本发明属于建材领域，尤其涉及一种抗震防裂加气砖及其制备方法。
背景技术：
加气砖是通过高温蒸压设备工艺生产的加气砖砌块，即采用包括蒸压在内的其他各种工艺生产的砖品，它的独特之处在于它是一种非常轻型的保温隔热的新型建筑墙材。加气砖最大优势就是节约土地资源，不用浪费大量的耕地，其原料取材广泛，灰沙，矿渣，粉煤灰和煤矸石等等都是做加气砖的原材料，将原料混合成砂浆后，再经过成型工艺制成加气砖。
加气砖具有重量轻、保温隔热性能好、抗震能力强、加工性能好、隔音性能好等优势。虽然利用尾矿、海泥、粉煤灰等制作加气砖有利于环保，但是相对于传统原料制作出来的加气砖强度低、易爆裂，抗震能力弱。因此研究抗震防裂、性能更优异的加气砖具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种抗震防裂加气砖及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石40-60份，粉煤灰30-50份，膨胀珍珠岩30-40份，碳酸钙晶须20-30份，无机凝胶10-20份，改性无机纤维10-15份，改性植物纤维8-15份，硅酸钠5-10份，发泡剂5-10份，羧甲基纤维素1-5份，水适量。
优选的，所述抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石50份，粉煤灰40份，膨胀珍珠岩35份，碳酸钙晶须25份，无机凝胶15份，改性无机纤维12份，改性植物纤维10份，硅酸钠8份，发泡剂8份，羧甲基纤维素5份，水180份。
优选的，所述改性无机纤维中的无机纤维包括硅灰石纤维、石膏纤维、海泡石纤维、水镁石纤维中的一种或多种。
优选的，所述改性无机纤维通过如下方法制备所得：
a、将60-80重量份的无机纤维按固液比为1:50配成浆料，加入无机纤维总重量0.1-0.5％的烷基苯基磺酸钠，在搅拌机中以800-1500r/min的速度搅拌10-15min；
b、将20-30重量份的石墨烯加入到浓度为98％的浓硫酸溶液中，在60-80℃下反应1-2h，离心过滤，用蒸馏水清洗至ph为5-6，得到氧化石墨烯；
c、将步骤b中的氧化石墨烯加入到步骤a中，加入10重量份的多聚磷酸钠，搅拌反应10-20min，然后加入15重量份的环糊精、10重量份的瓜尔多胶继续搅拌反应20-40min，过滤干燥，即得所述改性无机纤维。
优选的，所述改性植物纤维中的植物纤维包括木棉纤维、竹屑纤维、麦秸纤维、椰子纤维中的一种或多种。
优选的，所述改性植物纤维通过以下方法制备所得：将植物纤维粉碎，然后进行气爆疏松处理；将气爆处理后的植物纤维浸入到改性剂中进行浸泡处理，然后过滤、干燥，得到改性植物纤维。
优选的，所述改性剂由苹果酸、柠檬酸、邻苯二甲酸按照质量比为1:1-2:2-3组成。
本发明的另一目的是提供一种抗震防裂加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、粉煤灰、膨胀珍珠岩、碳酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5-1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性植物纤维加入2-4倍量的去离子水，超声分散10-20min，然后按重量份加入无机凝胶、改性无机纤维，加热搅拌反应20-40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入硅酸钠、发泡剂、羧甲基纤维素，继续反应30-60min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5-2h，使蒸养室内的温度升至160-190℃，压力达到14-16mpa，保持恒定7-9h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
优选的，步骤(2)中所述超声频率为20-50khz，搅拌速度为300-800r/min。
优选的，步骤(2)中所述加热温度为60-80℃。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明选用了独特的成分，并对其含量进行合理的配比，提高了加气砖的强度和耐磨性，使加气砖具有较高的抗震防裂性能，使用寿命长。
2、本发明配方中添加改性植物纤维，将植物纤维进行气爆疏松处理后，再利用改性剂对其进行酯化处理，改善植物纤维与无机矿物粉体之间的相容性和粘合性能，提高加气砖的强度和韧性，使加气砖不易渗水、开裂，经久耐用，同是具有较高的抗震防裂性能，使用寿命长。
