一種竹骨-秸稈復合墻體材料組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種竹骨-秸稈復合墻體材料組合物，按重量份數(shù)，該組合物包括以下組分：復合快硬硫鋁酸鹽水泥30～60份、植物秸稈20～50份、竹編網(wǎng)格骨架17份、膠粉3份、碳酸鋰0.1～0.3份、水40～50份；所述復合快硬硫鋁酸鹽水泥的堿度pH值為10～12，初凝時間≤10min。本發(fā)明墻體材料的質量輕、強度高，抗折性能、防腐和防火性能、保溫隔熱好，握釘力和吊掛力強，通過調節(jié)各組分的配比可制得不同強度的板材；其制備方法簡便，脫模時間短，能耗小、成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種竹骨-秸稈復合墻體材料組合物及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于新型墻體材料領域，具體涉及一種竹骨-秸桿復合墻體材料組合物及 其制備方法。

【背景技術】
[0002] 新型墻體材料（沈錚，肖力光，趙壯.新型墻體材料發(fā)展現(xiàn)狀[J].吉林建筑工程 學院學報.2010年6月，第27卷，第3期）泛指傳統(tǒng)使用實心粘土磚以外的各類墻體材料， 是一種新型節(jié)能墻體材料，通過先進的加工方法，制成具有輕質、高強、多功能等適合現(xiàn)代 化建筑要求的建筑材料，其最大的特點是能夠節(jié)省能源和資源。
[0003] 秸桿墻體材料是新型墻體材料中的一種，其具有以下優(yōu)點：（1)原材料可以再生； (2)節(jié)能利廢、改善環(huán)境；（3)節(jié)約土地；（4)可實行清潔化生產(chǎn)；（5)可再生利用等（李崢， 郝翠麗.秸桿墻體材料的發(fā)展現(xiàn)狀以及前景展望[J].河南建材，2011年第1期）。
[0004] 然而，秸桿墻體材料的強度低，防腐和阻燃性能也差，需要加入水泥、改性陶土等 添加劑來提高秸桿墻體材料的強度。例如，中國專利CN102887691A公開了一種植物秸桿新 型輕質墻體材料，其由下列重量份的原料制成：粉煤灰40?50、改性植物秸桿粉20?30、 硫鋁酸鹽水泥20?30、膨脹珍珠巖10?20、硅砂粉10?15、改性陶土 10?15、玻璃纖維 10?20、發(fā)泡劑2?4、減水劑3?6 ;該墻體材料的組分多、稻桿用量小，抗折性能差，且需 要對秸桿進行特殊處理，其制備方法繁瑣，能耗大、成本高，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。中國專利 CN 102745962A公開了一種稻桿灰墻體保溫材料，是以下列材料組成：稻桿灰50?60%、灰 鈣10?15%、水泥25?35%、羥丙基甲基纖維素0.8?1%、憎水粉沫0.3?0.5%、混凝 土抗震纖維〇. 3?0. 5%、乳膠粉0. 5?1%;該秸桿灰墻體保溫材料也存在上述諸多問題。
[0005] 竹子是一種纖維韌性強、力學性能良好的植物，生長迅速，廣泛用于人們的日常生 活中，如竹編工藝品、裝飾品等，經(jīng)過處理后，也可以作為某些建筑型材使用，如：中國專利 CN 94229849. 7公開了一種竹骨填充熱壓型材，將竹子經(jīng)裁切成條后進行橫、縱向排列，并 在其間隙處加入混有特制粘合劑的填充料后，對其進行高溫加熱加壓成型即可。該型材也 存在強度低、防腐和阻燃性能差等缺點，其制備過程中要用到特制的粘合劑，并且需要高溫 加熱加壓成型，制備方法繁瑣，能耗大、成本高。
[0006] 目前，還未見有用竹子加工制備的高性能復合墻體材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種竹骨-秸桿復合墻體材料組合物。
[0008] 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種上述組合物的制備方法。
[0009] 本發(fā)明提供的一種竹骨-秸桿復合墻體材料組合物，按重量份數(shù)，該組合物包括 以下組分：復合快硬硫鋁酸鹽水泥30?60份、植物秸桿20?50份、竹編網(wǎng)格骨架17份、 膠粉3份、碳酸鋰0. 1?0. 3份、水40?50份；所述復合快硬硫鋁酸鹽水泥的堿度pH值為 10?12,初凝時間彡lOmin。
