本发明涉及免烧砖的技术领域，尤其涉及一种抗断裂高韧性免烧砖及其制备方法。
背景技术：
免烧砖一般情况下是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或两种以上组合物)作为主要原料，不经高温煅烧而制造的一种新型墙体材料，已广泛的应用于建筑行业中。现有技术中制备的免烧砖的韧性和抗断裂性能无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种抗断裂高韧性免烧砖来解决现有技术中的问题。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种抗断裂高韧性免烧砖及其制备方法，制备得到的免烧砖韧性好，具有优异的抗断裂性能。
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100-120份、苯丙乳液4-8份、羧基丁苯乳液3-9份、改性复合材料20-30份、钢纤维4-9份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2-8份、聚二甲基硅氧烷0.5-1.5份、氨乙基哌嗪5-15份、间苯二酚2-5份、硅烷偶联剂kh-5601-3份、粉煤灰4-8份、中砂60-80份、碎石1-5份、矿渣2-6份、高岭土1-4份、硅粉3-6份、乳化沥青4-8份、改性减水剂3-9份、去离子水15-25份。
优选地，改性复合材料的原料按重量份包括：碳纳米管15-25份、滑石粉3-9份、硬脂酸4-8份、聚丙烯2-5份、钛酸值偶联剂2-6份。
优选地，改性复合材料按如下工艺进行制备：将碳纳米管、滑石粉、硬脂酸和乙醇混合均匀，于350-550r/min转速搅拌1-3h，然后于65-75℃抽真空除去乙醇，接着加入聚丙烯和钛酸值偶联剂混合均匀，升温至95-105℃，保温1-3h，保温的过程中不停搅拌，然后于35-55r/min转速搅拌15-35min，冷却至室温得到改性复合材料。
优选地，改性减水剂的原料按重量份包括：三聚氰胺15-35份、甲醛4-8份、去离子水8-16份、亚硫酸氢钠4-8份。
优选地，改性减水剂按如下工艺进行制备：将三聚氰胺、甲醛和去离子水混合均匀，然后调节ph至7-9，接着升温至85-105℃，保温1-3h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入亚硫酸氢钠混合均匀，于550-650r/min转速搅拌20-40min，调节ph至3.5-6.5，得到改性减水剂。
优选地，中砂的表观密度2620-2680kg/m3，含泥量0.9-1.2％，泥块含量0.3-0.5％,细度模数2.6-2.8。
优选地，碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量0.6-1.0％，泥块含量0.3-0.5％，压碎指标6.9％，粒径为15-25nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至20-40目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌20-40min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至95-105℃，保温15-35min，于550-650r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在20-30mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料包括普硅42.5水泥、苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土、硅粉、乳化沥青、改性减水剂和去离子水。其中以粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉作为骨料，以普硅42.5水泥为胶凝材料，以苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪和间苯二酚作为增强抗断裂性能和韧性的添加料，以硅烷偶联剂kh-560为接枝改性剂，作为有机高分子和无机骨料之间的结合改性料，实现了对无机骨料表面的改性，进而实现了有机高分子材料和无机骨料之间的结合，提高了本发明免烧砖的韧性和抗断裂性能。其中添加的改性复合材料通过将碳纳米管、滑石粉、硬脂酸和乙醇混合均匀，搅拌后抽真空除去乙醇，接着加入聚丙烯和钛酸值偶联剂混合均匀，升温后保温，保温的过程中不停搅拌，搅拌后冷却至室温得到改性复合材料，其中以碳纳米管和滑石粉作为填料，通过钛酸值偶联剂进行改性，将聚丙烯和填料进行有效结合，有效提高了聚丙烯的韧性和抗断裂性能，进而有效提高了本发明免烧砖的韧性和抗断裂性能。其中添加的改性减水剂通过将三聚氰胺、甲醛和去离子水混合均匀，然后调节ph，接着升温后保温，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入亚硫酸氢钠混合均匀，搅拌，调节ph，得到改性减水剂，通过高羟基化、高磺化使三聚氰胺聚合物上带有更多的亲水基团-磺酸基团，从而增加了分子结构中的活性基团数量,经缩合后制取出改性减水剂运用到免烧砖的制备中，利用优异的减水率，提高了与水泥的适应性，进而有效提高了本发明免烧砖的韧性和抗断裂性能，成型效果更好。本发明制备得到的免烧砖韧性好，具有优异的抗断裂性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，普硅42.5水泥的重量份可以为100份、105份、110份、115份、120份；苯丙乳液的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；羧基丁苯乳液的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；改性复合材料的重量份可以为20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份；钢纤维的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；聚二甲基硅氧烷的重量份可以为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份；氨乙基哌嗪的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；间苯二酚的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