本发明属于建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种生物环保墙体材料及其制备方法。
背景技术：
：目前，我国正处于城市住宅建设和新农村建设的“双高峰”时期，同时又是我国节能、减排和人类提倡环保的关键时期。新型的环保墙体材料及其生产技术在社会上有着广泛的市场需求及发展前景。现有技术中，墙体建筑材料主要还是粘土实心砖、水泥空心砌块和混凝土加气块，这些墙体材料的原料例如粘土和黄沙均为不可再生资源，大量使用粘土和黄沙不符合节能、环保的时代要求，且粘土实心砖和水泥空心砌块的体积大且笨重，保温、隔热、隔音效果差，施工不方便，墙面经常出现龟裂现象而影响建筑物的质量和使用性能；混凝土加气块的制造原材料及工艺要求高，生产成本高且不能保护环境，节约资源。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生物环保墙体材料及其制备方法，本发明的生物环保墙体材料环保无污染、成本低、强度高、密度小、保温隔热隔音性能好，且具有阻燃性能，既可做墙体材料又可做保温板。为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料80-120份、粘结剂16-24份、水24-36份；所述主料包括水泥、细砂、茅草和/或秸秆，所述水泥、细砂、茅草和/或秸秆的质量比为16-24:8-12:56-84。本发明以茅草和/或秸秆、水泥、细砂作为主料，其中主料中以细砂为骨料，水泥为水硬性无机胶凝材料，粘结剂和水泥将细砂牢固地胶结在一起，茅草和/或秸秆所占比例最大，如同网状一样交织填充在生物环保墙体材料中，进一步提高了生物环保墙体材料的结合强度，经大功率液压机压缩后强度更高，避免了龟裂现象的发生；本发明中的茅草和/或秸秆密度小，交织后撕裂强度大，保温性和耐久性极好，通过与水泥、细砂和粘结剂进行结合有效的提升了本发明的阻燃性能。本发明以上述重量份的茅草和/或秸秆作为主料之一，与水泥、细砂、粘结剂和水进行结合形成的生物环保墙体材料代替了传统中砖、木等建筑墙体材料，强度高、不变形、不起壳、抗老化，可钉、可锯、可创、可钻、握钉力强、可加工性能好，具有优良的物理性能，成本低、无污染、无放射性、不含甲醛、防火、防水、极佳的环保性，适用性强；同时有效地减少了因茅草和/或秸秆焚烧引发的森林火灾和对大气的污染，给农民创收利用农村资源脱贫致富，同时照顾留守老人及儿童，减少了建筑行业因大量使用黄沙而对环境资源所造成的破坏，有效地保护了耕地和森林资源。细砂是指粒径大于0.075mm的颗粒，超过全重85％细度模数为2.2-1.6。优选地：一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料90-110份、粘结剂18-22份、水27-33份；所述主料包括水泥、细砂、茅草和/或秸秆，所述水泥、细砂、茅草和/或秸秆的质量比为18-22:9-11:63-77。进一步地：一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料100份、粘结剂20份、水30份；所述主料包括水泥、细砂、茅草和/或秸秆，所述水泥、细砂、茅草和/或秸秆的质量比为2：1：7。优选地：所述秸秆为小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆或甘蔗秸秆中的一种或几种。当然除了上述秸秆还可以为小树枝等含有纤维的植物杆茎。优选地：所述粘结剂为植物胶和/或动物胶，若为二者混合物时，以任意比例混合。植物胶(包括田菁胶、瓜尔胶、胡麻胶、香豆胶)是我国新研制开发的一类天然植物胶，从盛产植物豆中制得，主要成分是半乳甘露聚糖，还有蛋白质、纤维素、水分及少量钙、镁等无机元素；此外还有从石花菜中提取的石花胶。动物胶是以动物的皮、骨或筋等为原料，将其中所含的胶原经过部分水解、萃取和干燥制成的蛋白质固形物。色淡黄到棕色。能溶于水，微溶于酒精，不溶于有机溶剂。其水溶液具有表面活性，粘度较高，冷却后会冻结成有弹性的凝胶，受热后又恢复为溶液。动物胶按原料可分为骨胶和皮胶两大类。按产品的精制程度分，简单加工的粗制品为骨胶和皮胶，精细加工的精制品为明胶。按产品分为明胶和工业胶(骨胶和皮胶)两类。本发明以植物胶和/或动物胶作为粘结剂，将其与水泥结合后，可使生物环保墙体材料更有柔性、塑性同时防水。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述茅草和/或秸秆碾压为纤维状，经切制和烘制后得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、粘结剂和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将所述纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行模压成型，得到墙坯；墙坯的厚度可根据需要自行掌控。