一种复合节能保温建筑材料的制备方法与流程

文档序号:11822352阅读:217来源:国知局

本发明涉及一种复合节能保温建筑材料的制备方法,属于建筑材料技术领域。



背景技术:

建筑耗能目前作为中国三大耗能户之一,在能源消耗总量中占据重要位置。建筑节能成为了中国节能减排的一种主要途径。土壤聚合物是近几年发展起来的一种绿色建材。土聚物的生产相对于硅酸盐水泥能减少约50%~80%的CO2排放,并且土聚物在生产过程中排放的粉尘、SO2、NO等污染物相对水泥生产过程也大大降低,这对于中国节能减排和环境污染有着十分重大的意义。

地质聚合物材料是近年来国际上研究非常活跃的材料之一。它是由活性硅铝类物质(如偏高岭土、粉煤灰等)在低温下经碱激发反应生成的具有与陶瓷性能相似的一种新型胶凝材料。它具有强度高、固化快,耐高温、耐久性强、隔热效果好等优良性能,且原料来源广、价格低廉、能耗低,是低成本、高性能环保型材料。另一方面,秸秆建材作为保温材料也受到了广泛关注。对秸秆基建筑保温材料的节能减排进行了分析,发现秸秆用于建筑保温在采暖期节能可高达51MJ/(kg·a)。在达到相同保温效果情况下,秸秆基材料生产过程中的总能耗和CO2排放量均低于聚苯乙烯泡沫保温材料,具有极好的节能减排效果。因秸秆具有轻质、保温隔热的特点,加之我国秸秆资源非常丰富,将其用作建筑材料一直是秸秆的主要利用途径之一。然而传统秸秆建材存在抗压能力弱、易潮、易腐蚀、防火性能差等缺陷,使其应用范围受到限制。若能将地质聚合物和秸秆结合,制成一种新型轻质保温建筑材料,既可以利用地质聚合物的优异性能,又可合理利用秸秆资源,同时又兼具良好保温性能,突破传统秸秆建材的应用局限,使之成为多功能型的保温建筑材料,这对我国实现可持续发展和节能减排有着重要的意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对统秸秆建材存在抗压能力弱、易潮、易腐蚀、防火性能差的问题,本发明提供了一种复合节能保温建筑材料的制备方法,本发明采用高岭土为主材,经高温煅烧把表面羟基脱掉,从而获得特殊的理化特性,并在水玻璃的碱性溶液中激活,进一步提高高岭土活性,再与经硅烷偶联剂改性的水稻秸秆共混,搅拌均匀后注入模具捣实成型,拆模后在恒温恒湿箱中养护,得复合节能保温建筑材料。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)称取50~60g水稻秸秆加入粉碎机粉碎,过60目筛,将过筛后的水稻秸秆粉放入蒸锅中蒸煮20~30min,转入70~75℃烘箱中干燥1~2h,取出水稻秸秆粉,并用体积分数为0.3~0.5%硅烷偶联剂KH560浸泡,在80~85℃恒温水浴箱中加热1~2h,过滤,将滤渣置于70~75℃烘箱中干燥1~2h,得预处理秸秆粉,备用;

(2)称取130~135g稻壳灰,加入325~335mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中,在95~100℃恒温水浴下,以300~400r/min搅拌3~4h,过滤,除去沉淀,得水玻璃混合液,加入质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节水玻璃模数为1.0~1.2,得碱性激发剂;

(3)称取200~300g高岭土,加入煅烧炉中,在800~820℃下煅烧2~3h,得偏高岭土,称取166~168g偏高岭土,加入上述碱性激发剂中,静置30~40min,加入15~16g上述步骤(1)制备的预处理秸秆粉以60~100r/min搅拌至呈良好流动性的浆状物后注入模具中,捣实成型,室温静置22~24h后拆模,在相对湿度为70~75%恒温恒湿箱中养护28~30天,得复合节能保温建筑材料。

本发明的应用方法是:将本发明制备的复合节能保温建筑材料制作为墙壁隔热层,室内温度波动率下降20~30%。

本发明的有益技术效果是:

(1)本发明制备的复合节能保温建筑材料强度高、耐腐蚀性好,保温隔热效果好;