3、本发明配方中添加改性无机纤维，通过改性后的无机纤维具有较高的柔韧性，易于植物纤维紧密结合，避免在制作过程中机械力对无机纤维结构的破坏，添加到加气砖中，提高加气砖的韧性和强度，制备的加气砖性能稳定，不开裂、抗老化、抗震效果好，使用寿命长。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石40份，粉煤灰30份，膨胀珍珠岩30份，碳酸钙晶须20份，无机凝胶10份，改性硅灰石纤维10份，改性木棉纤维8份，硅酸钠5份，发泡剂5份，羧甲基纤维素1份，水92份；
其中，改性硅灰石纤维通过如下方法制备所得：
a、将60重量份的硅灰石纤维按固液比为1:50配成浆料，加入硅灰石纤维总重量0.1％的烷基苯基磺酸钠，在搅拌机中以800r/min的速度搅拌15min；
b、将20重量份的石墨烯加入到浓度为98％的浓硫酸溶液中，在60℃下反应2h，离心过滤，用蒸馏水清洗至ph为5-6，得到氧化石墨烯；
c、将步骤b中的氧化石墨烯加入到步骤a中，加入10重量份的多聚磷酸钠，搅拌反应10min，然后加入15重量份的环糊精、10重量份的瓜尔多胶继续搅拌反应40min，过滤干燥，即得所述改性硅灰石纤维；
其中，改性木棉纤维通过以下方法制备所得：将木棉纤维粉碎，然后进行气爆疏松处理；将气爆处理后的木棉纤维浸入到改性剂中进行浸泡处理，然后过滤、干燥，得到改性木棉纤维；其中改性剂由苹果酸、柠檬酸、邻苯二甲酸按照质量比为1:1:2组成。
一种抗震防裂加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、粉煤灰、膨胀珍珠岩、碳酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性木棉纤维加入4倍量的去离子水，超声分散10min，然后按重量份加入无机凝胶、改性硅灰石纤维，加热搅拌反应40min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入硅酸钠、发泡剂、羧甲基纤维素，继续反应30min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5h，使蒸养室内的温度升至160℃，压力达到14mpa，保持恒定9h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例2
一种抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石50份，粉煤灰40份，膨胀珍珠岩35份，碳酸钙晶须25份，无机凝胶15份，改性石膏纤维12份，改性竹屑纤维10份，硅酸钠8份，发泡剂8份，羧甲基纤维素5份，水180份；
其中，改性石膏纤维通过如下方法制备所得：
a、将70重量份的石膏纤维按固液比为1:50配成浆料，加入石膏纤维总重量0.3％的烷基苯基磺酸钠，在搅拌机中以1200r/min的速度搅拌12min；
b、将25重量份的石墨烯加入到浓度为98％的浓硫酸溶液中，在70℃下反应1.5h，离心过滤，用蒸馏水清洗至ph为5-6，得到氧化石墨烯；
c、将步骤b中的氧化石墨烯加入到步骤a中，加入10重量份的多聚磷酸钠，搅拌反应15min，然后加入15重量份的环糊精、10重量份的瓜尔多胶继续搅拌反应30min，过滤干燥，即得所述改性石膏纤维；
其中，改性竹屑纤维通过以下方法制备所得：将植物纤维粉碎，然后进行气爆疏松处理；将气爆处理后的竹屑纤维浸入到改性剂中进行浸泡处理，然后过滤、干燥，得到改性竹屑纤维；其中改性剂由苹果酸、柠檬酸、邻苯二甲酸按照质量比为1:2:2组成。
一种抗震防裂加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、粉煤灰、膨胀珍珠岩、碳酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性竹屑纤维加入3倍量的去离子水，超声分散15min，然后按重量份加入无机凝胶、改性石膏纤维，加热搅拌反应30min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入硅酸钠、发泡剂、羧甲基纤维素，继续反应40min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2h，使蒸养室内的温度升至180℃，压力达到15mpa，保持恒定8h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例3
