83%， 改性劑磷酸二氫鉀摻量為0. 56%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的 配制、制備，根據(jù)秸稈吸水率加水?dāng)嚢?控制流動性110-140mm)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。
墻體干容重為1780kg/m3，56d抗折強度達10_16MPa，56d抗壓強度達40_60MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 3w/(m· k)。實施例2 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為54. 88%, MgCl2溶液摻量 為32. 96 %，灰渣(礦渣)摻量為5. 48 %，秸稈摻量為6. 14 %，改性劑磷酸二氫銨摻量為 0. 54%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水 率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。 墻體干容重為1680kg/m3，56d抗折強度達8_1 IMPa, 56d抗壓強度達20_35MPa，導(dǎo) 熱系數(shù)為0. 28w/(m· k)。實施例3 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為52. 57%,30%wt的MgCl2溶 液摻量為31. 57%，灰渣(硅灰)摻量為5. 26%，秸稈摻量為10. 08%，改性劑磷酸二氫鈉摻 量為0. 52%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈 吸水率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。墻體干容重為1300kg/m3，56d抗折強度達7_10MPa，56d抗壓強度達13_20MPa，導(dǎo) 熱系數(shù)為0.21w/(m· k)0實施例4 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為47. 61%，28% wt的MgCl2溶 液摻量為31. 89%，灰渣(粉煤灰、礦渣的混合物)摻量為5% (不可以小于權(quán)利要求書的 范圍的)，秸稈摻量為15%，改性劑磷酸鎂摻量為0.5%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣 氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一 次性成型。墻體干容重為830kg/m3，56d抗折強度達3_7MPa，56d抗壓強度達6_9MPa，導(dǎo)熱系 數(shù)為 0. 15w/(m · k)。實施例5 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為45%，MgCl2溶液摻量為 28%，灰渣(粉煤灰、礦渣、硅灰的混合物)摻量為5%，秸稈摻量為20%，改性劑硼酸摻量 為2%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水 率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。墻體干容重為540kg/m3，56d抗折強度達0. 2~2Wa, 56d抗壓強度達l_2MPa，導(dǎo)熱 系數(shù)為 0. llw/(m· k)。實施例6 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為60 %，26 % wt的MgCl2溶液 摻量為25%，灰渣(硅灰、礦渣的混合物)摻量為10. 5%，秸稈摻量為4%，改性劑硼酸鈉摻 量為0. 5%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈 吸水率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。實施例7 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為45 %，25 % wt的MgCl2溶液 摻量為40 %，灰渣(硅灰)摻量為6 %，秸稈摻量為8.5%，改性劑磷酸二氫鈉摻量為0.5%。 按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水率加水 攪拌(控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。實施例8 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為45%，30% wt的MgCl2溶 液摻量為25%，灰渣(硅灰)摻量為15%，秸稈摻量為14.5%，改性劑磷酸二氫鈉摻量為 0. 5%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水 率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。
實施例9 按照上述特征步驟選取原材料，MgO摻量為45%，30% wt的MgCl2溶液摻量為25 %，灰渣(硅灰)摻量為9. 5 %，秸稈摻量為20 %，改性劑磷酸二氫鈉摻量為 0. 5%。按照上述特征步驟進行秸稈灰渣氯氧鎂水泥膠凝材料的配制、制備，根據(jù)秸稈吸水 率加水?dāng)嚢?控制流動性)，現(xiàn)澆墻體，一次性成型。由以上實施例可以看出強度隨秸稈摻量增加而降低。
權(quán)利要求
一種現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在于，步驟為第一步，將鹵片配制成質(zhì)量濃度為25％-30％的MgCl2水溶液；第二步，以質(zhì)量百分比計MgO 45-60％、MgCl2溶液25-40％、秸稈2-20％、灰渣5-15％，改性劑0.5-2％的比例，先將改性劑加入MgCl2溶液中攪拌均勻，然后再與攪拌均勻的MgO粉和灰渣混合攪拌，得到氯氧鎂水泥膠凝材料；然后，將秸稈纖維加入氯氧鎂水泥膠凝材料中，根據(jù)秸稈吸水率加水?dāng)嚢杈鶆蛑粱旌衔锪鲃有赃_到110-140mm時，現(xiàn)場澆注墻體，一次成型。
2.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在 于，所述的秸稈纖維采用稻草、麥草、玉米稈或棉稈加工而成，長度為5mm-20mm，直徑為 0. 2mm-0. 5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在于，所述 的改性劑為磷酸鹽、硼酸或硼酸鈉中的任意一種。
4.如權(quán)利要求3所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在于，所述 的磷酸鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸鎂中的任意一種。
5.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在于，灰渣 為粉煤灰、礦渣或硅灰中的任意一種或任意幾種的混合。
6.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法，其特征在于，所述 的MgO為輕燒MgO，活性含量≥80%。
7.按照權(quán)利要求1所述的現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體的施工方法得到的墻 體，其特征在于，墻體的原料配方以質(zhì)量百分比計=MgO 45-60%, MgCl2溶液25-40%、秸 稈2-20%、灰渣5-15%，改性劑0. 5-2%，其中MgCl2溶液為鹵片配制得到的質(zhì)量分數(shù)為 25% -30%的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開一種現(xiàn)澆秸稈/灰渣氯氧鎂水泥墻體及施工方法，本發(fā)明利用秸稈、灰渣、輕燒氧化鎂及鹵片等經(jīng)加工并在改性劑作用下采用現(xiàn)場澆注得到秸稈灰渣氯氧鎂水泥墻體。原料配比為氧化鎂45％-60％，氯化鎂溶液25％-40％，秸稈2％-20％，灰渣5％-15％，改性劑0.5％-2％?，F(xiàn)澆墻體時，將氧化鎂、氯化鎂溶液、秸稈、灰渣及改性劑混合攪拌，根據(jù)秸稈的吸水率加水，攪拌均勻后，現(xiàn)場澆注，一次成型。具有以下特點秸稈的摻量可以根據(jù)設(shè)計要求而變，可用作內(nèi)外隔墻板；粘結(jié)力強，免去了現(xiàn)澆墻體與現(xiàn)有墻體材料的粘連工藝；秸稈的加入減小了制品的容重，提高了制品的保溫隔熱性能；利用大量的廢料灰渣及秸稈等，有效減輕環(huán)境負擔(dān)，降低成本，具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號E04B2/84GK101818531SQ20101017149
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者孫偉, 張政濤, 李化建, 秦鴻根, 趙國堂, 陳惠蘇 申請人:東南大學(xué)