本发明属于建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖及其制备方法。
背景技术：
目前市场上的水泥砖普遍存在强度低、抗腐蚀性能差等问题，使用时容易断裂、损坏，而且水泥砖在长期的酸性或者碱性条件下使用后，腐蚀严重，强度损失率高，使用寿命短。公开号为cn107954700a的中国发明专利申请，公开了一种耐腐蚀刚玉耐火砖及其制备方法，该发明包括耐火砖基体和喷涂在所述耐火砖基体表面的耐高温涂层；其中，所述耐火砖基体的制备原料包括：刚玉细粉27%～31%、红柱石大颗粒15%～25%、偏高岭土超细粉3%～5%、钛白粉10%～18%、羧甲基纤维素0.5%～1.5%、粉煤灰5%～10%、硅藻土5%～10%、二氧化硅气凝胶6%～11%、余量为纸浆水；所述耐高温涂层的制备原料包括：聚硅氧烷55%～68%、mo粉3%～10%、余量为乙醇。该发明还提供一种耐腐蚀刚玉耐火砖的制备方法，该方法步骤简单、易于自动化生产。但是发明骨料中气孔较大，在处于酸性或者碱性环境下时，会提高腐蚀速度，而且该砖块的机械强度差。公开号为cn106747503a的中国发明专利申请，公开了一种抗腐蚀耐火砖及其制备方法，该发明由以下重量份原料制成：硅石粉15-30份、镁铝尖晶石20-40份、活性氧化铝5-10份、三氧化二铁6-12份、石墨烯4-8份、萤石粉1-3份、氮化硼0.2-1份、结合剂2-5份与纳米氧化镁5-10份；其制备方法为：各原料按以上配比称量，经混合、成型、用模压振动成型机制成砖坯，进行烘烤，然后放入浸渍罐内抽真空处理，保压后加入浸渍剂，焙烧。本发明的有益效果为：本发明的耐火砖性能优良，抗熔渣、碱金属侵蚀性能强，耐冲刷、隔热保温性能优异、高温体积稳定性好；本发明制备方法简单，原料丰富，适合工厂化生产；但是该发明的机械强度差，不能满足市场需求。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高强度耐腐蚀水泥砖，该水泥砖具有非常高的强度和耐腐蚀性能，使用寿命长，适于大规模使用。为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥40-60份、中砂24-36份、改性玻璃纤维20-35份、白粘土15-25份、高炉矿渣12-20份、胶凝剂6-10份、硬脂酸钙8-16份、卵磷脂4-10份、助剂4-10份、三氧化硫1-3份。优选的，包括以下重量份的原料：水泥42-58份、中砂26-34份、改性玻璃纤维22-33份、白粘土17-23份、高炉矿渣14-18份、胶凝剂7-9份、硬脂酸钙10-14份、卵磷脂6-8份、助剂6-8份、三氧化硫1.2-2.8份。优选的，包括以下重量份的原料：水泥50份、中砂30份、改性玻璃纤维27.5份、白粘土20份、高炉矿渣16份、胶凝剂8份、硬脂酸钙12份、卵磷脂7份、助剂7份、三氧化硫2份。优选的，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙1-5份、氯酸钠2-6份、冬青油3-7份、乙二醇丁醚3-5份、三乙醇胺4-8份。优选的，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。优选的，所述高炉矿渣的粒径为1-10微米。优选的，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为8-60微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌20-40分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤3-5遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份6-10倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：（4-10）混合搅拌，优选的，混合搅拌的温度为30-46℃，搅拌时间为20-40分钟，搅拌速度为400-600r/min。一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌20-35分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为24-36%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.3-0.6倍的水，以40-80r/min的速度沿同一个方向搅拌15-20分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，搅拌5-8分钟，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧6-8小时，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护4-6小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为10-16天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。优选的，所述步骤（4）中高温煅烧的温度为1200-1300℃。本发明的有益效果为，该水泥砖具有非常高的强度和耐腐蚀性能，使用寿命长，适于大规模使用；具体如下：（1）本发明中添加了高炉矿渣、白粘土和改性玻璃纤维，这些物质具有非常好的耐侵蚀性能和非常高的机械强度，在经过烧结后，粘土、水泥、高炉矿渣和中砂可以非常紧密的结合在一起，具有非常高的机械强度，而且经过双重养护后，可以使该发明制备出的水泥砖内部物料分散均匀，结构稳定，还具有很强的抗老化性能。（2）本发明中首先将改性玻璃纤维和助剂混合后在和浆料混合，可以避免玻璃纤维在和水泥搅拌的过程中发明团聚，从而使改性玻璃纤维在水泥砖中有序地分布，进而提高该发明水泥砖的抗腐蚀性能和机械强度。（3）本发明中还添加了硬脂酸钙，可以提高水泥砖的凝胶速度和稳定性能。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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本实施例涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥40份、中砂24份、改性玻璃纤维20份、白粘土15份、高炉矿渣12份、胶凝剂6份、硬脂酸钙8份、卵磷脂4份、助剂4份、三氧化硫1份。其中，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙1份、氯酸钠2份、冬青油3份、乙二醇丁醚3份、三乙醇胺4份。其中，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。其中，所述高炉矿渣的粒径为1微米。