一种抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石60份，粉煤灰50份，膨胀珍珠岩40份，碳酸钙晶须30份，无机凝胶20份，改性海泡石纤维15份，改性麦秸纤维8-15份，硅酸钠5-10份，发泡剂5-10份，羧甲基纤维素1-5份，水150份；
其中，改性海泡石纤维通过如下方法制备所得：
a、将60-80重量份的海泡石纤维按固液比为1:50配成浆料，加入海泡石纤维总重量0.1-0.5％的烷基苯基磺酸钠，在搅拌机中以800-1500r/min的速度搅拌10-15min；
b、将20-30重量份的石墨烯加入到浓度为98％的浓硫酸溶液中，在60-80℃下反应1-2h，离心过滤，用蒸馏水清洗至ph为5-6，得到氧化石墨烯；
c、将步骤b中的氧化石墨烯加入到步骤a中，加入10重量份的多聚磷酸钠，搅拌反应10-20min，然后加入15重量份的环糊精、10重量份的瓜尔多胶继续搅拌反应20-40min，过滤干燥，即得所述改性海泡石纤维；
其中，改性麦秸纤维通过以下方法制备所得：将麦秸纤维粉碎，然后进行气爆疏松处理；将气爆处理后的麦秸纤维浸入到改性剂中进行浸泡处理，然后过滤、干燥，得到改性麦秸纤维；其中改性剂由苹果酸、柠檬酸、邻苯二甲酸按照质量比为1:2:3组成。
一种抗震防裂加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、粉煤灰、膨胀珍珠岩、碳酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量0.5倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性麦秸纤维加入4倍量的去离子水，超声分散20min，然后按重量份加入无机凝胶、改性海泡石纤维，加热搅拌反应20min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入硅酸钠、发泡剂、羧甲基纤维素，继续反应30min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽2h，使蒸养室内的温度升至190℃，压力达到16mpa，保持恒定7h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
实施例4
一种抗震防裂加气砖，以重量份计，包括如下原料：白云石60份，粉煤灰50份，膨胀珍珠岩40份，碳酸钙晶须30份，无机凝胶20份，改性水镁石纤维15份，改性椰子纤维12份，硅酸钠10份，发泡剂8份，羧甲基纤维素5份，水216份；
其中，改性无机纤维通过如下方法制备所得：
a、将80重量份的无机纤维按固液比为1:50配成浆料，加入无机纤维总重量0.5％的烷基苯基磺酸钠，在搅拌机中以1500r/min的速度搅拌10min；
b、将30重量份的石墨烯加入到浓度为98％的浓硫酸溶液中，在80℃下反应1h，离心过滤，用蒸馏水清洗至ph为5-6，得到氧化石墨烯；
c、将步骤b中的氧化石墨烯加入到步骤a中，加入10重量份的多聚磷酸钠，搅拌反应20min，然后加入15重量份的环糊精、10重量份的瓜尔多胶继续搅拌反应20min，过滤干燥，即得所述改性无机纤维；
其中，改性植物纤维通过以下方法制备所得：将植物纤维粉碎，然后进行气爆疏松处理；将气爆处理后的植物纤维浸入到改性剂中进行浸泡处理，然后过滤、干燥，得到改性植物纤维；其中改性剂由苹果酸、柠檬酸、邻苯二甲酸按照质量比为1:1:3组成。
一种抗震防裂加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份将白云石、粉煤灰、膨胀珍珠岩、碳酸钙晶须混合，送入球磨机中研磨成100-200目颗粒，加入总量1倍自来水，搅拌均匀得到浆料；
(2)按重量份将改性植物纤维加入3倍量的去离子水，超声分散20min，然后按重量份加入无机凝胶、改性无机纤维，加热搅拌反应20min，得到混合悬浮液，按重量份边搅拌边加入硅酸钠、发泡剂、羧甲基纤维素，继续反应50min，得到混合浆料；
(3)将步骤(1)中的浆料和步骤(2)中的混合浆料依次倒入模具中，得到砖胚体；
(4)将砖胚体放入蒸养室进行抽真空，然后通入蒸汽1.5h，使蒸养室内的温度升至160℃，压力达到15mpa，保持恒定8h；
(5)从蒸养室中均匀地放出蒸汽，使蒸养室内的温度降至70℃以下，出釜，放置28-30天即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。