水泥秸秆复合材料、水泥秸秆复合板及制备方法与流程

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水泥秸秆复合材料、水泥秸秆复合板及制备方法与流程

本发明涉及水泥秸秆复合材料技术领域,具体而言,涉及水泥秸秆复合材料、水泥秸秆复合板及制备方法。



背景技术:

在日常生活中,人们经常会看见各种仿木、仿石的景观产品,其以自然逼真的表现,给文化广场、公园、小区增添了浓厚的艺术气息。在制作仿木、仿石时,现在大多生产厂家采用硫铝酸盐水泥制作,具体是将硫铝酸盐水泥制成浆料,将预埋件放入模具中,将浆料倒入模具中,在25℃温度下自然凝固4小时即可。正是由于采用的是水泥、河沙、石子等作为主要原材料,故出现了以下问题:使用钢筋混凝土制作的仿制品太重,安装和搬运均不方便。

为改善上述问题,以钢筋混凝土为主要原料添加其它轻骨材料或者植物秸秆制作水泥复合材料已经成为研究的热点。我国是农业大国,秸秆资源非常丰富,每年的农作物秸秆产量可达8亿吨左右。但是,长期以来,秸秆资源得到不有效利用,只能是大量丢弃和焚烧,不仅会污染环境,而且导致资源的巨大浪费。将秸秆与水泥复合制作成水泥秸秆复合材料用于各种仿木、仿石以及墙体材料、装饰板材等,已经成为合理开发利用秸秆资源的有效途径之一。

而目前秸秆水泥复合材料各原料之间的相容性差,导致力学性能欠佳。而且在制作秸秆水泥复合材料制品时,往往采用三聚氰胺、酚醛树脂或者脲醛树脂等有机粘合剂,但这些有机粘合剂会释放大量甲醛,不仅污染环境,还增加了生产成本。

鉴于此,有必要进行研究以提供一种方案。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种水泥秸秆复合材料,用于改善传统水泥秸秆复合材料各原料之间相容性差,进而导致力学性能欠佳的缺陷。

本发明的目的在于提供一种水泥秸秆复合板,以改善传统水泥秸秆复合板中有机粘合剂的使用,从而造成的环境污染、生产成本增加的技术问题。

本发明的目的在于提供一种水泥秸秆复合板的制备方法。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

本发明提供的一种水泥秸秆复合材料,主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥90-110份、秸秆3-6份、泡沫塑料0.8-2.0份、添加剂0.5-2份和水30-45份。

进一步的,主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥95-105份、秸秆3.5-5份、泡沫塑料1.0-1.8份、添加剂0.6-1.8份和水32-42份。

进一步的,所述水泥秸秆复合材料的原料中还包括表面改性剂0.1-1份;

采用所述表面改性剂对秸秆进行表面改性。

进一步的,所述表面改性剂为硅烷偶联剂。

进一步的,所述添加剂选自氯化钙、粉煤灰、水玻璃或玻璃纤维中的一种或者至少两种的组合;

优选的,所述泡沫塑料选自聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或酚醛树脂泡沫塑料中的一种或者至少两种的组合。

本发明还提供了一种上述水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,所述预埋件位于所述基体层和复合层之间,所述复合层采用上述的水泥秸秆复合材料制成。

进一步的,所述基体层主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥90-110份、河沙100-130份、增强剂0.1-1份和水30-45份;

所述基体层与所述复合层的厚度比为1:(0.5-4)。

进一步的,所述基体层包括第一基层和第二基层,所述预埋件与所述第二基层相邻,在所述第一基层与第二基层之间、所述第二基层与预埋件之间均设有加强层。

本发明还提供了一种上述水泥秸秆复合板的制备方法,包括如下步骤:

a.将基体层注入模具后,将预埋件置于基体层上;

b.将水泥秸秆复合材料的各原料混合均匀后,倒入模具中,在基体层之上形成复合层;

c.升温成型,得到水泥秸秆复合板。

进一步的,步骤c中,成型的温度为30-40℃,成型的时间为7-9h。

与现有技术相比,本发明提供的水泥秸秆复合材料、水泥秸秆复合板及制备方法具有如下有益效果:

(1)本发明提供的水泥秸秆复合材料,是以秸秆、泡沫塑料等辅料与水泥复合,经特殊工艺生产而成,大大提高了秸秆的利用率,同时也较大程度减轻了水泥秸秆复合材料制品的重量,另外,通过相关添加剂的加入,显著增强了水泥秸秆复合材料的力学性能;通过各原料之间的理化配合作用以及对各原料用量的限定,使得各原料之间具有良好的相容性,且不需添加任何有机粘合剂,极大剔除了传统水泥秸秆复合材料中有机粘合剂的使用,规避了传统生产工艺造成的环境污染和生产成本过高的缺陷。

(2)本发明提供的水泥秸秆复合板,通过将上述复合层与基体层、预埋件复合制作而成,复合层的加入大大减轻了板材的重量,便于水泥秸秆复合板的安装和搬运,且制备出的水泥秸秆复合板表面光洁度好,可不经预处理直接上色;同时该水泥秸秆复合板强度与韧性俱佳,可切、可锯、使用安装方便,更具有良好的隔音、隔热之性能,低碳而环保!

(3)本发明提供的水泥秸秆复合板的制备方法,该制备方法工艺简单,采用不同模具制作不同尺寸的水泥秸秆复合板,满足不同的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种水泥秸秆复合板的截面示意图;

图2为本发明提供的另一种水泥秸秆复合板的截面示意图。

图标:1-基体层;2-复合层;3-预埋件;11-第一基层;12-第二基层;13-加强层。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面还结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

根据本发明的第一个方面,提供了一种水泥秸秆复合材料,主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥90-110份、秸秆3-6份、泡沫塑料0.8-2.0份、添加剂0.5-2份和水30-45份。

本发明提供的水泥秸秆复合材料,通过将秸秆、泡沫塑料与水泥混合,大大提高了秸秆的利用率,同时也大为减轻了水泥秸秆复合材料制品的重量,另外,通过添加剂的加入,显著增强了水泥秸秆复合材料的力学性能;通过各原料之间的协同配合作用以及对各原料用量的限定,使得各原料之间具有良好的相容性,且不需要添加任何有机粘合剂,改善传统水泥秸秆复合板中有机粘合剂的使用,从而造成的环境污染、生产成本增加的技术问题。

水泥,粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。

具体的,在本发明中,水泥典型但非限制性的重量份数为90份、92份、95份、96份、98份、100份、102份、104份、105份、107份、108份或110份。

秸秆,秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油菜、棉花、甘蔗和其它农作物(通常为粗粮)在收获籽实后的剩余部分。秸秆是一种有机物,主要含有纤维素、半纤维素、木质素三种高分子聚合物,此外还含有少量的蛋白质、果胶质、树脂、脂肪、蜡等。

秸秆自身含有大量的空隙,为多孔材料,秸秆纤维质轻多孔特点,将秸秆与水泥混合制作水泥秸秆复合材料有助于提高制品的隔热、隔音的效果。秸秆的种类有很多,可分为粮食作物秸秆(麦秸、稻秸、玉米秸秆和高粱秸秆等)和经济作物秸秆(棉秆、麻秆、蓖麻秆、芦苇秆、豆秸和油菜籽秆等)。在本发明中,秸秆优选为麦秸秆、稻秸秆和玉米秸秆。

秸秆典型但非限制性的重量份数为3份、3.2份、3.5份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.6份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.6份、5.8份或6份。

为增强水泥秸秆复合材料的综合性能,尤其是力学性能,需要加入一些添加剂。添加剂可以是一种组分,也可以是几种组分的复配。

添加剂典型但非限制性的重量份数为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份。

泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料,具有质轻、隔热、吸音、减震等特性。

在本发明中,泡沫塑料典型但非限制性的重量份数为0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份。

水典型但非限制性的重量份数为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份或45份。

本发明所述的“主要……制备而成”,意指其除所述组分外,还可以包括减水剂等其他组分,这些其他组分赋予中温陶瓷磨具结合剂不同的特性。除此之外,本发明所述的“主要……制备而成”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……制备而成”。

在本发明的一种优选实施方式中,主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥95-105份、秸秆3.5-5份、泡沫塑料1.0-1.8份、添加剂0.6-1.8份和水32-42份。