[0010] 快硬硫鋁酸鹽水泥是本領域的常用術語，根據(jù)中國國家標準GB20472-2006的定 義和解釋，快硬硫鋁酸鹽水泥是指由適當成分的硫鋁酸鹽水泥熟料和少量石灰石、適量石 膏共同磨細制成的，具有早期強度高的水硬性凝膠材料，代號R · SAC。
[0011] 快硬硫鋁酸鹽水泥可以通過市場購買獲得，例如：唐山六九水泥有限公司生產(chǎn)的 快硬硫鋁酸鹽水泥，符合國家標準GB 20472-2006的規(guī)定。
[0012] 本發(fā)明中，復合快硬硫鋁酸鹽水泥是按照以下方法制備得到：在快硬硫鋁酸鹽水 泥產(chǎn)品的基礎上添加5?7%的不含碳酸鈣的生石灰，均化，制備得到復合快硬硫鋁酸鹽水 泥，其堿度PH值為10?12,初凝時間彡lOmin，達到早期強度迅速提高的目的。通過在快 硬硫鋁酸鹽水泥中混合不含碳酸鈣的生石灰，有效地避免了竹材、秸桿等析出的糖類對水 泥造成凝結、硬化的危害。
[0013] 本發(fā)明中，采用的是不含碳酸鈣的生石灰，通常是指經(jīng)燒制后的在密閉條件下保 存的生石灰。
[0014] 所述復合快硬硫鋁酸鹽水泥按照以下方法制備：在快硬硫鋁酸鹽水泥的基礎上加 入5?7%的不含碳酸鈣的生石灰，均化，即得。
[0015] 所述生石灰中，CaO > 50%，Si02< 3. 5% ;所述生石灰的粉磨細度比表面積> 350m2/kg〇
[0016] 所述植物秸桿，使用時將其粉粹成2?4cm的纖維。
[0017] 本發(fā)明中，優(yōu)選的植物秸桿是指水稻、小麥、玉米、雜草、油菜等植物的秸桿，使用 時將其粉粹成2?4cm的纖維。
[0018] 所述竹編網(wǎng)格骨架是由寬度為2?3cm的竹片編織成間隔10?20cm的網(wǎng)格骨架 經(jīng)自然晾干而成。
[0019] 本發(fā)明中，竹編網(wǎng)格骨架是指由一定寬度的竹片或竹條編織而成具有網(wǎng)格結構的 制品并作為墻體材料的骨架；本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，竹編網(wǎng)格骨架是由寬度為2?3cm的 竹片編織成間隔10?20cm的網(wǎng)格骨架經(jīng)自然晾干而成。
[0020] 本發(fā)明中，膠粉是指常用的建筑膠粉，可以通過市場購買獲得，例如：金路樹脂廠 生產(chǎn)的建筑膠粉。
[0021] 所述組合物中，還包括硼酸作為緩凝劑。
[0022] 制備本發(fā)明的復合墻體材料組合物的方法，包括以下步驟：
[0023] a、將竹編網(wǎng)格骨架綁定穿線管及接線盒，放入立模成型機中，取模腔中心位置固 定；
[0024] b、將水、復合快硬硫鋁酸鹽水泥和膠粉加入到攪拌機中，攪拌均勻；
[0025] c、向步驟b的攪拌機中加入植物秸桿，攪拌均勻，加入碳酸鋰，在拌和狀態(tài)下出 料；
[0026] d、將步驟c所得物料加入到步驟a的立模成型機中，澆注竹編網(wǎng)格骨架成型，靜置 養(yǎng)護3?5小時后，加濕一次，再過2小時后，脫模；
[0027] e、在常溫環(huán)境下，保濕養(yǎng)護2?3天后，晾干水分，即得。
[0028] 步驟b中，所述攪拌機為共軸攪拌機。
[0029] 步驟b中，所述攪拌速度為：外框轉速為120轉/分，內(nèi)攪拌器轉速為400轉/分；
[0030] 步驟C中，所述攪拌速度為：外框轉速為200轉/分，內(nèi)攪拌器轉速為1000轉/分。
[0031] 所述復合墻體材料的規(guī)格為2950mmX600mmX90mm。按照本發(fā)明方法，也可以制備 得到其他規(guī)格大小的復合墻體材料。
[0032] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0033] (1)本發(fā)明復合墻體材料組合物的組分協(xié)同工作，其總的技術效果更優(yōu)：
[0034] i、加入竹編網(wǎng)格骨架和復合快硬硫鋁酸鹽水泥，有效地提高了墻體材料的強度、 抗折性能、防腐和防火性能等；
[0035] ii、加入植物秸桿，不僅有效利用了植物秸桿材料，還降低了墻體材料的重量，同 時提高了保溫效果；
[0036] 除植物秸桿外，還可以是粉煤灰、聚苯顆粒等其他輕質材料；
