CN111056773A - 一种环保混凝土墙板及其制作方法 - Google Patents

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CN111056773A CN201911106218.4A CN201911106218A CN111056773A CN 111056773 A CN111056773 A CN 111056773A CN 201911106218 A CN201911106218 A CN 201911106218A CN 111056773 A CN111056773 A CN 111056773A
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张协兴
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Abstract

本发明涉及建筑材料的技术领域，尤其是涉及一种环保混凝土墙板及其制作方法。该环保混凝土墙板由下述以重量份表示的组分组成：水泥20‑25份；粉煤灰7‑10份；陶砂42‑51份；砂石10‑12份；分散剂1‑2.2份；固化剂5.5‑7.4份；增强材料2‑3.2份；水13‑19份；减水剂3.2‑4份；其中，固化剂为改性乙烯基酯树脂，改性乙烯基酯树脂为氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂。本发明具有以下有益效果：由上述组分制得的环保混凝土墙板的强度较高。

Description

一种环保混凝土墙板及其制作方法
技术领域
本发明涉及建筑材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种环保混凝土 墙板及其制作方法。
背景技术
在建筑行业中，墙板按所用材料不同分为混凝土空心墙板、实心墙板、 轻集料混凝土墙板、振动砖墙板与环保混凝土墙板，随着社会的绿色发展， 环保混凝土墙板的应用越来越广泛。而墙板的强度非常重要，强度越高，墙 板的抗冲击能力越强，这样可以确保建筑物的安全性。
目前有一种公开号为CN107056198A的一种环保墙体材料，其是由20- 25份水泥、6-11份粉煤灰、7-13份砂石、0.8-1.7份分散剂、2-3.2份稳 定剂、1.2-2.1份固化剂、0.5-3份增强材料、12-18份工业水制成。通过 添加水泥等混合料，使环保墙体材料收缩值小，以提高墙体的稳定性。
但是上述墙板的强度不够高，所以在遇到较大的外力作用下，墙体容易 损坏、产生安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保混凝土墙板，主要在于解决现有技术中环 保混凝土墙板的强度较弱的问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种环保混凝 土墙板，由下述以重量份表示的组分组成：
水泥20-25份；
粉煤灰7-10份；
陶砂42-51份；
砂石10-12份；
分散剂1-2.2份；
固化剂5.5-7.4份；
增强材料2-3.2份；
水13-19份；
减水剂3.2-4份；
其中，所述固化剂为改性乙烯基酯树脂，改性乙烯基酯树脂为氨基甲酸 酯改性乙烯基酯树脂。
通过采用上述技术方案，陶砂具有良好的抗碱集料反应能力。由于陶砂 不含有火性岩石成分，而且碱含量也很低，所以不会与水泥发生碱集料反 应，还可以有效的防止混凝土中的碱与砂土中含有的部分二氧化硅发生反 应。另外陶砂中含有三氧化二铝，可以提高墙板的耐火性。砂石较为细腻， 可以配合陶砂一起提高墙板的致密性。粉煤灰可以提高混凝土的耐久性，而 且可以减少混凝土的用水量。改性乙烯基酯树脂相比于常见的无机固化剂比 如无水硫酸钙、氯化镁或氯化钙等，可以促进混凝土快速凝固，而且氨基甲 酸酯改性乙烯基酯树脂具有较好的柔韧性以及固化特性提升，可以加快混凝 土墙板的固化。而且氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂可以将其周围的水泥、砂 土以及陶砂粘结，以增加墙板的强度。氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂相比于 乙烯基酯树脂来说，具有较高的防火性能、室温固化、以及优异的韧性与抗 冲击性，而且氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的链长适中，可以较好的分散在 水中，可以较为均匀地添加在水泥中，使最后制得的墙板的整体强度提升。增强材料可以提高墙板的强度以及刚性。减水剂可以减少单位体积的用水 量，配合氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂，使混凝土更加快速的固化。最后制 得的混凝土固化速度较快，而且在氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的粘连作用 下混凝土的强度提高。