通过对水泥秸秆复合材料中的各原料的用料进一步限定,使得各原料的相容性更好,水泥秸秆复合材料的保温隔热性能、力学性能等得到进一步提升。

在本发明的一种优选实施方式中,水泥秸秆复合材料的原料中还包括表面改性剂0.1-1份,采用表面改性剂对秸秆进行表面改性。

目前,由于在水或者碱性条件下,秸秆中的某些物质(糖类和木质素等)被溶解出来,延长了水泥的凝结时间,而且由于纤维基体的亲水性,纤维吸水引起体积变化,使得水泥秸秆复合材料拉伸强度和弹性模量大幅下降,从而导致水泥秸秆复合材料制品发生变形、甚至开裂,故需要对秸秆进行表面改性。

表面改性剂0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份。

表面改性剂可包覆在秸秆表面,可以有效阻止秸秆中的某些物质(糖类和木质素等)溶解出来,减缓对水泥的缓凝作用,同时也减少吸水量。

在本发明的一种优选实施方式中,表面改性剂为硅烷偶联剂。通过对表面改性剂的种类进行限定,使得秸秆的表面改性效果更好。

在本发明的一种优选实施方式中,添加剂选自氯化钙、粉煤灰、水玻璃或玻璃纤维中的一种或者至少两种的组合;

优选的,泡沫塑料选自聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或酚醛树脂泡沫塑料中的一种或者至少两种的组合。进一步优选的,泡沫塑料为聚苯乙烯泡沫塑料。

粉煤灰,可改善水泥秸秆复合材料的保水性、塑性和强度,同时又可节约水泥的用量,降低生产成本。

氯化钙的加入可以提高水泥秸秆复合材料的强度,但是氯化钙的用量不宜过多,否则水泥凝固速度过快,对搅拌、铺装不利,而且易结块。

水玻璃可以缩短水泥的凝固时间,而且还能起到耐酸、耐碱的作用。

而玻璃纤维则主要起到抗裂的作用。

通过对添加剂与泡沫塑料种类的进一步限定,使得水泥秸秆复合材料的性能得到进一步提升。

在本发明的一种优选实施方式中,泡沫塑料为颗粒状,泡沫塑料粒径为1-5mm。

泡沫塑料典型但非限制性的粒径尺寸为1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm或5mm。

根据本发明的第二个方面,还提供了水泥秸秆复合板,具体如图1和图2所示,包括基体层1、复合层2以及预埋件3,预埋件3位于基体层1和复合层2之间,复合层2采用上述的水泥秸秆复合材料制成。

本发明提供的水泥秸秆复合板,是采用上述水泥秸秆复合材料制作而成,具有表面光洁度好,强度与韧性俱佳,可切、可锯、使用安装方便,更具有良好的隔音、隔热之性能,低碳而环保!

在本发明的一种优选实施方式中,基体层1主要由以下重量份数的原料制备而成:水泥90-110份、河沙100-130份、增强剂0.1-1份和水30-45份。

与复合层2不同,基体层1采用传统配方工艺。其中,水泥典型但非限制性的重量份数为90份、92份、95份、96份、98份、100份、102份、104份、105份、107份、108份或110份。

河沙典型但非限制性的重量份数为100份、102份、104份、105份、107份、108份、110份、112份、114份、115份、117份、118份、120份、122份、124份、125份、127份、128份或130份。

增强剂典型但非限制性的重量份数为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份。优选的,增强剂为粉煤灰、玻璃纤维、氯化钙中的一种或者至少两种的组合。

水典型但非限制性的重量份数为30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份或45份。

在本发明的一种优选实施方式中,基体层1与复合层2的厚度比为1:(0.5-4);

为使得所制备的水泥秸秆复合板达到一定的承载能力以及质量要求,需要控制基体层1与复合层2的用量。

基体层1与复合层2典型但非限制性的厚度比为1:0.5、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8或1:4。

在本发明的一种优选实施方式中,基体层1包括第一基层11和第二基层12,预埋件3与第二基层12相邻,在第一基层11与第二基层12之间,第二基层12与预埋件3之间均设有加强层13。

第一基层11和第二基层12的厚度可相同,也可不同,具体根据实际需要进行确定。

在本发明的一种优选实施方式中,第一基层11和第二基层12的厚度均为5-8mm;

第一基层11和第二基层12典型但非限制性的厚度为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm。

在本发明的一种优选实施方式中,加强层13为网格布。优选的,网格布为耐碱玻璃纤维网格布(grc专用网格布),其是以玻璃纤维机织物为基材,经高分子耐碱乳液处理而成,其强度高,耐碱性好,在水泥秸秆复合材料中作为增强材料使用。

