一种绿色环保的高韧性建筑材料及其制备方法与流程

文档序号:15078669发布日期:2018-08-03 10:02阅读:159来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,具体地,涉及一种绿色环保的高韧性建筑材料及其制备方法。



背景技术:

建筑材料是建筑工程的基础,其主要成分包括水泥、掺合物和骨料,加水搅拌后硬化而成,具有工艺简单、防火性能等优点。新型的建筑材料包括的范围很广,有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等。混凝土具有抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺点。混凝土结构裂缝直接影响着结构的耐久性和工程的使用寿命,最终导致混凝土结构过早地劣化甚至完全丧失使用功能。

因此,为了克服上述问题,需要研发一种绿色环保的高韧性建筑材料及其制备方法。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种绿色环保的高韧性建筑材料及制备方法。

根据本发明一方面提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥21-49份、高炉矿渣8-12份、硅酸铝纤维棉3-9份、磺酸钙2-8份、改性硅灰石4-7份、聚酯纤维11-17份、色母粒2-9份、减水剂1.5-2.3份、增韧剂1.6-2.3份、阻燃剂0.6-1.8份。

优选地,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥21-39份、高炉矿渣9-12份、硅酸铝纤维棉3-7份、磺酸钙2-5份、改性硅灰石4-6份、聚酯纤维11-13份、色母粒2-5份、减水剂1.5-2.1份、增韧剂1.6-2.1份、阻燃剂0.6-1.2份。

优选地,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥27份、高炉矿渣11份、硅酸铝纤维棉5份、磺酸钙3份、改性硅灰石5份、聚酯纤维12份、色母粒3份、减水剂1.9份、增韧剂1.8份、阻燃剂0.9份。

优选地,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂48-51%、保塑剂0.9-1.7%、引气剂0.1-0.21%、消泡剂0.3-0.45%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

优选地,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物45-75份,聚烯烃9-25份。

优选地,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为60-80r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为25-30min,搅拌速率为70-80r/min,搅拌完成后静置12-20h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为30-50min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

优选地,所述步骤3中的搅拌机的转速为160-200r/min。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、本发明提供一种绿色环保的高韧性建筑材料,该建筑材料的配方包括如下成分:硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、聚酯纤维、色母粒、减水剂、增韧剂、阻燃剂。由上述成分经过合理的含量配比制备的建筑材料可以克服混凝土抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺点,阻止了混凝土早期开裂,提高了韧度。

2、本发明提供一种绿色环保的高韧性建筑材料,该建筑材料的配方中加入的减水剂,该减水剂具有低粘度、低水灰比、高耐久性、高工作性、高体积稳定性的特点,提高了建筑材料的稳定性,保障了建筑材料的品质。

3、本发明提供一种绿色环保的高韧性建筑材料,该建筑材料的配方中加入的增韧剂,使得制备的建筑材料不仅具备高韧性,还使得建筑材料具备相容剂的特性,降低了建筑材料的微观结构缺陷,有利于进一步提高建筑材料的力学韧性。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥49份、高炉矿渣8份、硅酸铝纤维棉9份、磺酸钙2份、改性硅灰石7份、聚酯纤维11份、色母粒9份、减水剂1.5份、增韧剂2.3份、阻燃剂0.6份。

作为优选方案,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂51%、保塑剂0.9%、引气剂0.21%、消泡剂0.3%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

作为优选方案,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物75份,聚烯烃9份。

作为优选方案,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为80r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为30min,搅拌速率为70r/min,搅拌完成后静置20h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为50min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

作为优选方案,所述步骤3中的搅拌机的转速为200r/min。

实施例2

本实施例提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥21份、高炉矿渣12份、硅酸铝纤维棉3份、磺酸钙8份、改性硅灰石4份、聚酯纤维17份、色母粒2份、减水2.3份、增韧剂1.6份、阻燃剂1.8份。

作为优选方案,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂48%、保塑剂1.7%、引气剂0.1%、消泡剂0.45%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

作为优选方案,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物45份,聚烯烃25份。

作为优选方案,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为60r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为25min,搅拌速率为80r/min,搅拌完成后静置12h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为30min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

作为优选方案,所述步骤3中的搅拌机的转速为160r/min。

实施例3

本实施例提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥39份、高炉矿渣9份、硅酸铝纤维棉7份、磺酸钙2份、改性硅灰石6份、聚酯纤维11份、色母粒5份、减水剂1.5份、增韧剂2.1份、阻燃剂0.6份。

作为优选方案,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂51%、保塑剂0.9%、引气剂0.21%、消泡剂0.3%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

作为优选方案,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物45份,聚烯烃25份。

作为优选方案,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为60-80r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为25min,搅拌速率为80r/min,搅拌完成后静置12h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为30min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

作为优选方案,所述步骤3中的搅拌机的转速为160r/min。

实施例4

本实施例提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥21份、高炉矿渣12份、硅酸铝纤维棉3份、磺酸钙5份、改性硅灰石4份、聚酯纤维13份、色母粒2份、减水剂2.1份、增韧剂1.6份、阻燃剂1.2份。

作为优选方案,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂48%、保塑剂1.7%、引气剂0.1%、消泡剂0.45%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

作为优选方案,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物45份,聚烯烃25份。

作为优选方案,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为60r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为30min,搅拌速率为70r/min,搅拌完成后静置12h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为30min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

作为优选方案,所述步骤3中的搅拌机的转速为160r/min。

实施例5

本实施例提供的一种绿色环保的高韧性建筑材料,所述的绿色环保的高韧性建筑材料包括如下重量份数的原料:硅酸盐水泥27份、高炉矿渣11份、硅酸铝纤维棉5份、磺酸钙3份、改性硅灰石5份、聚酯纤维12份、色母粒3份、减水剂1.9份、增韧剂1.8份、阻燃剂0.9份。

作为优选方案,所述减水剂包括如下重量百分比的原料:超塑化剂49%、保塑剂1.2%、引气剂0.15%、消泡剂0.34%,剩余的为水,上述各组分的重量百分比之和为100%。

作为优选方案,所述增韧剂以热塑性聚烯烃弹性体接枝物、聚烯烃为原料,通过混合、接枝反应后获得,其中,以质量份数计,热塑性聚烯烃弹性体接枝物54份,聚烯烃13份。

作为优选方案,所述阻燃剂为磷系阻燃剂。

一种绿色环保的高韧性建筑材料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1:将水置于反应釜中加热,待水温达到80℃时,加入硅酸盐水泥、高炉矿渣、硅酸铝纤维棉、磺酸钙、改性硅灰石、色母粒进行搅拌,搅拌速度为70r/min,待完全混合均匀后,停止搅拌,得到混合物料;

步骤2:将聚酯纤维、减水剂、增韧剂、阻燃剂置于搅拌机中,在常温下条件下进行搅拌混合,搅拌时间为27min,搅拌速率为75r/min,搅拌完成后静置17h得到混合物料;

步骤3:将步骤1中得到的混合物料和步骤2中得到的混合物料置于搅拌机中通过搅拌混合,搅拌时间为40min,得到浆料,最后将制得的浆料置于模具成型机成型,烘干,脱模后即可。

作为优选方案,所述步骤3中的搅拌机的转速为170r/min。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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