[0037] iii、加入膠粉，增加了膠結能力，防止復合墻體材料在凝固成型過程中產(chǎn)生裂 縫；
[0038] iv、加入碳酸鋰作為基礎速凝調節(jié)劑，可以縮短脫模時間，有利于墻體材料的工業(yè) 化生產(chǎn)；
[0039] (2)本發(fā)明墻體材料的握釘力強，便于墻板與墻板之間的連接以及固定水電安裝 管材及線盒的預先埋設；本發(fā)明墻體材料的吊掛力強，便于空調等設備的安裝；
[0040] (3)本發(fā)明通過調節(jié)各組分的配比可制得不同強度的板材，適用于建筑物、構筑物 不同部位對板材強度的要求：
[0041] 增加復合快硬硫鋁酸鹽水泥的配比，板材的密實度和抗壓能力得到提高，適用于 樓板和外墻板；增加植物秸桿的配比，板材輕質效果和自保溫性能得到加強，適用于內(nèi)隔墻 板；
[0042] (4)本發(fā)明制備墻體材料的方法簡便，原材料易得，能耗小、成本低，適合工業(yè)化生 產(chǎn)。
[0043] 本發(fā)明墻體材料的質量輕、強度高，抗折性能、防腐和防火性能、保溫隔熱好，握釘 力和吊掛力強，通過調節(jié)各組分的配比可制得不同強度的板材；其制備方法簡便，脫模時間 短，能耗小、成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0044] 顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離 本發(fā)明上述基本技術思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
[0045] 以下通過實施例形式的【具體實施方式】，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說 明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容 所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。

【具體實施方式】
[0046] 本發(fā)明【具體實施方式】中使用的原料、設備均為已知產(chǎn)品，通過購買市售產(chǎn)品獲得。
[0047] 竹編網(wǎng)格骨架按照下述方法制得：根據(jù)所制墻板的長度（本發(fā)明設計為3m)、寬度 (本發(fā)明設計為0. 6m)截取竹節(jié)，將竹節(jié)開為2?3cm的竹片，所得竹片編制成間隔10? 20cm的網(wǎng)格骨架，自然晾干即成。
[0048] 復合快硬硫鋁酸鹽水泥是按照以下方法制備得到：在快硬硫鋁酸鹽水泥產(chǎn)品的基 礎上添加5?7%的不含碳酸鈣的生石灰，均化，制備得到復合快硬硫鋁酸鹽水泥，其堿度 PH值為10?12,初凝時間彡lOmin，達到早期強度迅速提高的目的。通過在快硬硫鋁酸鹽 水泥中混合不含碳酸鈣的生石灰，有效地避免了竹材、秸桿等析出的糖類對水泥造成凝結、 硬化的危害。
[0049] 本發(fā)明中，快硬硫鋁酸鹽水泥可以通過市場購買獲得，例如：唐山六九水泥有限公 司生產(chǎn)的快硬硫鋁酸鹽水泥，符合國家標準GB 20472-2006的規(guī)定，滿足本發(fā)明的要求。
[0050] 本發(fā)明中，采用的是不含碳酸鈣的生石灰，通常是指經(jīng)燒制后的在密閉條件下保 存的生石灰。
[0051 ] 本發(fā)明中，植物秸桿是指水稻、小麥、玉米、雜草、油菜等植物的秸桿，使用時將其 粉粹成2?4cm的纖維。
[0052] 實施例1
[0053] (1)將竹編網(wǎng)格骨架（重量份數(shù)：15份）綁定穿線管及接線盒，放入立模成型機 中，取墻板模腔中心位置固定；
[0054] (2)將水（重量份數(shù)：40份）加入共軸攪拌機中，啟動攪拌機，加入復合快硬硫鋁 酸鹽水泥（重量份數(shù)：30份）、膠粉（重量份數(shù)：3份），在外框轉速為120轉/分、內(nèi)攪拌器 轉速為400轉/分的攪拌速度下攪拌2?3分鐘；
[0055] (3)在攪拌狀態(tài)下加入秸桿（重量份數(shù)：52份）繼續(xù)攪拌，攪拌速度為外框轉速為 200轉/分、內(nèi)攪拌器轉速為1000轉/分，目測拌和體在均勻、柔和狀態(tài)下加入碳酸鋰（重 量份數(shù)：〇. 1份），并在拌和狀態(tài)下出料；