本发明进一步设置为：氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂由溴化双酚A环氧 树脂、三氟化硼单乙胺络合物、甲苯二异氰酸酯、2-乙基-烯丙醇与对苯二 酚；
其具体制作步骤为：溴化双酚A环氧树脂加入反应釜中，加热搅拌后加 入三氟化硼单乙胺络合物，升温至85℃，将甲苯二异氰酸酯加入反应釜中 并搅拌，同时控制反应温度小于90℃，反应2小时后加入2-乙基-烯丙醇与 对苯二酚，并保持反应釜温度在95℃，反应2小时，即得到目标氨基甲酸 酯改性乙烯基酯树脂。
通过采用上述技术方案，三氟化硼单乙胺络合物作为催化剂，使溴化双 酚A环氧树脂与甲苯二异氰酸酯发生扩环反应，使乙烯基酯树脂引入氨基甲 酸α-烯醇酯基团，将乙烯基酯树脂改性。另外2-乙基-烯丙醇中的双键作 为活性基团，赋予乙烯基酯树脂自由基固化特性。使改性乙烯基酯树脂具有 较好的柔韧性以及固化特性提升，可以加快混凝土墙板的固化。
本发明进一步设置为：所述分散剂为硅酸钠。
通过采用上述技术方案，硅酸钠的粘结力强、强度较高，是较好的无机 分散剂，加入硅酸钠后，在水泥静置成型的过程中，硅酸钠可以降低液-液 和固-液间的界面张力，使水泥可以形成稳定的浊液，这样可以有效防止成 型时水泥部分分层、导致墙板质量下降。
本发明进一步设置为：所述减水剂选用木质素磺酸钠。
通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，在加 入水泥后可以对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量， 可以在节约水泥的同时，减小由于氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂造成的水泥 坍落度，另外，由于固化剂为氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂，在对水泥固化 的过程中需要水分较少，所以木质素磺酸钠可以提高氨基甲酸酯改性乙烯基 酯树脂对水泥的固化
本发明进一步设置为：所述增强材料选用玻璃纤维。
通过采用上述技术方案，玻璃纤维的体积较大，一根玻璃纤维可以粘结 较多颗粒，并且在氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的粘结作用下，形成较大粘 结网，增加水泥颗粒之间的连接，可以加强水泥的连接强度，提高水泥墙板 的强度以及刚性。
本发明进一步设置为：所述水可以选用工业用水，其中工业用水可以选 用地表水、地下水、自来水、城市污水回用水、河水中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，使用工业用水可以较为环保，另外地表水、地 下水、自来水与河水取用非常方便，除此之外水城市污水回用更为绿色环 保。
本发明进一步设置为：所述墙板由下述以重量份表示的组分制成：
水泥22份；
粉煤灰9份；
陶砂51份；
砂石12份；
硅酸钠2.1份；
氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂7.1份；
玻璃纤维3.2份；
工业用水14份；
木质素磺酸钠3.5份。
通过采用上述技术方案，按照上述组分的特定配比制得的环保混凝土墙 板具有更高的强度。
本发明的另一个目的，在于提供一种环保混凝土墙板的制作方法，以制 备前述环保混凝土墙板。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种环保混凝土墙 板的制作方法，包括以下步骤：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料；
其中，第一混合料为按重量份数用量混合的砂石与氨基甲酸酯改性乙烯 基酯树脂，混合过程中对第一混合料加热；
第二混合料为按重量份数用量混合的粉煤灰、陶砂、水泥、分散剂、增 强材料、工业用水与减水剂；
S2：将第一混合料打碎；
S3：物料混合，将第一混合料与第二混合料混合加热并搅拌均匀；
S4：成型初胚体，将物料倒入压板机并进行压板；
S5：干燥后切割，将初胚体干燥并切割，以使墙板初成型；
S6：自然养护。
通过采用上述技术方案，先将第一混合料与第二混合料单独制成，在混 合第一混合料时，将氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂加热，而砂石可以耐高 温，氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂粘连在砂石的外表面上。第二混合料将其 余的原料混合。在第一混合料与第二混合料混合之前，将第一混合料打碎， 可以使第一混合料与第二混合料分散的更加均匀。在第一混合料与第二混合 料混合的过程中，将物料加热使氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂软化，这样可 以较好的将物料混合，并使氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂与物料中的固体物质粘连。然后将混合均匀的物料倒入压板机进行压板，待成型后将胚体切割 成型，最后对墙板进行养护，得到所需墙板。