硅烷偶联剂kh-560的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份；粉煤灰的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；中砂的重量份可以为60份、65份、70份、75份、80份；碎石的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；矿渣的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；高岭土的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；硅粉的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；乳化沥青的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；改性减水剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；去离子水的重量份可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份。
实施例1
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥110份、苯丙乳液6份、羧基丁苯乳液6份、改性复合材料25份、钢纤维6.5份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、聚二甲基硅氧烷1份、氨乙基哌嗪10份、间苯二酚3.5份、硅烷偶联剂kh-5602份、粉煤灰6份、中砂70份、碎石3份、矿渣4份、高岭土2.5份、硅粉4.5份、乳化沥青6份、改性减水剂6份、去离子水20份。
改性复合材料按如下工艺进行制备：按重量份将20份碳纳米管、6份滑石粉、6份硬脂酸和乙醇混合均匀，于450r/min转速搅拌2h，然后于70℃抽真空除去乙醇，接着加入3.5份聚丙烯和4份钛酸值偶联剂混合均匀，升温至100℃，保温2h，保温的过程中不停搅拌，然后于45r/min转速搅拌25min，冷却至室温得到改性复合材料。
改性减水剂按如下工艺进行制备：按重量份将25份三聚氰胺、6份甲醛和12份去离子水混合均匀，然后调节ph至5，接着升温至95℃，保温2h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入6份亚硫酸氢钠混合均匀，于600r/min转速搅拌30min，调节ph至5.0，得到改性减水剂。
中砂的表观密度2650kg/m3，含泥量1.15％，泥块含量0.4％,细度模数2.7。
碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量0.8％，泥块含量0.4％，压碎指标6.9％，粒径为20nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至30目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于2000r/min转速搅拌30min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至100℃，保温25min，于575r/min转速搅拌30min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在25mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
实施例2
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥100份、苯丙乳液8份、羧基丁苯乳液3份、改性复合材料30份、钢纤维4份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物8份、聚二甲基硅氧烷0.5份、氨乙基哌嗪15份、间苯二酚2份、硅烷偶联剂kh-5603份、粉煤灰4份、中砂80份、碎石1份、矿渣6份、高岭土1份、硅粉6份、乳化沥青4份、改性减水剂9份、去离子水15份。
改性复合材料按如下工艺进行制备：按重量份将15份碳纳米管、9份滑石粉、4份硬脂酸和乙醇混合均匀，于550r/min转速搅拌1h，然后于75℃抽真空除去乙醇，接着加入2份聚丙烯和6份钛酸值偶联剂混合均匀，升温至95℃，保温3h，保温的过程中不停搅拌，然后于35r/min转速搅拌35min，冷却至室温得到改性复合材料。
改性减水剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份三聚氰胺、8份甲醛和8份去离子水混合均匀，然后调节ph至9，接着升温至85℃，保温3h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入4份亚硫酸氢钠混合均匀，于650r/min转速搅拌20min，调节ph至6.5，得到改性减水剂。
中砂的表观密度2620kg/m3，含泥量1.2％，泥块含量0.3％,细度模数2.8。
碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量0.6％，泥块含量0.5％，压碎指标6.9％，粒径为15nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至20目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于2500r/min转速搅拌20min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至105℃，保温15min，于650r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在20mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
实施例3
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥120份、苯丙乳液4份、羧基丁苯乳液9份、改性复合材料20份、钢纤维9份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物2份、聚二甲基硅氧烷1.5份、氨乙基哌嗪5份、间苯二酚5份、硅烷偶联剂kh-5601份、粉煤灰8份、中砂60份、碎石5份、矿渣2份、高岭土4份、硅粉3份、乳化沥青8份、改性减水剂3份、去离子水25份。