第一基层11与第二基层12之间设置的加强层13与第二基层12与预埋件3之间设置的加强层13的厚度可相同,也可以不同。加强层13的厚度则取决于网格布的层数,网格布的层数可以是一层,也可以是多层。

优选的,第一基层11与第二基层12之间设置的加强层13为一层网格布,第二基层12与预埋件3之间设置的加强层13为两层网格布,具体如图1所示。此时,所使用的网格布的面积与水泥秸秆复合板的面积比为3:1。

或者,第一基层11与第二基层12之间设置的加强层13为两层网格布,第二基层12与预埋件3之间设置的加强层13为一层网格布,具体如图2所示。

根据本发明的第三个方面,还提供了上述水泥秸秆复合材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:

a.将基体层1置入模具后,将预埋件3置于基体层1上;

b.将水泥秸秆复合材料的各原料混合均匀后,倒入模具中,在基体层1之上形成复合层2;

c.升温成型,得到水泥秸秆复合板。

在将水泥秸秆复合材料的各原料混合之前,需要对秸秆进行预处理。具体的,将秸秆粉碎成1.0-2.0cm的细料,然后将含有表面活性剂的溶液(表面活性剂的质量分数为5-20%)与秸秆细料搅拌混合,混合均匀后,干燥至含水率10%左右。

将水泥秸秆复合材料的各原料混合时,将添加剂、水泥、泡沫塑料和秸秆依次加入到水中,进行搅拌混合。

本发明提供的水泥秸秆复合板的制备方法,该制备方法工艺简单,采用不同模具制作不同尺寸的水泥秸秆复合板,满足不同的使用需求。

在本发明的一种优选实施方式中,步骤c中,成型的温度为30-40℃,成型的时间为7-9h,养护时间为22-26h。

典型但非限制性的成型的温度为30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃。

典型但非限制性的成型的时间为7h、7.5h、8h、8.5h或9h,优选为8h。

典型但非限制性的养护时间为22h、23h、24h、25h或26h,优选为24h。

通过对制备方法各工艺参数的限定,使得所制备出的水泥秸秆复合板性能更好。

下面结合具体实施例和对比例,对本发明作进一步说明。

实施例1

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥90份、秸秆3.2份、泡沫塑料0.8份、添加剂0.6份和水32份。

其中,秸秆为玉米秸秆,泡沫塑料为聚氨酯泡沫颗粒,平均粒径为1.5mm,添加剂为氯化钙和粉煤灰,氯化钙和粉煤灰的重量比为1:2。

实施例2

将实施例1中的秸秆的重量份数改为6份,其余组分和用量不变,具体可参考实施例1。

实施例3

将实施例1中的泡沫塑料的重量份数改为1.6份,其余组分和用量不变,具体可参考实施例1。

实施例4

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥90份、秸秆3.2份、泡沫塑料0.8份、添加剂0.6份、表面活性剂0.6份和水32份。

其中,秸秆为玉米秸秆,泡沫塑料为聚氨酯泡沫颗粒,平均粒径为1.5mm,添加剂为氯化钙和粉煤灰,氯化钙和粉煤灰的重量比为1:2,表面活性剂为硅烷偶联剂kh550。

实施例5

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥100份、秸秆4.6份、泡沫塑料1.2份、添加剂1份和水36份。

其中,秸秆为麦秸秆,泡沫塑料为聚苯乙烯泡沫颗粒,平均粒径为3mm,添加剂为氯化钙、水玻璃和粉煤灰,氯化钙、水玻璃和粉煤灰的重量比为1:1:3。

实施例6

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥100份、秸秆4.6份、泡沫塑料1.2份、添加剂1份、表面活性剂0.3和水36份。

其中,秸秆为麦秸秆,泡沫塑料为聚苯乙烯泡沫颗粒,平均粒径为3mm,添加剂为氯化钙、水玻璃和粉煤灰,氯化钙、水玻璃和粉煤灰的重量比为1:1:3,表面活性剂为硅烷偶联剂kh560。

实施例7

将实施例6中的表面活性剂的重量份数改为0.9份,其余组分和用量不变,具体可参考实施例6。

实施例8

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥110份、秸秆6份、泡沫塑料2份、添加剂2份和水44份。