(2)本发明制备过程简单,安全,环保。

具体实施方式

称取50~60g水稻秸秆加入粉碎机粉碎,过60目筛,将过筛后的水稻秸秆粉放入蒸锅中蒸煮20~30min,转入70~75℃烘箱中干燥1~2h,取出水稻秸秆粉,并用体积分数为0.3~0.5%硅烷偶联剂KH560浸泡,在80~85℃恒温水浴箱中加热1~2h,过滤,将滤渣置于70~75℃烘箱中干燥1~2h,得预处理秸秆粉,备用;称取130~135g稻壳灰,加入325~335mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中,在95~100℃恒温水浴下,以300~400r/min搅拌3~4h,过滤,除去沉淀,得水玻璃混合液,加入质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节水玻璃模数为1.0~1.2,得碱性激发剂;称取200~300g高岭土,加入煅烧炉中,在800~820℃下煅烧2~3h,得偏高岭土,称取166~168g偏高岭土,加入上述碱性激发剂中,静置30~40min,加入15~16g上述步骤(1)制备的预处理秸秆粉以60~100r/min搅拌至呈良好流动性的浆状物后注入模具中,捣实成型,室温静置22~24h后拆模,在相对湿度为70~75%恒温恒湿箱中养护28~30天,得复合节能保温建筑材料。

实例1

称取50g水稻秸秆加入粉碎机粉碎,过60目筛,将过筛后的水稻秸秆粉放入蒸锅中蒸煮20min,转入70℃烘箱中干燥1h,取出水稻秸秆粉,并用体积分数为0.3%硅烷偶联剂KH560浸泡,在80℃恒温水浴箱中加热1h,过滤,将滤渣置于70℃烘箱中干燥1h,得预处理秸秆粉,备用;称取130g稻壳灰,加入325mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中,在95℃恒温水浴下,以300r/min搅拌3h,过滤,除去沉淀,得水玻璃混合液,加入质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节水玻璃模数为1.0,得碱性激发剂;称取200g高岭土,加入煅烧炉中,在800℃下煅烧2h,得偏高岭土,称取166g偏高岭土,加入上述碱性激发剂中,静置30min,加入15g上述步骤(1)制备的预处理秸秆粉以60r/min搅拌至呈良好流动性的浆状物后注入模具中,捣实成型,室温静置22h后拆模,在相对湿度为70%恒温恒湿箱中养护28天,得复合节能保温建筑材料。

本发明的应用方法是:将本发明制备的复合节能保温建筑材料制作为墙壁隔热层,室内温度波动率下降20%。

实例2

称取55g水稻秸秆加入粉碎机粉碎,过60目筛,将过筛后的水稻秸秆粉放入蒸锅中蒸煮25min,转入72℃烘箱中干燥1.5h,取出水稻秸秆粉,并用体积分数为0.4%硅烷偶联剂KH560浸泡,在82℃恒温水浴箱中加热1.5h,过滤,将滤渣置于72℃烘箱中干燥1.5h,得预处理秸秆粉,备用;称取132g稻壳灰,加入330mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中,在98℃恒温水浴下,以350r/min搅拌3.5h,过滤,除去沉淀,得水玻璃混合液,加入质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节水玻璃模数为1.1,得碱性激发剂;称取250g高岭土,加入煅烧炉中,在810℃下煅烧2.5h,得偏高岭土,称取167g偏高岭土,加入上述碱性激发剂中,静置35min,加入15.5g上述步骤(1)制备的预处理秸秆粉以80r/min搅拌至呈良好流动性的浆状物后注入模具中,捣实成型,室温静置23h后拆模,在相对湿度为72%恒温恒湿箱中养护29天,得复合节能保温建筑材料。

本发明的应用方法是:将本发明制备的复合节能保温建筑材料制作为墙壁隔热层,室内温度波动率下降25%。

实例3

称取60g水稻秸秆加入粉碎机粉碎,过60目筛,将过筛后的水稻秸秆粉放入蒸锅中蒸煮30min,转入75℃烘箱中干燥2h,取出水稻秸秆粉,并用体积分数为0.5%硅烷偶联剂KH560浸泡,在85℃恒温水浴箱中加热2h,过滤,将滤渣置于75℃烘箱中干燥2h,得预处理秸秆粉,备用;称取135g稻壳灰,加入335mL质量浓度为25%氢氧化钠溶液中,在100℃恒温水浴下,以400r/min搅拌4h,过滤,除去沉淀,得水玻璃混合液,加入质量浓度为25%氢氧化钠溶液调节水玻璃模数为1.2,得碱性激发剂;称取300g高岭土,加入煅烧炉中,在820℃下煅烧3h,得偏高岭土,称取168g偏高岭土,加入上述碱性激发剂中,静置40min,加入16g上述步骤(1)制备的预处理秸秆粉以100r/min搅拌至呈良好流动性的浆状物后注入模具中,捣实成型,室温静置24h后拆模,在相对湿度为75%恒温恒湿箱中养护30天,得复合节能保温建筑材料。

本发明的应用方法是:将本发明制备的复合节能保温建筑材料制作为墙壁隔热层,室内温度波动率下降30%。

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