CN113121189B - 一种改性生物质建筑墙体材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性生物质建筑墙体材料，按质量百分数包括以下组分：生物质材料28‑70％、水泥10‑40％、石膏粉10‑30％、细沙10‑30％、轻骨料5‑20％、防水胶粉0.01‑0.04％、减水剂0.01‑0.03％、防水剂0.02‑0.05％、甲基纤维素0.005‑0.01％、植物磷脂酶0.03‑0.06％、木质纤维0.03‑0.06％、聚乙烯酰胺0.01‑0.03％、生物质防霉剂0.02‑0.04％，本发明将所有原材料在经过合理比例调配后进入流水线工作，生产流程一气呵成，生产效率高，生产流程中先对生物质材料进行改性，避免了脱模粘连和脱模后回弹的问题，添加有生物防霉剂和防水剂，不会因为生物质材料的比重高而影响成品材料的耐久度，实现了与建筑同寿命。

Description

一种改性生物质建筑墙体材料
技术领域
本发明涉及新型建筑材料技术领域，尤其涉及一种改性生物质建筑墙体材料。
背景技术
每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为"用处不大"但必须处理掉的"废弃物"。在此情况下，完全由农民来处理，就出现了大量焚烧和埋在农田的现象，起不到循环利用的价值。
我国目前“城市化”进程迅速，建筑材料的消耗也是与日俱增，目前已经有将秸秆作为原料应用到建筑材料中的情况，但是由于生物质材料具有很好的韧性和膨胀力，在压实之后内部往往仍存在空隙甚至出现板材难以凝结不能即时脱离模具的情况，只能降低生物质材料所占的比重，并长时间占用大量的模具，只能是实验室的数据，难以实现规模化产能而推向市场实用。因此，生物质材料的改性处理至关重要，只有去除其膨胀力，合理的配比方可应用在建筑材料中，才能更好的发挥其重量轻、保暖性强等优点，因此提出一种改性生物质建筑墙体材料。
应用本技术可以制成：墙体砌块、隔墙板、3D建筑打印浆料、门芯板。传统制砖、制板设备均可生产，成品符合国家的技术检验标准，(导热系数0.08W/(m·K)抗折强度0.89Rc(Mpa)抗压强度 2.3Rpm(Mpa))，成本低易推广。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种改性生物质建筑墙体材料。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种改性生物质建筑墙体材料，按质量百分数包括以下组分：生物质材料28-70％、水泥10-40％、石膏粉10-30％、细沙10-30％、轻骨料5-20％、防水胶粉0.01-0.04％、减水剂0.01-0.03％、防水剂 0.02-0.05％、甲基纤维素0.005-0.01％、植物磷脂酶0.03-0.06％、木质纤维0.03-0.06％、聚乙烯酰胺0.01-0.03％、生物质防霉剂 0.02-0.04％。
优选的，包括如下生产步骤：
1)将干燥的生物质材料(含水率5-10％)切割粉碎成不超过1-2cm 长度；
2)将各组分配比按先后顺序注入流水线的搅拌罐中；
2.1生物质材料加入生物质防霉剂和甲基纤维素，加入植物磷脂酶和水搅拌混合，形成糊状混合物，生物质改性结束；
2.2根据各类成型材料的需要配比将水泥、石膏粉、细沙、轻骨料、减水剂、木质纤维、防水胶粉注入搅拌混合，形成砂浆；
2.3经充分混合并加入聚乙烯酰胺，搅拌均匀之后布料入模具、震动、压制成型、脱模、喷防水剂、堆放养护；
2.4养护结束后，包膜待出厂。
优选的，所述生物质材料为干燥的农田秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、柠条等。
优选的，所述水泥选用PO42.5的普通硅酸盐水泥。
优选的，所述石膏选用天然石膏粉、脱硫石膏粉，磷石膏。
优选的，所述轻骨料为玻化微珠、珍珠岩、蛭石、炉渣、陶粒等。
优选的，所述步骤2.1的搅拌时间为3min，所述步骤2.2的搅拌时间为5min，所述步骤2.3的搅拌时间为2min，且搅拌桨的转速均为60r/min。
优选的，所述步骤2.3的养护时间为5d-15d。
优选的，所述步骤2.3的防水剂在超过2/3养护时间后喷洒，
优选的，做为3D打印浆料使用时可直接在2.3的过程中将所有物料搅均匀后加入到打印机储料仓中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，组成生产线，所有原材料在经过合理比例调配后进入流水线工作，改性-混合-注模-脱模-堆放-养护，在流水线上一气呵成，平均15-20s产出一模12块，日产280-300m3，生产效率高；
2、本发明中，先对生物质材料进行改性，使生物质材料保留粗纤维而失去弹性，再与水泥混合，避免了脱模粘连和脱模后回弹的问题；
3、本发明中，添加有生物防霉剂和防水剂，不会因为生物质材料的比重高而影响成品材料的耐久度，实现了与建筑同寿命。
本发明将所有原材料在经过合理比例调配后进入流水线工作，生产流程一气呵成，生产效率高，生产流程中先对生物质材料进行改性，避免了脱模粘连和脱模后回弹的问题，添加有生物防霉剂和防水剂，不会因为生物质材料的比重高而影响成品材料的耐久度，实现了与建筑同寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：墙体砌块制作