其中,秸秆为稻秸秆,泡沫塑料为聚乙烯泡沫颗粒,平均粒径为5mm,添加剂为氯化钙、水玻璃和粉煤灰,氯化钙、水玻璃和粉煤灰的重量比为1:0.5:2。

实施例9

将实施例8中的添加剂的重量份数改为0.5份,其余组分和用量不变,具体可参考实施例8。

实施例10

一种水泥秸秆复合材料,由以下重量份数的原料制备而成:水泥110份、秸秆6份、泡沫塑料2份、添加剂2份、表面活性剂1份和水44份。

其中,秸秆为稻秸秆,泡沫塑料为聚乙烯泡沫颗粒,平均粒径为5mm,添加剂为氯化钙、水玻璃和粉煤灰,氯化钙、水玻璃和粉煤灰的重量比为1:0.5:1,表面活性剂为异丁基三乙氧基硅烷。

实施例11

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,基体层和复合层的厚度比为1:0.5,复合层采用实施例1提供的水泥秸秆复合材料,预埋件为钢筋。

其中,基体层由以下重量份数的原料制备而成:水泥90份、河沙100份、增强剂0.1份和水32份,其中,增强剂为粉煤灰。

采用基体层中的第一基层11和第二基层12的厚度均为5mm,第一基层11与第二基层12之间、第二基层12与预埋件之间均设有一层grc专用网格布构成的加强层。

一种水泥秸秆复合板的制备方法,包括以下步骤:

a.将基体层置入模具后,将预埋件置于基体层上;

b.将水泥秸秆复合材料的各原料混合均匀后,倒入模具中,在基体层之上形成复合层;

c.升温成型,得到水泥秸秆复合板。

其中,步骤c中,成型的温度为30℃,成型的时间为7h,养护时间为22h。

实施例12

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例2提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例11相同。

实施例13

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例3提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例11相同。

实施例14

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例4提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例11相同。

实施例15

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,基体层和复合层的厚度比为1:1,复合层采用实施例5提供的水泥秸秆复合材料,预埋件为钢筋。

其中,基体层由以下重量份数的原料制备而成:水泥100份、河沙115份、增强剂0.5份和水36份,其中,增强剂为玻璃纤维。

采用基体层中的第一基层11和第二基层12的厚度均为7mm,第一基层11与第二基层12之间设有一层grc专用网格布构成的加强层,第二基层12与预埋件之间均设有两层grc专用网格布构成的加强层。

一种水泥秸秆复合板的制备方法,包括以下步骤:

a.将基体层置入模具后,将预埋件置于基体层上;

b.将水泥秸秆复合材料的各原料混合均匀后,倒入模具中,在基体层之上形成复合层;

c.升温成型,得到水泥秸秆复合板。

其中,步骤c中,成型的温度为36℃,成型的时间为8h,养护时间为24h。

实施例16

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例6提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例15相同。

实施例17

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例7提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例15相同。

实施例18

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,基体层和复合层的厚度比为1:3,复合层采用实施例8提供的水泥秸秆复合材料,预埋件为钢筋。

其中,基体层由以下重量份数的原料制备而成:水泥110份、河沙130份、增强剂1份和水45份,其中,增强剂为粉煤灰。

基体层中的第一基层11的厚度为6mm,第二基层12的厚度均为8mm,第一基层11与第二基层12之间设有两层grc专用网格布构成的加强层,第二基层12与预埋件之间均设有一层grc专用网格布构成的加强层。

一种水泥秸秆复合板的制备方法,包括以下步骤:

a.将基体层置入模具后,将预埋件置于基体层上;

b.将水泥秸秆复合材料的各原料混合均匀后,倒入模具中,在基体层之上形成复合层;

c.升温成型,得到水泥秸秆复合板。

其中,步骤c中,成型的温度为40℃,成型的时间为9h,养护时间为25h。

实施例19

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例9提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例18相同。

实施例20

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用实施例10提供的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例18相同。

对比例1

一种水泥秸秆复合材料,本对比例为实施例5的对比实验,除了水泥秸秆复合材料中秸秆的重量份数增加至10份,其余组分用量均不变,具体可参考实施例5。

对比例2

一种水泥秸秆复合材料,本对比例为实施例5的对比实验,除了水泥秸秆复合材料中秸秆的重量份数减至0份,其余组分用量均不变,具体可参考实施例5。

对比例3

一种水泥秸秆复合材料,本对比例为实施例6的对比实验,除了水泥秸秆复合材料中增强剂的重量份数减至0份,其余组分用量均不变,具体可参考实施例6。

对比例4

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用的是对比例1的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例15相同,具体可参考实施例15。