其中，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为8微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌20分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤3遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份6倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：4混合搅拌，其中，混合搅拌的温度为30℃，搅拌时间为20分钟，搅拌速度为400r/min。本实施例还涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌20分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为24%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.3倍的水，以40r/min的速度沿同一个方向搅拌15分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，搅拌5分钟，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧6小时，其中，高温煅烧的温度为1200℃，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护4小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为10天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。实施例2本实施例涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥60份、中砂36份、改性玻璃纤维35份、白粘土25份、高炉矿渣20份、胶凝剂10份、硬脂酸钙16份、卵磷脂10份、助剂10份、三氧化硫3份。其中，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙5份、氯酸钠6份、冬青油7份、乙二醇丁醚5份、三乙醇胺8份。其中，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。其中，所述高炉矿渣的粒径为10微米。其中，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为60微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌40分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤5遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份10倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：10混合搅拌，其中，混合搅拌的温度为46℃，搅拌时间为40分钟，搅拌速度为600r/min。本实施例还涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌35分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为36%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.6倍的水，以80r/min的速度沿同一个方向搅拌20分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，搅拌8分钟，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧8小时，其中，高温煅烧的温度为1300℃，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护6小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为16天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。实施例3本实施例涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥42份、中砂26份、改性玻璃纤维22份、白粘土17份、高炉矿渣14份、胶凝剂7份、硬脂酸钙10份、卵磷脂6份、助剂6份、三氧化硫1.2份。其中，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙1份、氯酸钠2份、冬青油3份、乙二醇丁醚3份、三乙醇胺4份。其中，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。其中，所述高炉矿渣的粒径为1微米。其中，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为8微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌20分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤3遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份6倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：4混合搅拌，其中，混合搅拌的温度为30℃，搅拌时间为20分钟，搅拌速度为400r/min。本实施例还涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌20分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为24%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.3倍的水，以40r/min的速度沿同一个方向搅拌15分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，搅拌5分钟，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧6小时，其中，高温煅烧的温度为1200℃，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护4小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为10天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。