CN107540334A - 一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法 - Google Patents

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徐长伟
许晨剑
范朋朋
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Abstract

本发明属于建筑保温材料技术领域，具体涉及一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法。本发明的技术方案如下：一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，包括以下质量比的原料成分：轻烧镁粉43‑51份，氯化镁10‑15份，水40‑44份，磷酸0.40‑0.53份，双氧水0.5‑1.85份和秸秆纤维，秸秆纤维堆积体积：水泥净浆体积＝0.75‑1.25；轻烧镁粉的氧化镁含量为95％，活性68％。本发明提供的氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，具有绿色环保、保温隔热的优点。

Description

一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑保温材料技术领域，具体涉及一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法。
背景技术
以三聚氰胺、酚醛树脂或脲醛树脂等作为粘合剂制备复合材料，进而制成板材，易释放出有害物质，危害身体健康，且该类粘合剂属易燃物质，带来消防隐患。有人利用普通硅酸盐水泥和秸秆制备复合材料，但复合材料表面光滑的蜡状层不利于秸秆和水泥的界面结合，秸秆中析出的糖类物质对该类水泥具有明显的缓凝作用，会影响复合材料的强度。另外，段状秸秆在拌合过程中出现上浮，很难搅拌均匀。将玉米秸秆掺入普通硅酸盐水泥会降低复合材料的强度，为了确保复合材料的强度，玉米秸秆的掺量有限，复合材料的容重也较大。
玉米秸秆作为农业废弃物，年产量巨大，却未得到合理利用，被抛弃田野甚至被就地焚烧，严重污染大气。采用破碎处理后得到的秸秆纤维可以解决拌合不均的问题，而纤维形态也有利于高质量的界面结合。相比于段状秸秆，纤维状秸秆使得糖类物质在体系中均匀分散，避免了集中缓凝作用带来的内部缺陷。
发明内容
本发明提供一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料及其制备方法，具有绿色环保、保温隔热的优点。
本发明的技术方案如下：
一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，包括以下质量比的原料成分：轻烧镁粉43-51份，氯化镁10-15份，水40-44份，磷酸0.40-0.53份，双氧水0.5-1.85份和秸秆纤维，秸秆纤维堆积体积：水泥净浆体积＝0.75-1.25；轻烧镁粉的氧化镁含量为95％，活性68％。
一种上述的氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将晒干后的玉米秸秆经破碎机破碎，得到秸秆纤维；
(2)称取所述质量比的氯化镁和水，配制卤液，并掺入所述质量比的磷酸，并在室温下静置24h；
(3)称取所述质量比的轻烧镁粉，将掺入磷酸的卤液倒入轻烧镁粉中，搅拌均匀，再掺入秸秆纤维，继续搅拌均匀，制成拌合物；
(4)在拌合物中掺入所述质量比的双氧水，搅拌均匀，待其充分发泡后浇筑于模具中；
(5)4h后脱模，置于室内环境养护，形成成品。
所述的制备方法，其中所述秸秆纤维长度为10mm-20mm，其形状为针杆状。
本发明的有益效果为：第一，选用的氯氧镁水泥具有较高的抗折强度，同时密度小，适用于制备轻质复合材料，尤其是轻质板材，而秸秆纤维的掺入降低了氯氧镁水泥的脆性，提高了韧性；第二，选取氯氧镁水泥作为胶凝材料，其黏结性好、快凝等特点有利于与秸秆纤维的界面结合，从而形成复合材料中增强相与基体相的协同效应；第三，氯氧镁水泥快凝的特点也有利于H2O2发泡，发泡后的材料容重低，具有良好的保温隔热性能，而秸秆纤维同样起到增韧作用。
具体实施方式
实施例1：
本实施例给出一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其制备工艺为：
(1)通过破碎机对玉米秸秆进行破碎处理，形成长度为10mm的秸秆纤维；
(2)通过目数为80目的网筛，将上述秸秆纤维中的秸秆粉末筛除；
(3)按质量比对原料进行混合，轻烧镁粉为44.2份，氯化镁为11.4份，水为42.8份，磷酸为0.4份，秸秆纤维掺量体积比(即秸秆纤维堆积体积：水泥净浆体积)＝1；制成拌合物；
(4)在上述拌合物中掺入占质量比为1.1的双氧水，充分搅拌，使其均匀发泡；
(5)待拌合物充分发泡后，将其浇筑入模，4h后脱模养护于正常室温。
实施例2：
本实施例给出一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其制备工艺为：
(1)通过破碎机对玉米秸秆进行破碎处理，形成长度约为15mm的秸秆纤维；
(2)通过目数为80目的网筛，将上述秸秆纤维中的秸秆粉末筛除；
(3)按质量比对原料进行混合，轻烧镁粉为46.8份，氯化镁为10.3份，水为40.8份，磷酸为0.5份；秸秆掺量体积比为1.25；制成拌合物；
(4)在上述拌合物中掺入占质量比为1.6份的双氧水，充分搅拌，使其均匀发泡；
(5)待拌合物充分发泡后，将其浇筑入模，4h后脱模养护于正常室温。
实施例3：
本实施例给出一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其制备工艺为：
(1)通过破碎机对玉米秸秆进行破碎处理，形成长度约为20mm的秸秆纤维；
(2)通过目数为80目的网筛，将上述秸秆纤维中的秸秆粉末筛除；
(3)按质量比对原料进行混合，轻烧镁粉为49.5份，氯化镁为13.3份，水为42.4份，磷酸为0.5份；秸秆掺量体积比为1.10；制成拌合物；
(4)在上述拌合物中掺入占拌合物质量比为1.8份的双氧水，充分搅拌，使其均匀发泡；
(5)待拌合物充分发泡后，将其浇筑入模，4h后脱模养护于正常室温。

Claims (3)

1.一种氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料，其特征在于，包括以下质量比的原料成分：轻烧镁粉43-51份，氯化镁10-15份，水40-44份，磷酸0.40-0.53份，双氧水0.5-1.85份和秸秆纤维，秸秆纤维堆积体积：水泥净浆体积＝0.75-1.25；轻烧镁粉的氧化镁含量为95％，活性68％。
2.一种如权利要求1所述的氯氧镁水泥基秸秆轻质复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将晒干后的玉米秸秆经破碎机破碎，得到秸秆纤维；
(2)称取所述质量比的氯化镁和水，配制卤液，并掺入所述质量比的磷酸，并在室温下静置24h；
(3)称取所述质量比的轻烧镁粉，将掺入磷酸的卤液倒入轻烧镁粉中，搅拌均匀，再掺入秸秆纤维，继续搅拌均匀，制成拌合物；
(4)在拌合物中掺入所述质量比的双氧水，搅拌均匀，待其充分发泡后浇筑于模具中；
(5)4h后脱模，置于室内环境养护，形成成品。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述秸秆纤维长度为10mm-20mm，其形状为针杆状。
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