技术领域本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种新型秸秆建筑砌块及生产设备与工艺。
背景技术：
绿色环保、节能、安全、可再生是属于新型建材的发展趋势，我国是一个农业大国，农作物秸秆总产量超过7亿吨，但秸秆的利用率在我国却很低，仅占5％左右。农作物收获后，为保证土地的再次耕种，大量的农作物秸秆被烧掉，既浪费了大量的自然资源，又对环境造成污染。欧美等西方国家很早就致力于将农作物秸秆用于建筑材料的研究，并且效果显著，我国在这方面还处于起步阶段，并未普及，一直使用几千年来传统的红砖，浪费了大量的土资源和能源。面对着资源枯竭、环境恶化、生态破坏、气候变暖等一系列严峻问题，并随着建筑节能和环境保护要求的不断提高，利用农业废弃物，如小麦、玉米秸秆生产新型墙体材料，不仅可变废为宝，而且符合可持续发展观，具有很强的发展潜力。目前虽然有利用农作物秸秆生产的砌块，但是该种砌块的凝结速度较慢，不能满足快速生产的需求；同时该种砌块的防水性、抗冻融性和耐久性都较差。
技术实现要素：
为了克服上述技术缺点，本发明提供一种新型秸秆建筑砌块及生产设备与工艺，提高了农作物秸秆的利用率，同时通过添加速凝剂，加快了该种砌块的硬化速度、砌块强度，大大缩短了砌块制作过程中的脱模时间，满足了快速生产的要求。为达到上述目的，本发明的技术方案是：本新型秸秆建筑砌块包括承重砌块和非承重砌块，所述承重砌块按质量百分比包括：10％-15％的农作物秸秆，10％-15％的水泥，6％-8％的氯化镁，22％-25％的氧化镁，18％-20％的砂，0.5％-1％的钾盐液体，0.5％-1％羟甲基纤维素，0.5％-1％阻燃剂，余量为水；所述非承重砌块按质量百分比包括：50％-55％的农作物秸秆，10％-15％的水泥，6％-8％的氯化镁，20％-25％的氧化镁，0.5％-1％的钾盐液体，0.5％-1％羟甲基纤维素，0.5％-1％阻燃剂，余量为水。本发明设计了，所述农作物秸秆经揉压机揉压后的具有整体纤维结构的秸秆。本发明设计了，所述水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。本发明设计了，所述氯化镁为经焙烧法生产的轻质氯化镁。本发明设计了，所述氧化镁为水解法生产的氧化镁。本发明设计了，所述钾盐为三羟基水合偏铝酸钾。本发明设计了，所述阻燃剂为三聚磷酸钠。本发明还提供一种新型秸秆建筑砌块的生产设备，包括揉压机、打浆机、搅拌机、气压成型机及控制系统，所述揉压机与打浆机的出料口分别设置有与搅拌机的连通，揉压机、打浆机、搅拌机的驱动电机分别设置有与控制系统的连接，所述气压成型机设置为带有导轨的液压机，在导轨设置沿其移动的模具，在模具的顶部设置带有压盖的集料槽，在液压机的液压推杆下方设置水平压板，液压机的驱动电机I设置有与控制系统的连接。该套设备连贯性强，将揉压、打浆、搅拌与成型工艺连接在一块，便于建筑砌块的流水线、大批量生产，通过控制系统控制各种驱动电机进行运转，分别完成上述揉压、打浆、搅拌工序，最后从搅拌机出来的浆料直接流入集料槽，将模具连同集料槽沿着导轨送至水平压板的正下方，通过控制液压机的驱动电机I，液压推杆带动水平压板往模具方向垂直运动，水平压板压在压盖上进行压模工序，从而实现了该种砌块的制作。本发明设计了，所述揉压机包括揉压筒体，在揉压筒体内设置搅龙，搅龙的转轴连接设置在揉压筒体外侧的驱动电机II的输出轴，在揉压筒体的顶侧设置进料口I和在其侧端底部设置出料口I；所述打浆机包括罐体，在罐体内设置竖直的翅片，翅片的转轴连接设置在罐体顶部的驱动电机III的输出轴，在罐体的顶部设置进料口II和其底部设置出料口II；所述搅拌机包括搅拌罐体，在搅拌罐体设置搅拌翅，搅拌翅的转轴连接设置在搅拌罐体侧部的驱动电机IV的输出轴，在搅拌罐体的顶部设置加料口III和在其侧部设置出料口III，搅拌罐体的顶部分别连通出料口I与出料口II本发明还提供一种新型秸秆建筑砌块的制造工艺，其中制作承重砌块步骤如下：(1)将氯化镁在120-160转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌10-15分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速60-120转/分钟下充分搅拌10-15分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2-3小时后，拆除模具，得成品砌块；其中制作非承重砌块步骤如下：(a)将氯化镁在120-160转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌10-15分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速60-120转/分钟下充分搅拌10-15分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2-3小时后，拆除模具，得成品砌块。本发明制作的农作物秸秆建筑砌块，不仅可作为建筑承重砌块和非承重砌块，满足建筑设计施工规范标准要求，尤其在保温、隔热、隔音、抗震、质轻、耐久、耐水、耐火、造价低廉、提高施工效率等方面优势更为突出，即充分利用了农村广大的农作物秸秆资源，又从根本上解决了由于农作物秸秆燃烧对大气造成的严重污染。所述农作物秸秆是将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压后的呈整体纤维结构的秸秆，其作用在保证提高砌块抗拉、抗折强度基础上，减少砌块容重、提高保温隔热效果、降低砌块生产成本。