抗震防震墙体材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抗震防震墙体材料及制备方法，属于建筑材料领域。
【背景技术】
[0002]改革开放以来，随着中国经济的发展，人民生活水平得到了极大提高，我国汽车工业得到了迅猛发展，随之而来的废弃橡胶轮胎也逐渐增加，同时其它橡胶工业产品的废弃物也日渐增加，废旧橡胶占有量世界第一。而废旧橡胶制品具有网状结构，在自然条件下不易降解，不溶于水，难溶于有机溶剂，而且不易腐烂。
[0003]目前废橡胶的处理与处置方式主要有填埋、堆积、热分解、燃料、生产再生胶和轮胎翻新等方法。由于废橡胶不易降解，深填处理不易腐烂；填埋和堆放不仅占用土地，随着时间延长，容易滋生蚊虫，污染环境，传播疾病，还容易引起火灾；作为燃料燃烧，由于燃烧不完全，容易产生二次空气污染。人们将废橡胶的存在谓之“黑色污染”，是世界性的环境污染难题，亟需研宄解决该难题的方法。
[0004]我国处于个地震多发地区，近年来的地震灾害，尤其是四川汶川大地震中建筑物倒塌造成大量人员伤亡，已经使人们认识研宄新型抗震材料的重要性。同时，随着我国城市化进程的加快，城市高层建筑越来越多。从安全角度讲，抗震也是首先要考虑的问题。
[0005]从抗震角度来看，高层建筑材料应满足两个条件，一是要有足够的强度，尤其是足够的抗拉强度，也需有高的韧性、好的弹性与吸收震动能量的能力；二是要有优异的耐久性和安全可靠性。目前使用量最大的建筑材料往往是水泥混凝土以及普通的墙体材料，这类建筑材料多为脆性材料，抗震性能较差，需要进行改性。有研宄表明，蒸压加气混凝土具有一定的抗震性能，但其强度较低，气孔分布与孔的大小也不均匀，抵御抗震能力是有限的。目前关于新型抗震材料的研宄与应用还很少，建筑物的防震抗震多集中于建筑物的防震抗震结构研宄。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种抗震防震墙体材料及制备方法，该材料中加入了再生橡胶粉，使得材料具有高弹性、高韧性和抗冲击性好的特点。
[0007]技术方案:为解决上述技术问题，本发明的一种抗震防震墙体材料，配方按重量份计包括如下组分:水泥5?30份、石灰5?20份、粉煤灰50?70份、石膏0.5?5份、再生橡胶粉5?25份和适量的水。
[0008]作为优选，所述再生橡胶粉为废弃橡胶轮胎、废弃工业橡胶制品制成的粒料或粉料。
[0009]作为优选，所述再生橡胶粉为5?40目的橡胶粉料。
[0010]作为优选，所述再生橡胶粉经过NaOH溶液表面改性处理或偶联剂表面改性处理。
[0011]一种如上述抗震防震墙体材料的制备方法，包括以下步骤:
[0012](I)将石灰进行消解，再生橡胶粉经过NaOH溶液表面改性处理或偶联剂表面改性处理，因为橡胶是高分子材料，非极性，与无机材料粘接性差，表面处理后可提高与无机材料粘接，改善强度；
[0013](2)称量如权利要求1所述重量份的水泥、石灰、粉煤灰、石膏以及再生橡胶倒入搅拌机干拌2分钟，然后加入适量水，搅拌机再一次搅拌3?5分钟；
[0014](3)将搅拌好的混合料倒入砖模或砌块模具内振动成型I?2分钟；
[0015](4)在20?30°C与大于50%的湿度条件下养护一天或经静停I小时后在90°C左右的湿蒸汽下养护6?8小时，脱模，形成砖或砌块；
[0016](5)将砌块在150?180°C高温高压饱和蒸汽下养护7?12小时，即为成品。
[0017]作为优选，所述步骤(I)中NaOH溶液表面改性处理方法为:配制浓度为5?15 %的NaOH溶液，将再生橡胶粉放入上述NaOH溶液中浸泡24小时后，干燥后原15目以上的再生橡胶粉经1.18mm的振动筛筛分再形成粉末，便于分散。
[0018]作为优选，所述步骤(I) NaOH溶液表面改性处理方法为:配制浓度为5?15 %的NaOH溶液，将再生橡胶粉放入上述NaOH溶液中浸泡24小时后，用清水清洗，直至橡胶粉显示中性后干燥，干燥后原15目以上的再生橡胶粉经1.18_的振动筛筛分再形成粉末，便于分散。