改性复合材料按如下工艺进行制备：按重量份将25份碳纳米管、3份滑石粉、8份硬脂酸和乙醇混合均匀，于350r/min转速搅拌3h，然后于65℃抽真空除去乙醇，接着加入5份聚丙烯和2份钛酸值偶联剂混合均匀，升温至105℃，保温1h，保温的过程中不停搅拌，然后于55r/min转速搅拌15min，冷却至室温得到改性复合材料。
改性减水剂按如下工艺进行制备：按重量份将35份三聚氰胺、4份甲醛和16份去离子水混合均匀，然后调节ph至7，接着升温至105℃，保温1h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入8份亚硫酸氢钠混合均匀，于550r/min转速搅拌40min，调节ph至3.5，得到改性减水剂。
中砂的表观密度2680kg/m3，含泥量0.9％，泥块含量0.5％,细度模数2.6。
碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量1.0％，泥块含量0.3％，压碎指标6.9％，粒径为25nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至40目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于1500r/min转速搅拌40min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至95℃，保温35min，于550r/min转速搅拌40min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在20mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
实施例4
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥105份、苯丙乳液7份、羧基丁苯乳液4份、改性复合材料28份、钢纤维5份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物7份、聚二甲基硅氧烷0.8份、氨乙基哌嗪12份、间苯二酚3份、硅烷偶联剂kh-5602.5份、粉煤灰5份、中砂75份、碎石2份、矿渣5份、高岭土2份、硅粉5份、乳化沥青5份、改性减水剂8份、去离子水18份。
改性复合材料按如下工艺进行制备：按重量份将18份碳纳米管、8份滑石粉、5份硬脂酸和乙醇混合均匀，于520r/min转速搅拌1.5h，然后于72℃抽真空除去乙醇，接着加入3份聚丙烯和5份钛酸值偶联剂混合均匀，升温至98℃，保温2.5h，保温的过程中不停搅拌，然后于38r/min转速搅拌32min，冷却至室温得到改性复合材料。
改性减水剂按如下工艺进行制备：按重量份将18份三聚氰胺、7份甲醛和9份去离子水混合均匀，然后调节ph至8.5，接着升温至88℃，保温2.5h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入5份亚硫酸氢钠混合均匀，于620r/min转速搅拌25min，调节ph至6.2，得到改性减水剂。
中砂的表观密度2640kg/m3，含泥量1.1％，泥块含量0.35％,细度模数2.75。
碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量0.7％，泥块含量0.45％，压碎指标6.9％，粒径为18nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至25目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于2200r/min转速搅拌25min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至102℃，保温18min，于620r/min转速搅拌25min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在28mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
实施例5
本发明提出的一种抗断裂高韧性免烧砖，其原料按重量份包括：普硅42.5水泥115份、苯丙乳液5份、羧基丁苯乳液8份、改性复合材料22份、钢纤维8份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物3份、聚二甲基硅氧烷1.2份、氨乙基哌嗪8份、间苯二酚4份、硅烷偶联剂kh-5601.5份、粉煤灰7份、中砂65份、碎石4份、矿渣3份、高岭土3份、硅粉4份、乳化沥青7份、改性减水剂4份、去离子水22份。
改性复合材料按如下工艺进行制备：按重量份将22份碳纳米管、4份滑石粉、7份硬脂酸和乙醇混合均匀，于380r/min转速搅拌2.5h，然后于68℃抽真空除去乙醇，接着加入4份聚丙烯和3份钛酸值偶联剂混合均匀，升温至102℃，保温1.5h，保温的过程中不停搅拌，然后于52r/min转速搅拌18min，冷却至室温得到改性复合材料。
改性减水剂按如下工艺进行制备：按重量份将32份三聚氰胺、5份甲醛和15份去离子水混合均匀，然后调节ph至7.5，接着升温至102℃，保温1.5h，保温的过程不停搅拌，冷却至室温得到物料a；接着向物料a中加入7份亚硫酸氢钠混合均匀，于580r/min转速搅拌35min，调节ph至3.8，得到改性减水剂。
中砂的表观密度2660kg/m3，含泥量1.0％，泥块含量0.45％,细度模数2.65。
碎石的表观密度2640kg/m3，含泥量0.9％，泥块含量0.35％，压碎指标6.9％，粒径为22nm。
本发明的一种抗断裂高韧性免烧砖的制备方法，包括如下步骤：
s1、将粉煤灰、中砂、碎石、矿渣、高岭土和硅粉混合均匀，然后放入研磨机中研磨至35目颗粒状物料a；
s2、向物料a中加入普硅42.5水泥和去离子水混合均匀，于1800r/min转速搅拌35min，然后加入苯丙乳液、羧基丁苯乳液、改性复合材料、钢纤维、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、氨乙基哌嗪、间苯二酚、硅烷偶联剂kh-560、乳化沥青和改性减水剂混合均匀，升温至98℃，保温32min，于580r/min转速搅拌35min，冷却至室温得到物料b；
s3、用免烧砖成型机在22mpa的压力下将物料b压制成型免烧砖；
s4、用喷水法在常温下自然干燥养护四周。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。