所述水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥，作为砌块的胶凝材料，其作用提高砌块的力学强度、减少砌块生产成本。所述氯化镁为焙烧法生产的轻质氯化镁，作为砌块的胶凝材料，其作用提高砌块的力学强度。所述氧化镁为水解法生产的高纯度氧化镁，作为砌块的胶凝材料，其作用提高砌块的力学强度。所述钾盐液体为三羟基水合偏铝酸钾，其作为砌块的高效速凝增强材料，其作用加快水泥、氯化镁、氧化镁胶凝材料的凝结硬化速度、增加砌块强度、缩短砌块制作过程中的脱模时间、提高生产效率、降低生产成本所述羟甲基纤维素为高分子有机聚合物，作为砌块的防水、增粘材料，其作用增加胶凝材料与秸秆的粘结强度，形成的高分子膜层，决定了砌块优良的防水性、抗冻融性和耐久性。所述阻燃剂为三聚磷酸钠，作为砌块的阻燃、防霉材料，其作用增加砌块的耐火等级、防止秸秆纤维的霉变、提高耐久性。附图说明图1为本发明的砌块设备示意图。具体实施方式下表为本发明的承重砌块的6个具体实施例，各组分的量均为质量百分比；上述实施例1的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在120转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌10分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速60转/分钟下充分搅拌10分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例2的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在130转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌11分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速70转/分钟下充分搅拌11分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2.1小时后，拆除模具，得成品砌块上述实施例3的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在140转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌12分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速75转/分钟下充分搅拌12分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2.2小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例4的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在150转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌14分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速100转/分钟下充分搅拌13分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2.5小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例5的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在155转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌15分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速110转/分钟下充分搅拌15分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置2.7小时后，拆除模具，得成品砌块上述实施例6的承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(1)将氯化镁在160转/分钟搅拌下溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(2)将PO42.5普通硅酸盐水泥、砂子、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌15分钟，形成流体混合浆料；(3)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速120转/分钟下充分搅拌15分钟形成农作物秸秆拌合料；(4)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(5)通过液压装置向模具压盖施加压力，致压缩比为3∶1为止，并锁定模具压盖；(6)将锁固好的模具放置3小时后，拆除模具，得成品砌块。下表为本发明的非承重砌块的6个具体实施例，各组分的量均为质量百分比。