[发明专利]一种新型高韧性建筑材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料的制备技术领域，具体涉及一种新型高韧性建筑材料的制备方法。

背景技术

在建筑物中使用的材料统称为建筑材料，是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括：木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括：各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指：用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。但目前专用建筑材料中仍然存在抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺点，而由此造成的建筑裂缝导致工程事故的发生。建筑材料的裂缝直接影响着结构的耐久性和工程的使用寿命，最终导致其过早地劣化甚至完全丧失使用功能。有研究将聚丙烯纤维和钢纤维添加在建筑材料的制备过程当中，虽然一定程度上起到了减轻建筑材料早期开裂，提高材料抗弯韧度等作用，但在直接拉伸荷载作用下仍发生应变软化破坏，开裂后裂缝马上进入局部化扩展阶段。此外，国内也十分重视环保节能型建材，逐步开始被应用推广。中国目前已开发的“绿色建材”有纤维水泥板、硅酸钙板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等，同时也是天然石材木材的最佳替代产品，大大降低了环境污染和资源浪费造成的危害，得到了建筑装饰行业的追捧。

综上所述，因此，需要一种既具有高韧性，又能绿色环保、节能减排的建筑材料，来改善现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高韧性建筑材料的制备方法，本发明制备的建筑材料具有抗折强度高、抗压强度高的性能，从而具有高韧性的特性，通过对现有建筑材料的工艺及成分进行改进，有效的改善了其强度、韧性，进而解决了常规的建筑材料强度低、韧性差等具有一定的安全隐患的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种新型高韧性建筑材料的制备方法，包括以下制备步骤：

一、将碳酸镁钙、高炉矿渣、膨润土、硅藻土、长石粉和硼酸钙混合，导入球磨机中进行球磨，球磨时间均为40-60min，得到混合物一；

二、将碳纤维和氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维混合在一起，浸入在环氧树脂和醇酸树脂的混合液中搅拌并加热，温度140-180℃，反应时间在30-50min，冷却后得到混合物二；

三、将羟丙基甲基纤维素、聚-4-甲基-1-戊烯、聚苯乙烯磺酸和丁基橡胶混合在120-180℃下熔炼2-3h后加入到混合物二中，搅拌均匀得到混合物三；

四、将混合物一和混合物三进行压制成型，即可得到成品。

优选的，所述新型高韧性建筑材料包括以下重量份的原料：碳酸镁钙34-45份、高炉矿渣38-42份、膨润土30-45份、硅藻土28-33份、长石粉18-24份、硼酸钙22-26份、碳纤维17-21份、氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维18-27份、环氧树脂22-29份、醇酸树脂31-38份、羟丙基甲基纤维素14-22份、聚-4-甲基-1-戊烯15-18份、聚苯乙烯磺酸22-24份和丁基橡胶19-26份。

优选的，所述步骤一的球磨机中球料比为21:1-12:1。

优选的，所述步骤一的高炉矿渣为筛子数500-800目的高炉水渣和500-600目的转炉钢渣中的任意一种或者两种的混合物。

优选的，所述步骤一的膨润土为筛子数680-750目的原矿土或改性后的凹凸棒土在800-1000℃环境中煅烧4-6h所得。

优选的，所述步骤二的碳纤维的纤维直径为32-40μm，纤度为380dtex-420dtex，氯乙烯-聚乙烯醇接枝共聚纤维的纤维直径为15-22μm，纤度为460dtex-500dtex。

优选的，所述步骤二的搅拌速度为1200-1450r/min，搅拌过程中再加入环氧树脂和醇酸树脂的混合液重量份的2-5%的消泡剂。

优选的，所述消泡剂为十二烷基甜菜碱、椰油脂肪酸二乙醇酰胺和椰油脂肪酸单乙醇酰胺中的任一种或者多种混合物。

优选的，所述步骤四的压制成型的压力为22-35MPa，加压时间为20-30min。

本发明的有益效果是：

本发明制备的建筑材料具有抗折强度高、抗压强度高的性能，从而具有高韧性的特性，通过对现有建筑材料的工艺及成分进行改进，有效的改善了其强度、韧性，进而解决了常规的建筑材料强度低、韧性差等具有一定的安全隐患的问题。