一种节能型绿色建筑材料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料领域，具体为一种节能型绿色建筑材料及其制备方法。

背景技术：

1、据不完全统计，我国每年产生的建筑垃圾已达数十亿吨，其中废弃的混凝土占相当大的比例。将建筑垃圾作为原料来源生产再生骨料，并将其用于制备建筑材料，是一项非常具有现实意义的工作。然而再生骨料比天然骨料密度更低、孔隙率更大、吸水率更高、压碎指标更高，导致所制备建筑材料的的各项性能有所不足。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种节能型绿色建筑材料及其制备方法。

2、所采用的技术方案如下：

3、一种节能型绿色建筑材料，以重量份数计，包括以下组分：

4、水泥800-1000份、再生骨料400-600份、石英粉100-200份、玄武岩纤维50-100份、泡沫颗粒10-30份、助剂5-10份、水200-300份；

5、所述再生骨料的粒径为1-20mm；

6、所述石英粉的粒径≤50μm。

7、进一步地，所述再生骨料是以废旧混凝土和水玻璃为原料制备得到的。

8、进一步地，所述再生骨料的制备方法如下：

9、利用电化学原位碳化法在所述废旧混凝土表面生成纳米碳酸钙得到初级再生骨料，将所述初级再生骨料于乙醇中陈化后再于水玻璃中浸渍一段时间后烘干即可得到所述再生骨料。

10、进一步地，所述再生骨料的制备方法如下：

11、阳极液为恒定摩尔浓度的cacl2循环液，阴极液是添加有柠檬酸铵、多羟基醇和表面活性剂的氢氧化钠溶液，将所述废旧混凝土加入所述阴极液中并不断搅拌，控制阴极液温度维持在20-30℃，直流电压为10-15v，co2流速为50-100ml/min，反应时间为3-5h，生成纳米碳酸钙附着在所述废旧混凝土表面得到初级再生骨料，将其滤出后置于乙醇中陈化12h，再加入到水玻璃中浸渍12-24h后滤出烘干即可。

12、进一步地，所述多羟基醇为季戊四醇、甘油、木糖醇、甘露醇中的任意一种或多种组合。

13、进一步地，所述表面活性剂包括琥珀酸二异辛酯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵，所述琥珀酸二异辛酯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1-5：1-5。

14、进一步地，所述泡沫颗粒为亲水改性聚苯颗粒。

15、进一步地，所述亲水改性聚苯颗粒的制备方法如下：

16、将聚苯颗粒分散在tris-hcl缓冲液与乙醇组成的混合溶液中，超声波处理后得到分散液，将盐酸多巴胺加入分散液中，用氢氧化钠溶液将调节体系ph至8-10，再加入硫酸铜和双氧水，搅拌反应2-5h后，将固体分离后洗涤、烘干即可。

17、进一步地，所述助剂包括聚羧酸减水剂、憎水剂和膨胀剂，所述聚羧酸减水剂、憎水剂和膨胀剂的质量比为5-10：0.5-1：1-2。

18、本发明还提供了上述节能型绿色建筑材料的制备方法：

19、将水泥、再生骨料、石英粉、玄武岩纤维、助剂混合搅拌均匀，得到混合物料，将混合物料与水混合，搅拌直至得到混合均匀的初级浆料，将泡沫颗粒匀速倒入所述初级浆料中，低速搅拌60-120s，再高速搅拌10-30s得到混合浆料，将混合浆料倒入模具中成型，再经拆模、养护即可。

20、本发明的有益效果：

21、本发明提供了一种节能型绿色建筑材料，利用原位生成的纳米碳酸钙对废旧混凝土进行再生，发挥诱导水化作用和填充作用，使得废旧混凝土表面和内部的孔隙和裂缝得到填充，变得更加密实，再使用水玻璃浸渍，能够全面覆盖骨料缺陷，并且外包裹水泥浆时，水玻璃中sio32-与ca2+结合，形成c-s-h凝胶，使得再生骨料和水泥浆界面处属于连续过渡，水玻璃析出的硅酸凝胶与水泥水化产生的c-s-h凝胶互相填充，没有明显的界面，增加强化效果，柠檬酸铵和多羟基醇作为晶型控制剂，会抑制碳酸钙不同晶型间的转化，使得纳米碳酸钙以球形形式成核长大，而球形相比于针状、棒状、立方形的纳米碳酸钙对于废旧混凝土具有更好的增强效果，聚苯颗粒在混凝土中分散性差，利用聚多巴胺对聚苯颗粒进行包覆，可以提高其亲水性以及在混凝土中的分散性，在聚苯颗粒表面形成了活性极性基团，使其与基体之间有更多的氢键作用，提高了两者间的相容性和结合强度，在亲水改性聚苯颗粒的制备过程中加入硫酸铜和双氧水，能够加速活性氧的产生，快速氧化多巴胺，诱导其发生聚合反应，提高聚合速度和聚合效果，本发明利用再生骨料制备的建筑材料具有较高的力学性能，而且导热系数较低，保温隔热性能良好，能够有效地减少热量的传递，从而达到节能减排的目的。

技术特征：

1.一种节能型绿色建筑材料，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：

2.如权利要求1所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述再生骨料是以废旧混凝土和水玻璃为原料制备得到的。

3.如权利要求2所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述再生骨料的制备方法如下：

4.如权利要求3所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述再生骨料的制备方法如下：

5.如权利要求4所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述多羟基醇为季戊四醇、甘油、木糖醇、甘露醇中的任意一种或多种组合。

6.如权利要求4所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述表面活性剂包括琥珀酸二异辛酯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵，所述琥珀酸二异辛酯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1-5：1-5。

7.如权利要求1所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述泡沫颗粒为亲水改性聚苯颗粒。

8.如权利要求7所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述亲水改性聚苯颗粒的制备方法如下：

9.如权利要求1所述的节能型绿色建筑材料，其特征在于，所述助剂包括聚羧酸减水剂、憎水剂和膨胀剂，所述聚羧酸减水剂、憎水剂和膨胀剂的质量比为5-10：0.5-1：1-2。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的节能型绿色建筑材料的制备方法，其特征在于，将水泥、再生骨料、石英粉、玄武岩纤维、助剂混合搅拌均匀，得到混合物料，将混合物料与水混合，搅拌直至得到混合均匀的初级浆料，将泡沫颗粒匀速倒入所述初级浆料中，低速搅拌60-120s，再高速搅拌10-30s得到混合浆料，将混合浆料倒入模具中成型，再经拆模、养护即可。

技术总结
本发明涉及建筑材料领域，具体为一种节能型绿色建筑材料及其制备方法，以重量份数计，包括以下组分：水泥800‑1000份、再生骨料400‑600份、石英粉100‑200份、玄武岩纤维50‑100份、泡沫颗粒10‑30份、助剂5‑10份、水200‑300份，本发明利用再生骨料制备的建筑材料具有较高的力学性能，而且导热系数较低，保温隔热性能良好，能够有效地减少热量的传递，从而达到节能减排的目的。

技术研发人员：刘涛,张黎,李瑞平,马新正,吴建凯,赵连山,许成龙,谢金明,李孝鎏,陈进
受保护的技术使用者：中建新城建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14