(4)将所述墙坯进行自然养护或蒸汽养护，直至所述墙坯终凝为止，即得所述生物环保墙体材料。自然养护的概念是指在自然气温(高于5℃)条件下，对混凝土采取的覆盖、浇水润湿、挡风、保温等养护措施。自然养护可以分为覆盖浇水养护和塑料薄膜养护两种：覆盖浇水养护是根据外界气温一般应在混凝土浇筑完毕后3-12h内用草帘、芦席、麻袋等适当的材料将混凝土覆盖，并经常浇水保持湿润；塑料薄膜养护是指以塑料薄膜覆盖物使混凝土与空气相隔，水分不被蒸发，水泥靠混凝土中的水分完成水化作用达到凝结硬化。优选地：步骤(1)中所述纤维物料的长度为8-12cm。优选地：所述纤维物料的含水量小于10％。本发明中的纤维物料长度若大于12cm，则在后期搅拌过程中容易缠绕，在平铺过程中流动性能差，若长度小于8cm，则所得到的生物环保墙体材料的强度会降低，易出现龟裂现象。本发明将秸秆进行了碾压和烘制，其目的之一在于除去秸秆本身的异味，在环保的同时保证产品的品质；之二在于更好的控制后期水分的添加量。优选地：步骤(3)中所述模压成型的温度为180-200℃，压力为0.8-1MPa，模压时间为4-6min，所述墙坯的厚度为6-30cm。当然还可以压制为2-3厘米的厚度，此时可以作为保温板使用。优选地：步骤(4)中所述蒸汽养护的温度大于170℃，压力为0.8-1MPa，时间为7-10h。蒸汽养护结束后先慢后快进行降压降温均匀放气，当压力降至零温度降至70度以下时即出釜进行切割。本发明的生物环保墙体材料可以用来生产建筑构件，所述建筑构件包括所述生物环保墙体材料和墙体网格布，所述墙体网格布包裹在所述生物环保墙体材料的外侧。所述墙体网格布可以为墙体纤维网，也可以为钢丝网，墙体网格布的设置是为了进一步增加建筑构件的强度。本发明的有益效果：本发明以茅草和/或秸秆、水泥、细砂作为主料，其中主料中以细砂为骨料，水泥为水硬性无机胶凝材料，水泥和粘结剂将细砂牢固地胶结在一起，茅草和/或秸秆呈网状交织填充在生物环保墙体材料中，进一步起提高了生物环保墙体材料的结合强度，避免了龟裂现象的发生；另外茅草和/或秸秆密度小，在整个配比中所占比重最大，因此制备而成的生物环保墙体材料重量轻，且秸秆交织后撕裂强度大，保温性和耐久性极好，有效的提升了生物环保墙体的保温隔热隔音性能，通过与水泥、细砂和粘结剂进行结合进一步提升了生物环保墙体材料的阻燃性能；本发明的生物环保墙体材料可代替传统中砖、木等建筑中的墙体材料，强度高、不变形、不起壳、抗老化，可钉、可锯、可砍、可钻、握钉力强、可加工性能好，具有优良的物理性能，成本低、无污染、无放射性、不含甲醛、防火、防水、极佳的环保性，适用性强。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。本发明中1份代指1g。实施例1一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料80份、骨胶16份、水24份；所述主料包括水泥、细砂、小麦秸秆，所述水泥、细砂、小麦秸秆的质量比为16:8:56。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述小麦秸秆碾压为纤维状，再将纤维状的小麦秸秆切制为8cm的长度，然后烘至水量为10％，得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、骨胶和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将上述重量份的纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行平铺，然后送入模具中，在180℃，0.8MPa的条件下液压压制4min，得到厚度为6cm墙坯；(4)将所述墙坯进行自然养护，直至所述墙坯终凝为止，即可得到所述生物环保墙体材料。实施例2一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料90份、瓜尔胶18份、水27份；所述主料包括水泥、细砂、茅草，所述水泥、细砂、茅草的质量比为18:9:63。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述茅草碾压为纤维状，再将纤维状的茅草切制为9cm的长度，然后烘至水量为9％，得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、瓜尔胶和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将上述重量份的纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行平铺，然后送入模具中，在185℃，0.85MPa的条件下液压压制4min，得到厚度为10cm墙坯；(4)将所述墙坯在温度为175℃，压力为0.85MPa的条件下用蒸汽进行养护7h，直至所述墙坯终凝为止，即可得到所述生物环保墙体材料。