实施例4本实施例涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥58份、中砂34份、改性玻璃纤维33份、白粘土23份、高炉矿渣18份、胶凝剂9份、硬脂酸钙14份、卵磷脂8份、助剂8份、三氧化硫2.8份。其中，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙5份、氯酸钠6份、冬青油7份、乙二醇丁醚5份、三乙醇胺8份。其中，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。其中，所述高炉矿渣的粒径为10微米。其中，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为60微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌40分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤5遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份10倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：10混合搅拌，其中，混合搅拌的温度为46℃，搅拌时间为40分钟，搅拌速度为600r/min。本实施例还涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌35分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为36%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.6倍的水，以80r/min的速度沿同一个方向搅拌20分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，搅拌8分钟，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧8小时，其中，高温煅烧的温度为1300℃，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护6小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为16天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。实施例5本实施例涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖，包括以下重量份的原料：水泥50份、中砂30份、改性玻璃纤维27.5份、白粘土20份、高炉矿渣16份、胶凝剂8份、硬脂酸钙12份、卵磷脂7份、助剂7份、三氧化硫2份。其中，所述助剂由以下重量份的原料组成：硅酸三钙13份、氯酸钠4份、冬青油5份、乙二醇丁醚34份、三乙醇胺6份。其中，所述胶凝剂为硝酸铵和海藻酸钠按照质量比2:1混制而成。其中，所述高炉矿渣的粒径为5.5微米。其中，所述改性玻璃纤维的制备方法为：（1）选取直径为34微米的玻璃纤维，将其浸泡在硅烷偶联剂中，搅拌30分钟，过滤后使用蒸馏水反复洗涤4遍后得到预处理玻璃纤维；（2）取聚己二酰己二胺，加入其重量份8倍的间苯甲酚，搅拌至聚己二酰己二胺完全溶解，得到聚己二酰己二胺溶液；（3）将步骤（1）中的预处理玻璃纤维和步骤（2）中的聚己二酰己二胺溶液按照质量比1：7混合搅拌，其中，混合搅拌的温度为38℃，搅拌时间为30分钟，搅拌速度为500r/min。本实施例还涉及一种高强度耐腐蚀水泥砖的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取原料；（2）将水泥、中砂、高炉矿渣和硬脂酸钙放入搅拌机中混合搅拌27.5分钟，再加入白粘土、胶凝剂、卵磷脂、三氧化硫和适量的水，搅拌均匀后得到含水量为30%的浆料；（3）将改性玻璃纤维和助剂混合，再加入改性玻璃纤维重量份0.45倍的水，以60r/min的速度沿同一个方向搅拌17.5分钟后，再将其加入到步骤（2）中的浆料中，得到水泥浆料；（4）将步骤（3）中的水泥浆料倒入砖模中，送入制砖机中制成砖坯，晾干后，在放入砖窑中高温煅烧7小时，其中，高温煅烧的温度为1250℃，取出冷却后，放入蒸汽养护机中养护5小时，养护温度为110℃，在对其进行常温喷水保湿养护，常温养护的时间为13天，并且早晚各浇水一次，再对其表面进行打磨抛光处理，得到高强度耐腐蚀水泥砖。对比例1采用中国发明专利申请（公开号为cn107954700a）制得砖块。对比例2除无改性玻璃纤维以外，其它原料、含量及步骤与实施例一致。对比例3除无高炉矿渣外，其它原料、含量与步骤与实施例一致。对比例4除无白粘土以外，其它原料、含量及步骤与实施例一致。对比例5现有技术制得的水泥砖。按照国家标准对上述实施例1-5和对比例1-5制备出的砖块进行取样检测。得到的结果如表1所示，其中腐蚀系数的测试方法为：将取样的砖块分别放入浓度为10%的氯化氢溶液中和浓度为10%的氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡时间为8个月，取出后，测试其强度，其中腐蚀系数=腐蚀后砖块强度/同龄期浸泡在水中的强度。表1项目抗压强度（mpa）抗折强度（mpa）吸水率（%）腐蚀系数（耐酸性）腐蚀系数（耐碱性）实施例145144.20.840.81实施例248183.50.850.85实施例351192.80.890.92实施例452202.10.910.93实施例561231.30.940.95对比例119713.40.510.38对比例21987.30.540.41对比例325106.20.660.59对比例431116.80.720.63对比例518613.60.430.33从表中可以看出，本发明中各步骤各原料之间协同作用，共同提高本发明制备的砖块的强度和耐腐蚀性能，缺少步骤或者更改原材料都会使制得的性能变差，结合对比例2、对比例3和对比例4，可以看出改性玻璃纤维、高炉矿渣和白粘土在被发明中起到了非常重要的作用，而本发明中的组分和含量以及的制备方法都是经由发明人多次试验而得到最佳含量和方法，尤其是本发明中将改性玻璃纤维和助剂混合后再和浆料混合，可以克服玻璃纤维在水泥中混杂在一起的缺点，提高其强度和抗腐蚀性能。通过白粘土和高炉矿渣的复配，使得本发明的抗腐蚀性能更加优异；通过改性玻璃纤维和助剂的复配，可以使本发明制备出的水泥砖的机械强度增强。从表中可以看出，实施例5为本发明的最佳实施例，本发明制备出的对于现有技术来说都得到了很大的改善，抗压强度最大已达到61mpa相对于现有技术提升了239%；抗折强度最大已达到23mpa相对于现有技术提高了283%；而吸水率只有1.3%，相对于现有技术减少了12.3mpa，同时该砖块的抗酸腐蚀和抗碱腐蚀能力都得到了很大的提升。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。当前第1页12