[0056] (4)將步驟（3)所得物料加入到步驟⑴的立模成型機中，澆注竹編網(wǎng)格骨架成 型，利用水泥的水化熱在立模成型機中靜置養(yǎng)護3?5小時后，加濕一次，再過5小時后，即 可脫模；
[0057] (5)在常溫環(huán)境下，保濕養(yǎng)護2?3天后，晾干水分，即為成品墻板。
[0058] 實施例2
[0059] 操作步驟同實施例1，按重量份數(shù)的組分配比：竹編網(wǎng)格骨架15份，復合快硬硫鋁 酸鹽水泥45份，膠粉3份，植物秸桿37份，碳酸鋰0. 15份、水45份。
[0060] 實施例3
[0061] 操作步驟同實施例1，按重量份數(shù)的組分配比：竹編網(wǎng)格骨架15份，復合快硬硫鋁 酸鹽水泥55份，膠粉3份，植物秸桿27份，碳酸鋰0. 2%份、
[0062] 水 50 份。
[0063] 對實施例1?3制得的成品墻板按照中國國家標準GB/T 23451?2009《建筑用 輕質隔墻條板》的方法進行以下各項性能檢測，試驗結果見表1。
[0064] 表1實施例1?3制得墻板的性能檢測結果
[0065] (規(guī)格：2950mm X 600mm X 90mm)
[0066]

【權利要求】
1. 一種竹骨-秸桿復合墻體材料組合物，其特征在于：按重量份數(shù)，該組合物包括以下 組分：復合快硬硫鋁酸鹽水泥30?60份、植物秸桿20?50份、竹編網(wǎng)格骨架17份、膠粉3 份、碳酸鋰0. 1?0. 3份、水40?50份；所述復合快硬硫鋁酸鹽水泥的堿度pH值為10? 12,初凝時間彡lOmin。
2. 根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于：所述復合快硬硫鋁酸鹽水泥按照以下 方法制備：在快硬硫鋁酸鹽水泥的基礎上加入5?7%的不含碳酸鈣的生石灰，均化，即得。
3. 根據(jù)權利要求2所述的組合物，其特征在于：所述生石灰中，CaO > 50 %，SiO 2< 3. 5% ;所述生石灰的粉磨細度比表面積> 350m2/kg。
4. 根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于：所述植物秸桿，使用時將其粉粹成2? 4cm的纖維。
5. 根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于：所述竹編網(wǎng)格骨架是由寬度為2?3cm 的竹片編織成間隔10?20cm的網(wǎng)格骨架經(jīng)自然晾干而成。
6. 根據(jù)權利要求1所述的組合物，其特征在于：所述組合物中，還包括硼酸作為緩凝 劑。
7. 制備權利要求1?6任意一項所述復合墻體材料組合物的方法，其特征在于：包括 以下步驟： a、 將竹編網(wǎng)格骨架綁定穿線管及接線盒，放入立模成型機中，取模腔中心位置固定； b、 將水、復合快硬硫鋁酸鹽水泥和膠粉加入到攪拌機中，攪拌均勻； c、 向步驟b的攪拌機中加入植物秸桿，攪拌均勻，加入碳酸鋰，在拌和狀態(tài)下出料； d、 將步驟c所得物料加入到步驟a的立模成型機中，澆注竹編網(wǎng)格骨架成型，靜置養(yǎng)護 3?5小時后，加濕一次，再過5小時后，脫模； e、 在常溫環(huán)境下，保濕養(yǎng)護2?3天后，晾干水分，即得。
8. 根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于：步驟b中，所述攪拌機為共軸攪拌 機。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于：步驟b中，所述攪拌速度為：夕卜 框轉速為120轉/分，內(nèi)攪拌器轉速為400轉/分； 步驟c中，所述攪拌速度為：外框轉速為200轉/分，內(nèi)攪拌器轉速為1000轉/分。
10. 根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述復合墻體材料的規(guī)格為 2950mmX 600mmX 90mm。
【文檔編號】C04B16/02GK104496361SQ201410690500
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】楊思福 申請人:四川三陽鋼結構有限公司