[发明专利]一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料

说明书

本发明公开了一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料，其生产方法为：用水泥、砂、碎石、煅烧硅藻土、硅灰、纳米硅颗粒、碳化处理后的玉米秸秆、水、聚合物乳液、减水剂及消泡剂制备粘结砂浆，养护完成后脱模得到建筑材料。本发明中，纳米硅颗粒为网状结构，配合聚合物乳液，在水泥浆体和砂石之间形成聚集的聚合物结构，大大提高建筑材料的抗弯折性能，提高建筑材料对水、油等物质的抗渗和抗腐蚀能力，在此基础上添加处理后的玉米秸秆，提升了建筑材料的保温性能并降低自重，是农业废弃物综合利用的一个良好途径。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料。

背景技术

近几年，我国农村经济不断发展，传统的将秸秆作为生活燃料的需求逐年减少，导致了剩余秸秆处理难的问题十分突出。为了赶农时、图方便，人们往往一烧了之，既污染了环境，又浪费了资源。与此同时，随着世界经济的发展和人口的增加，建筑业蓬勃发展，全球对建筑材料的需求量不断增长，导致了对资源的倚赖及需求不断增大。充分利用现有资源，将带来环境压力的秸秆通过技术加工成经济实用的建筑材料，是我国目前大力发展的新兴行业。

秸秆作为建筑用材，以取代目前国内常用建筑保温材料泡沫塑料保温板、加气混凝土切块等，具有保温隔热，质轻吸音的特点。不过目前还没有被大量使用。秸秆的平均孔隙率高达83.5％(体积分数)，是良好的增强、保温隔热、吸声材料。但秸秆中存在的羟基具有亲水性和强极性，吸湿后的秸秆体积膨胀很大，从而使秸秆与水泥基体之间的界面黏结很差，在碱性环境中秸秆大量沁出的糖类、木质素等，糖类物质可在水泥颗粒便面形成吸附层，对水泥具有一定的束缚作用，能影响水泥水化的进程，降低水化速度，对秸秆纤维水泥复合材料的强度有极大的影响。

因此，对玉米秸秆复合水泥基材料的制备工艺进行优化，全面提高其抗折、抗压性能，是十分有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料。

一种玉米秸秆和聚合物改性水泥复合建筑材料，其生产方法包括以下步骤：

A.秸秆处理，玉米秸秆粉碎后烘干，氮气保护300℃条件下碳化20min后降到室温；

B.制备粘结砂浆，将水泥、砂、碎石、煅烧硅藻土、硅灰、纳米硅颗粒和处理后的秸秆搅拌均匀后加入水、聚合物乳液、减水剂及消泡剂，再搅拌均匀。浇筑到模具后振动成型，静置1-2天；

C.养护，在湿度高于95％、温度为20±2℃条件下养护，养护完成后脱模得到建筑材料。

优选地，水泥为普通硅酸盐水泥。

优选地，砂的粒径为0.5mm-0.25mm、碎石的粒径为5-20mm。

优选地，聚合物乳液为丁苯乳液、氯丁乳液和丙烯酸乳液中的一种或混合物。

优选地，聚合物乳液的固体含量为40％-50％。

优选地，减水剂为FDN或DFS-2。

优选地，消泡剂为磷酸三丁酯。

优选地，原料配比为水泥100份、砂110-140份、碎石240-260 份、煅烧硅藻土2-10份、硅灰2-10份、纳米硅颗粒3-10份和处理后的秸秆20-40份、水40-60份、聚合物乳液30-50份、减水剂1-3份及消泡剂0.01-0.05份。

本发明中，纳米硅颗粒为网状结构，配合聚合物乳液，在水泥浆体和砂石之间形成聚集的聚合物结构，大大提高建筑材料的抗弯折性能，提高建筑材料对水、油等物质的抗渗和抗腐蚀能力，在此基础上添加处理后的玉米秸秆，提升了建筑材料的保温性能并降低自重，是农业废弃物综合利用的一个良好途径。

具体实施方式