[0019]作为优选，所述步骤(I)中偶联剂表面改性处理方法为:以再生橡胶粉质量的0.5%?2.5%加入硅烷偶联剂，用无水乙醇作为溶剂将硅烷偶联剂稀释，然后以喷雾形式加入到再生橡胶粉中去，再将再生橡胶粉放到球磨机中球磨10?30min或混料机中混合10?30min，混合好再生橡胶粉放到烘箱内80°C烘干。
[0020]本发明中，所述钙质材料是以CaO、Ca(OH)2S主要成分的生石灰粉、熟石灰粉、熟石灰膏以及电石渣。
[0021]所述硅质材料是以S12为主要化学成分的粉煤灰、矿渣等工业废渣。
[0022]所述石膏为天然石膏或者以CaSO4.2H20为主要成分的脱硫石膏、磷石膏、盐石膏等工业副广品。
[0023]本发明的原理是基于蒸压粉煤灰砖与蒸压加气混凝土生产原理，利用再生橡胶粉的高弹性、高韧性、抗冲击性能好的特点，以CaO为主要化学成分的水泥、石灰等作为钙质材料，以S12为主要化学成分的粉煤灰、矿渣等工业废渣作硅质材料，其中加入适量再生橡胶粉，在高温高湿条件下进行蒸压，钙质材料与硅质材料水热合成形成以托贝莫莱石为主要矿物成分对强度贡献最大的基体，基体包裹于分散于其中具有弹性与韧性的再生橡胶粉微粒周围，制成了一种抗震防震复合材料型的墙体材料。
[0024]本发明的复合材料具有轻质、弹性模量低、较好的弹性、良好的韧性与延性、折压比大、抗冲击性好、抗裂性好、隔热保温、吸音隔声、抗冻性好等优点；在外界荷载作用下破而不裂、裂而不散；在震动条件作用下，能有效吸收外界能量，墙体不易倒塌，有效抵制震动荷载造成的冲击，使得墙体具有较好的抗震防震能力。其制备过程简单，无化学污染源，无放射性，无光污染，无噪声。本发明不仅可以改进原有墙体材料的脆性，抵抗震动破坏，而且可解决日渐增多的废弃橡胶所造成的“黑色污染”问题。该复合材料可用作建筑用墙体材料，尤其适用作震动区域、地震多发地区的墙体材料，具有很大的经济意义与社会意义。
[0025]有益效果:本发明的抗震防震墙体材料，基于蒸压粉煤灰砖与蒸压加气混凝土生产原理，在钙质材料和硅质材料中加入一定量的再生橡胶粉，通过利用再生橡胶粉的高弹性、高韧性、抗冲击性能好的特性，制成的抗震防震墙体材料具有高韧性、高弹性等特性，具有良好的抗震性能，而且还可以将废弃的橡胶利用，绿色环保，达到了废弃橡胶再利用的目的。
【具体实施方式】
[0026]本发明的一种抗震防震墙体材料，配方按重量份计包括如下组分:水泥5?30份、石灰5?20份、粉煤灰50?70份、石霄0.5?5份、再生橡胶粉5?25份和适量的水。所述再生橡胶粉为废弃橡胶轮胎、废弃工业橡胶制品制成的粒料或粉料，优选为5?40目的橡胶粉料，在再生橡胶粉加工前，可以对再生橡胶粉中加入NaOH溶液、偶联剂等表面改性剂对再生橡胶粉改性处理，提高橡胶的性能。
[0027]一种如上述抗震防震墙体材料的制备方法，包括以下步骤:
[0028](I)将石灰进行消解，再生橡胶粉不经或经表面处理；
[0029](2)称量如权利要求1所述重量份的水泥、石灰、粉煤灰、石膏以及再生橡胶倒入搅拌机干拌2分钟，然后加入适量水，搅拌机再一次搅拌3?5分钟；
[0030](3)将搅拌好的混合料倒入砖模或砌块模具内振动成型I?2分钟；
[0031](4)在20?30°C与大于50%的湿度条件下养护一天或经静停I小时后在90°C左右的湿蒸汽下养护6?8小时，脱模，形成砖或砌块；
[0032](5)将砌块在150?180°C高温高压饱和蒸汽下养护7?12小时，即为成品。
[0033]实例1，一种抗震防震墙体材料，石灰经消解，取再生橡胶粉275克、水泥210、石灰70克、石膏16克、粉煤灰730，放入水泥胶砂搅拌锅中搅拌混合2分钟；再加适量水，在搅拌锅中搅拌4分钟；放入40mmX40mmX 160mm水泥胶砂模具中振动2分钟成型，放入200C ±1°C、湿度>95%的养护箱中养护24h，脱模；后在180°C的高温高压饱和蒸汽下升温lh、恒温8h、降温2h养护，取出即为成品，体积密度1.33g/cm3、抗压强度8.5MPa、抗折强度
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