本发明进一步设置为：所述步骤S1中的加热温度是105℃。
通过采用上述技术方案，在105℃时，氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂为 液态，可以很好的与砂石结合。
本发明进一步设置为：第一混合料打碎后的平均粒径为0.30mm。
通过采用上述技术方案，打碎后的第一混合物的的平均粒径为 0.30mm，增大砂石与氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的接触面积的同时，保证 了墙板的密度，另外打碎后的第一混合物易与第二混合物进行均匀混合。
本发明进一步设置为：所述步骤S3中的加热温度是85℃。
通过采用上述技术方案，在这个温度下，氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂 为软化状态，可以很好的与物料中的固体物料的表面粘连，与玻璃纤维结合 形成网状，使墙板的强度更高。
本发明进一步设置为：所述步骤S5中的干燥时间为4-8h。
通过采用上述技术方案，实验证明，墙板干燥4-8h，此时墙板强度为 70％-75％，这样可以方便切割墙板。
本发明进一步设置为：所述步骤S6中自然养护时间为28天，且自然养 护的温度为室温。
通过采用上述技术方案，经过28天的自然养护后，墙板可以投入使 用。
综上，本发明的有益技术效果为：
1.墙板具有较高强度。
2.氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂具有较好的柔韧性以及固化特性提升， 可以加快混凝土墙板的固化，缩短固化时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可 依照说明书的内容予以实施，以下为本发明的较佳实施例。
具体实施方式
下面结合实施例对比例，对本发明作进一步详细说明。
在制备氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的过程中，先将溴化双酚A环氧树 脂60份加入反应釜中，加热搅拌后加入0.6份三氟化硼单乙胺络合物催化 剂，升温至85℃，再将甲苯二异氰酸酯36份分2次、每次18份加入反应 釜中并搅拌，控制反应温度小于90℃，反应2小时后，加入2-乙基-烯丙醇 10份、对苯二酚0.05份，保持反应釜温度为95℃，反应2小时，所得产物 即为氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂。
实施例1
实施例1中的环保混凝土墙板的制作方法如下：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料。具体的，将6份氨基甲酸酯改 性乙烯基酯树脂加入砂石12份，加热至105℃并搅拌，使二者搅拌均匀， 制成第一混合料。
在另一反应釜中依次加入8份粉煤灰与42份陶砂，搅拌均匀后，向反 应釜中加入25份水泥、2份硅酸钠、2份玻璃纤维、17份工业用水与4份 木质素磺酸钠进行混合搅拌制成第二混合料。
S2：将第一混合料打碎。利用砂石粉碎机将第一混合料打碎，且打碎后 的第一混合料的的平均粒径为0.30mm。
S3：物料混合。将打碎后的第一混合料加入第二混合料中，搅拌并加 热，保持反应釜的温度为85℃。
S4：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S5：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S6：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
实施例2：
实施例2中的环保混凝土墙板的制作方法如下：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料。具体的，将5.5份氨基甲酸酯 改性乙烯基酯树脂加入砂石12份，加热至105℃并搅拌，使二者搅拌均 匀，制成第一混合料。在另一反应釜中依次加入10份粉煤灰与45份陶砂， 搅拌均匀后，向反应釜中加入22份水泥、2.2份硅酸钠、3份玻璃纤维、19 份工业用水与3.2份木质素磺酸钠进行混合搅拌制成第二混合料。
S2：将第一混合料打碎。利用砂石粉碎机将第一混合料打碎，且打碎后 的第一混合料的的平均粒径为0.30mm。
S3：物料混合。将打碎后的第一混合料加入第二混合料中，搅拌并加 热，保持反应釜的温度为85℃。
S4：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S5：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S6：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