本实施例的一种改性生物质建筑墙体材料，按质量百分数包括以下组分：生物质材料28％、水泥25％、石膏粉20％、细沙25％、轻骨料 5％、防水胶粉0.02％、减水剂0.02％、防水剂0.02％、甲基纤维素0.006％、植物磷脂酶0.04％、木质纤维0.04％、聚乙烯酰胺0.02％、生物质防霉剂0.02％。
依次将28％干燥切割好的(含水率5-10％)生物质材料、0.02％生物质防霉剂、0.06％甲基纤维素，0.04％植物磷脂酶按顺序加入搅拌罐加水混合，形成糊状混合物，然后将25％水泥、20％石膏粉、25％细沙、5％轻骨料、0.02％减水剂、0.04％木质纤维、0.02％防水胶粉、0.02％聚乙烯酰胺加入搅拌混合，搅拌均匀之后布料入模具，通过模具振荡使混合料均匀密实压制，脱模养护过程中喷上0.02％防水剂，养护15d 后，薄膜包装后将成品堆放整齐待出厂。
实施例二：隔墙板制作
本实施例的一种改性生物质建筑墙体材料，按质量百分数包括以下组分：生物质材料30％、水泥20％、石膏粉20％、细沙28％、轻骨料 7％、防水胶粉0.02％、减水剂0.01％、防水剂0.02％、甲基纤维素0.009％、植物磷脂酶0.05％、木质纤维0.03％、聚乙烯酰胺0.02％、生物质防霉剂0.03％。依次将30％干燥切割好的(含水率5-10％)生物质材料、0.03％生物质防霉剂、0.009％甲基纤维素、0.05％植物磷脂酶加入搅拌罐加水充分搅拌混合，形成糊状混合物，然后依次加入20％水泥、20％石膏粉、28％细沙、7％轻骨料、0.01％减水剂、0.03％木质纤维、0.01％防水胶粉、0.02％聚乙烯酰胺充分搅拌混合均匀之后注入模具，通过模具振荡使混合料均匀密实，脱模养护过程中喷上0.02％防水剂，养护10d后，将成品堆放整齐待出厂。
实施例三：3D打印浆料
本实施例的一种改性生物质建筑墙体材料，按质量百分数包括以下组分：按质量百分数包括以下组分：生物质材料40％、水泥18％、石膏粉20％、细沙30％、轻骨料8％、防水胶粉0.02％、减水剂0.01％、防水剂0.02％、甲基纤维素0.01％、植物磷脂酶0.05％、木质纤维0.03％、聚乙烯酰胺0.02％、生物质防霉剂0.03％，依次将40％干燥切割好的 (含水率5-10％)生物质材料、生物质防霉剂0.03％、0.01％甲基纤维素、0.05％植物磷脂酶按顺序加入搅拌罐加水混合，形成糊状混合物、然后将40％水泥、20％石膏粉、30％细沙、0.01％减水剂、0.02％防水剂、 0.03％木质纤维、0.02％防水胶粉、0.02％聚乙烯酰胺、0.02％防水剂加水搅拌混合，形成糊状混合物，搅拌均匀之后倒入3D建筑打印机内进行打印成型。
上述的3D建筑打印机为“河南太空灰三维建筑打印科技有限公司”的设备产品。
本实施例中，生物质材料为干燥的农田秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、柠条等。
本实施例中，水泥选用PO42.5的普通硅酸盐水泥。
本实施例中，石膏选用天然石膏粉、脱硫石膏粉、磷石膏粉。
本实施例中，轻骨料为玻化微珠、珍珠岩、蛭石、炉渣、陶粒等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，按质量百分数包括以下组分：生物质材料28-70%、水泥10-40%、石膏粉10-30%、细沙10-30%、轻骨料5-20%、防水胶粉0.01-0.04%、减水剂0.01-0.03%、防水剂0.02-0.05%、甲基纤维素0.005-0.01%、植物磷脂酶0.03-0.06%、木质纤维0.03-0.06%、聚乙烯酰胺0.01-0.03%、生物质防霉剂0.02-0.04%，所述生物质材料为干燥的农田秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、柠条。
2.根据权利要求1所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，包括如下生产步骤：
1）将干燥的生物质材料（含水率5-10%）切割粉碎成不超过1-2cm长度；
2）将各组分配比按先后顺序注入流水线的搅拌罐中；
2.1生物质材料加入生物质防霉剂和甲基纤维素，加入植物磷脂酶和水搅拌混合，形成糊状混合物，生物质改性结束；
2.2根据各类成型材料的需要配比将水泥、石膏粉、细沙、轻骨料、减水剂、木质纤维、防水胶粉注入搅拌混合，形成砂浆；
2.3经充分混合并加入聚乙烯酰胺，搅拌均匀之后布料入模具、震动、压制成型、脱模、喷防水剂、堆放养护；
2.4养护结束后，包膜待出厂。
3.根据权利要求1所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，所述水泥选用PO42.5的普通硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，所述轻骨料为玻化微珠、珍珠岩、蛭石、炉渣、陶粒。
5.根据权利要求2所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，所述步骤2.1的搅拌时间为3min，所述步骤2.2的搅拌时间为5min，所述步骤2.3的搅拌时间为2min，且搅拌桨的转速均为60r/min。
6.根据权利要求2所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，所述步骤2.3的养护时间为5d-15d。
7.根据权利要求2所述的一种改性生物质建筑墙体材料，其特征在于，所述步骤2.3的防水剂在超过2/3养护时间后喷洒。
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