对比例5

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用的是对比例2的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例15相同,具体可参考实施例15。

对比例6

一种水泥秸秆复合板,包括基体层、复合层以及预埋件,复合层采用的是对比例3的水泥秸秆复合材料,其余基体层的原料用量、水泥秸秆复合板的结构以及制备方法均与实施例16相同,具体可参考实施例16。

对比例7

一种水泥秸秆复合板,本对比例为实施例16的对比实验,除了基体层的第一基层和第二基层之间、与第二基层与预埋件之间未设有加强层外,其余组分用量、结构以及制备方法均与实施例16相同,具体可参考实施例16。

为了更好的说明本发明中的水泥秸秆复合材料以及水泥秸秆复合板的有益功效,特进以下实验。

实验例1

将水泥秸秆复合材料制作成40×40×160mm的试样,对实施例1-10和对比例1-3提供的水泥秸秆复合材料的密度、孔隙率、抗压强度、抗折强度等性能进行测定。秸秆吸水率测定则是对实施例1-10原料中的秸秆10h吸水率进行测定,具体结果见表1:

表1水泥秸秆复合材料性能测试结果

实施例2和实施例3分别为实施例1的对照实验,实施例1和实施例2的不同之处在于秸秆的用量不同,实施例1和实施例3的不同之处在于泡沫塑料的用量不同。从表1中可以看出,随着秸秆用量、泡沫用量的增加,水泥秸秆复合材料的体积密度和抗压强度不断降低,而孔隙率则不断提高。

实施例4也为实施例1的对照实验,实施例4在实施例1各原料的基础上添加了表面改性剂。由表1中数据可以看出,通过采用表面改性剂对秸秆的表面进行处理,可以有效降低秸秆的吸水率。

实施例6和实施例7均为实施例5的对照实验,三者不同之处为表面改性剂的用量。表面改性剂的用量越多,秸秆的吸水率降低得越明显。

实施例9为实施例8的对照实验,实施例9原料中的添加剂的用量仅为实施例8中添加剂用量的1/4,由表1中数据可以看出,水泥秸秆复合材料的抗压强度和抗折强度均有明显的下降,可见添加剂对于水泥秸秆复合材料的力学性能有重要影响。

对比例1-3均为实施例5的对照实验。其中,对比例1中原料秸秆的用量超出本发明的限定范围,秸秆用量的增加,无疑会使体积密度降低和孔隙率升高,有利于减轻制品自重,但是抗压强度和抗弯强度也有大幅度的下降。对比例2中的原料中未添加有秸秆,虽然其抗压强度和抗弯强度有了提升,但是大大增加了体积密度和制品自重。对比例3的原料中未添加添加剂,从表1中可以看出,对比例3水泥秸秆复合材料的抗压强度和抗折强度有大幅度的下降。

这说明本发明提供的水泥秸秆复合材料,通过将秸秆、泡沫塑料与水泥作为主要原料,大大提高了秸秆的利用率,同时也大为减轻了水泥秸秆复合材料制品的质量;通过各原料之间的协同配合作用以及对各原料用量的限定,使得各原料之间具有良好的相容性,且不需要添加任何有机粘合剂,具有良好的效果,可广泛应用于仿木、仿石、装饰板材、建筑墙体、公园休闲椅、凉亭和神态木屋等多种领域。

实验例2

对实施例10-20和对比例1-4中提供的水泥秸秆复合板的承载能力、保温性能、隔热性能进行测定,具体如表2所示:

表2水泥秸秆复合板性能测试结果

从表2中可以看出,采用实施例1-10提供的水泥秸秆复合材料作为复合层的水泥秸秆复合板均具有良好的隔热和隔音效果。这主要是因为随着秸秆用量的增加,孔隙率越大,向水泥中引入了大量的孔隙和空气,空气导热系数很低,利用封闭空气间层,减缓对外的热流量提高热阻,从而使得其传热系数降低。同时,由于孔隙率的存在也使得水泥秸秆复合板具有一定的吸声能力。

另外,本发明提供的水泥秸秆复合板还具有一定的承载能力,这就为水泥秸秆复合板的应用奠定了良好的基础。

最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

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