实施例3一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料100份、石花胶20份、水30份；所述主料包括水泥、细砂、以等重量混合的秸秆和茅草，所述水泥、细砂、以等重量混合的秸秆和茅草的质量比为2:1:7。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述以等重量混合的秸秆和茅草碾压为纤维状，再将纤维状的秸秆和茅草切制为10cm的长度，然后烘至水量为8％，得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、石花胶和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将上述重量份的纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行平铺，然后送入模具中，在190℃，0.9MPa的条件下液压压制5min，得到厚度为15cm墙坯；(4)将所述墙坯进行自然养护或在温度大于170℃，压力为0.9MPa的条件下用蒸汽进行养护8h，直至所述墙坯终凝为止，即可得到所述生物环保墙体材料。实施例4一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料110份、明胶22份、水33份；所述主料包括水泥、细砂、以等重量混合的小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和茅草，所述水泥、细砂、以等重量混合的小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和茅草的质量比为22:11:77。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述以等重量混合的小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和茅草碾压为纤维状，再将纤维状的小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、甘蔗秸秆和茅草切制为10cm的长度，然后烘至含水量为7％，得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、明胶和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将上述重量份的纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行平铺，然后送入模具中，在195℃，0.95MPa的条件下液压压制5min，得到厚度为20cm墙坯；(4)将所述墙坯在温度为170℃，压力为0.8MPa的条件下用蒸汽进行养护7h，直至所述墙坯终凝为止，即可得到所述生物环保墙体材料。实施例5一种生物环保墙体材料，包括以下重量份的原料制成：主料120份、香豆胶24份、水36份；所述主料包括水泥、细砂、以等重量混合的小树枝和茅草，所述水泥、细砂、以等重量混合的小树枝和茅草的质量比为24:12:84。一种制备所述生物环保墙体材料的方法，包括以下步骤：(1)将所述以等重量混合的小树枝和茅草碾压为纤维状，再将纤维状的小树枝和茅草切制为12cm的长度，然后烘至水量为6％，得到纤维物料；(2)将所述水泥、细砂、香豆胶和水按上述重量份进行混合调制，得到浆料；(3)将上述重量份的纤维物料与所述浆料搅拌均匀后进行平铺，然后送入模具中，在200℃，1MPa的条件下液压压制6min，得到厚度为30cm墙坯；(4)将所述墙坯在温度为200℃，压力为1MPa的条件下用蒸汽进行养护10h，直至所述墙坯终凝为止，即可得到所述生物环保墙体材料。下面对本发明实施例1-5所得到的生物环保墙体材料进行性能检测，以相同面积和厚度的混凝土加气块作为对照试验，其中抗压强度的检测方法为：GB50010《混凝土结构设计规范》规定：混凝土立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。本发明的生物环保墙体材料为填充墙体材料，因此检测标准按照GB/T11968-2006《蒸压加气混凝土切块》的规定：将抗压强度分为七个级别A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0，各级别强度应符合下表规定：A1.0A2.0A2.5A3.5A5.0A7.5A10平均值≥1.02.02.53.55.07.510.0最小值≥0.81.622.84.06.08.0检测结果如下：由上表的实验数据可以看出，本发明所制得的生物环保墙体材料强度不低于混凝土加气块，且密度小，质量轻，有效减少了建筑材料的重量，本发明的生物环保墙体材料导热系数小于0.16W/(m·K)，保温性能良好，且具备阻燃性能，阻燃温度达500℃，在4-5m的范围内保温效果良好。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3