上述实施例1的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在120转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌10分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速60转/分钟下充分搅拌10分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例2的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在130转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌11分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速70转/分钟下充分搅拌11分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2.1小时后，拆除模具，得成品砌块上述实施例3的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在140转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌12分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速80转/分钟下充分搅拌12分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2.3小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例4的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在150转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌13分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速90转/分钟下充分搅拌13分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2.4小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例5的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在155转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌14分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速100转/分钟下充分搅拌14分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置2.5小时后，拆除模具，得成品砌块。上述实施例6的非承重砌块采用如下方法制备得到，具体步骤如下：(a)将氯化镁在160转/分钟搅拌下，溶解于水中，配制成40％浓度的氯化镁溶液；(b)将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，以200转/分钟搅拌速度充分搅拌15分钟，形成液体混合浆料；(c)将自然状态下的农作物秸秆经揉压机揉压形成的完整纤维结构材料，加入液体混合浆料、钾盐液体速凝剂，在搅拌机转速120转/分钟下充分搅拌15分钟，形成农作物秸秆拌合料；(d)将搅拌好的农作物秸秆拌合料倒入模具中；(e)通过液压装置，向模具压盖施加压力，致压缩比1.5∶1为止，并锁定模具压盖；(f)将锁固好的模具放置3小时后，拆除模具，得成品砌块。在本实例中，如图1所示为该种砌块的生产设备，该设备包括揉压机、打浆机、搅拌机、气压成型机及控制系统，所述揉压机与打浆机的出料口分别设置有与搅拌机的连通，揉压机、打浆机、搅拌机的驱动电机分别设置有与控制系统的连接，所述气压成型机设置为带有导轨21的液压机23，在导轨21设置沿其移动的模具19，在模具19的顶部设置带有压盖20的集料槽22，在液压机23的液压推杆25下方设置水平压板24，液压机23的驱动电机I26设置有与控制系统的连接，所述揉压机包括揉压筒体3，在揉压筒体3内设置搅龙4，搅龙4的转轴连接设置在揉压筒体3外侧的驱动电机II2的输出轴，在揉压筒体3的顶侧设置进料口I1和在其侧端底部设置出料口I5；所述打浆机包括罐体8，在罐体8内设置竖直的翅片9，翅片9的转轴连接设置在罐体8顶部的驱动电机III10的输出轴，在罐体8的顶部设置进料口II11和其底部设置出料口II12；所述搅拌机包括搅拌罐体15，在搅拌罐体15设置搅拌翅16，搅拌翅16的转轴连接设置在搅拌罐体15侧部的驱动电机IV13的输出轴，在搅拌罐体15的顶部设置加料口III14和在其侧部设置出料口III17，搅拌罐体15的顶部分别连通出料口I5与出料口II12。本设备的操作方法如下：将农作物秸秆从进料口I1投入揉压筒体3内，伴随搅龙4的转动对秸秆进行揉压作业，揉压完成的秸秆在搅龙4的旋转推动作用下，最后从出料口I5中排入搅拌机的搅拌罐体15内；与此同时，将PO42.5普通硅酸盐水泥、氧化镁、羟甲基纤维素、阻燃剂加入氯化镁溶液中，并通过进料口II11加入罐体8进行打浆工序，浆料伴随翅片9的转动形成液体混合浆料，最后该液体混合浆料从出料口II12排出至搅拌罐体15内；最后将钾盐液体从加料口III14中投入带有揉压后的秸秆和液体混合浆料的罐体15内，在搅拌翅16的搅拌作用下形成秸秆混合料，最后该秸秆混合料从出料口III17排至集料槽22与模具19内，将压盖20盖上，通过导轨21将模具19与集料槽22同时移至水平压板24正下方，通过控制液压机，液压推杆24带动水平压板24往压盖20上压动，最后将模具四周的锁紧装置打开，将压好的砌块取出即可，整个过程操作简单且易于实现上述操作过程只是介绍了制作非承重砌块时的步骤，制作承重砌块时操作步骤与此相同，只是加料成分不同而已。