实施例3：
实施例2中的环保混凝土墙板的制作方法如下：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料。具体的，将7.4份氨基甲酸酯 改性乙烯基酯树脂加入砂石10份，加热至105℃并搅拌，使二者搅拌均 匀，制成第一混合料。在另一反应釜中依次加入8份粉煤灰与50份陶砂， 搅拌均匀后，向反应釜中加入22份水泥、1.2份硅酸钠、2.5份玻璃纤维、 15份工业用水与3.8份木质素磺酸钠进行混合搅拌制成第二混合料。
S2：将第一混合料打碎。利用砂石粉碎机将第一混合料打碎，且打碎后 的第一混合料的的平均粒径为0.30mm。
S3：物料混合。将打碎后的第一混合料加入第二混合料中，搅拌并加 热，保持反应釜的温度为85℃。
S4：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S5：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S6：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
实施例4：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料。具体的，将6.7份氨基甲酸酯 改性乙烯基酯树脂加入砂石12份，加热至105℃并搅拌，使二者搅拌均 匀，制成第一混合料。在另一反应釜中依次加入7份粉煤灰与51份陶砂， 搅拌均匀后，向反应釜中加入22份水泥、1份硅酸钠、3.2份玻璃纤维、13 份工业用水与4份木质素磺酸钠进行混合搅拌制成第二混合料。
S2：将第一混合料打碎。利用砂石粉碎机将第一混合料打碎，且打碎后 的第一混合料的的平均粒径为0.30mm。
S3：物料混合。将打碎后的第一混合料加入第二混合料中，搅拌并加 热，保持反应釜的温度为85℃。
S4：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S5：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S6：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
实施例5：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料。具体的，将7.1份氨基甲酸酯 改性乙烯基酯树脂加入砂石12份，加热至105℃并搅拌，使二者搅拌均 匀，制成第一混合料。在另一反应釜中依次加入9份粉煤灰与51份陶砂， 搅拌均匀后，向反应釜中加入22份水泥、2.1份硅酸钠、3.2份玻璃纤维、 14份工业用水与3.5份木质素磺酸钠进行混合搅拌制成第二混合料。
S2：将第一混合料打碎。利用砂石粉碎机将第一混合料打碎，且打碎后 的第一混合料的的平均粒径为0.30mm。
S3：物料混合。将打碎后的第一混合料加入第二混合料中，搅拌并加 热，保持反应釜的温度为85℃。
S4：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S5：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S6：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
对比例1
作为对比例1的环保混凝土墙板，与实施例5的区别在于：用于制备墙 板的原料中不添加氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂。
对比例2
作为对比例2的环保混凝土墙板，与实施例5的区别在于：用于制备墙 板的原料中乙烯基酯树脂不经过改性处理。
对比例3
对比例3中的环保混凝土墙板的制作方法如下：
S1：制作混合料。在反应釜中依次加入砂石12份、7.1份氨基甲酸酯 改性乙烯基酯树脂、9份粉煤灰、51份陶砂、22份水泥、2.1份硅酸钠、 3.2份玻璃纤维、14份工业用水与3.5份木质素磺酸钠，边加边搅拌，而且 在搅拌的过程中加热至105℃，使物料搅拌均匀。
S2：成型初胚体。将混合均匀的物料倒入压板机并进行压板。
S3：干燥后切割，将初胚体干燥6小时，使墙板的强度达到70％，切 割初胚体，使墙板初成型；
S4：自然养护。将初成型的墙板进行养护，养护温度为常温，自然养护 28天后得到墙板。
各实施例以及对比例的检测数据见表1。
对实施例1-5制备的墙板成品进行取样并分别设置为试样1-5，对对比 例1-3制备的墙板成品进行取样并分别设置为试样6-8，试样1-8的板厚均 为90mm。
实验
根据《JG/T169-2016建筑隔墙用轻质条板通用技术规则》测定试样1-8的抗压强度(MPa)、 抗弯破坏荷载(板自重倍数)以及抗冲击性能(次)并记录测试结果至表1。
Figure RE-GDA0002395926870000081
表1
根据表1可以看出，本实施例5的强度较其余的实施例的强度要高，而 且抗弯破坏荷载更强，说明当用于制备墙板的组分按照实施例5的重量份比 例配合时，墙板的强度更高。
根据实施例1-5与对比例1进行对比，发现在不添加改性乙烯基酯树脂 的情况下，墙板的结构强度较低，由此可得加入乙烯基酯树脂的墙板，由于 乙烯基酯树脂与其周围的水泥、砂土以及陶砂粘结，以增加墙板的强度。
根据实施例1-5与对比例2进行对比，发现在添加未经过改性的乙烯基 酯树脂的情况下，墙板的结构强度较低，说明加入乙烯基酯树脂可以提高墙 板的强度，但是所得墙板的强度较添加氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的墙板 的要小，由于氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂具有较好的柔韧性，所以当氨基 甲酸酯改性乙烯基酯树脂与其周围的水泥、砂土以及陶砂粘结后，墙板的抗 弯破坏荷载提高较多。
根据实施例1-5与对比例3进行对比，发现在未将第一混合料打碎情况 下，墙板的结构强度较低，说明将第一混合物打碎后，可以在增大砂石与氨 基甲酸酯改性乙烯基酯树脂的接触面积，使第一混合物与第二混合物混合的 更加均匀，进而增加氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂与其他固体原料的粘连程 度，而且打碎后的砂石可以增大墙板的密度，以增加墙板的强度。
这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实 际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果， 具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发 明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应 涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保混凝土墙板，其特征在于：由下述以重量份表示的组分组成：
水泥20-25份；
粉煤灰7-10份；
陶砂42-51份；
砂石10-12份；
分散剂1-2.2份；
固化剂5.5-7.4份；
增强材料2-3.2份；
水13-19份；
减水剂3.2-4份；
其中，所述固化剂为氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂。
2.根据权利要求1所述的一种环保混凝土墙板，其特征在于：氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂由溴化双酚A环氧树脂、三氟化硼单乙胺络合物、甲苯二异氰酸酯、2-乙基-烯丙醇与对苯二酚制成；
其具体制作步骤：溴化双酚A环氧树脂60份加入反应釜中，加热搅拌后加入0.6份三氟化硼单乙胺络合物催化剂，升温至85℃，再将甲苯二异氰酸酯36份分2次、每次18份加入反应釜中并搅拌，控制反应温度小于90℃，反应2小时后，加入2-乙基-烯丙醇10份、对苯二酚0.05份，保持反应釜温度为95℃，反应2小时，所得产物即为氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂。
3.根据权利要求1所述的一种环保混凝土墙板，其特征在于：所述分散剂为硅酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种环保混凝土墙板，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种环保混凝土墙板，其特征在于：所述增强材料为玻璃纤维。
6.一种环保混凝土墙板的制作方法，用于加工权利要求1-5中任意一项所述的环保混凝土墙板，所述制作方法具体步骤如下：
S1：分别制作第一混合料与第二混合料；
其中，第一混合料为按重量份数用量混合的砂石与氨基甲酸酯改性乙烯基酯树脂，混合过程中对第一混合料加热至100℃-105℃；
第二混合料为按重量份数用量混合的粉煤灰、陶砂、水泥、分散剂、增强材料、水与减水剂；
S2：将第一混合料打碎，以使第一混合料的粒径为0.25mm-0.35mm；
S3：物料混合，将第一混合料与第二混合料混合加热并搅拌均匀；
S4：成型初胚体，将物料倒入压板机并进行压板；
S5：干燥后切割，将初胚体干燥并切割，以使墙板初成型；
S6：自然养护。
7.根据权利要求6所述的一种环保混凝土墙板的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中的加热温度是105℃。
8.根据权利要求6所述的一种环保混凝土墙板的制作方法，其特征在于：第一混合料打碎后的平均粒径为0.30mm。
9.根据权利要求6所述的一种环保混凝土墙板的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中的加热温度是85℃。
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