一种耐冲刷外墙墙体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐冲刷外墙墙体材料及其制备方法，涉及墙体材料技术领域，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、硅渣25~35份、碳纤维‑石墨烯增强组分20~25份、改性滑石粉14~16份、耐冲刷组合物14~16份、磷石膏14~16份、助剂5~10份和适量水。本发明专利技术可以作为砖体材料或者形成涂层，质轻且具有良好的耐雨水冲刷性能和保温性能，节能环保。

Anti erosion external wall material and preparation method thereof

The invention discloses a scour-resistant exterior wall material and a preparation method thereof, which relates to the technical field of wall material, including the following raw materials: 55-75 portions of Portland cement, 25-35 portions of silica slag, 20-25 portions of carbon fiber graphene reinforced component, 14-16 portions of modified talcum powder, 14-16 portions of scour-resistant composition, 14-16 portions of phosphogypsum, and so on. Auxiliary 5~10 and appropriate amount of water. The invention can be used as a brick material or a coating, and has light weight, good rainwater erosion resistance and heat preservation performance, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种耐冲刷外墙墙体材料及其制备方法
本专利技术涉及墙体材料
，具体涉及一种耐冲刷外墙墙体材料及其制备方法。
技术介绍
实心粘土砖的生产和应用已有两千多年的历史，千古华夏，秦砖汉瓦曾有过辉煌的历史。直至今天，我国墙板材料80％以上是实心粘土砖，但其烧制过程严重破坏耕地，消耗能源。与国外同类墙板材料相比，其生产能耗平均高一倍左右，且墙体保温隔热性能差，单位建筑面积的采暖能耗约为同等条件下发达国家的3倍。同时，这种传统墙体材料较重、框架负荷高，增加了建筑成本，另外，墙体表面还不耐雨水冲刷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐冲刷外墙墙体材料及其制备方法，可以作为砖体材料或者形成涂层，质轻且具有良好的耐雨水冲刷性能和保温性能，节能环保。本专利技术提供了如下的技术方案：一种耐冲刷外墙墙体材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、硅渣25~35份、碳纤维-石墨烯增强组分20~25份、改性滑石粉14~16份、耐冲刷组合物14~16份、磷石膏14~16份、助剂5~10份和适量水；耐冲刷组合物包括以下份计的原料：硅溶胶5~6份、碳化硅2~3份、大叶藻2~3份、羟丙基甲基纤维素1~2份、非离子聚丙烯酰胺1~2份、聚乙烯0.8~1.2份、木质素磺酸钙0.8~1.2份、氢氧化镁0.5~0.7份、柠檬酸盐0.5~0.7份、硼酸0.2~0.4份和硅酸钠0.1~0.3份。其中，所述磷石膏为硫酸分解磷矿石所产生的石膏，其自由水分质量百分比含量小于5%。其中，所述碳纤维-石墨烯增强组分的制备方法为：（1）、制备石墨烯分散液将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1~1.5L的比例混合，控制温度为20~40℃、功率为200~300W超声处理20~50min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；（3）、按照2~3:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2~3倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1～2h，得到所述碳纤维-石墨烯增强组分。其中，所述改性滑石粉的制备方法为：（1）、称取滑石粉，洗净自然干燥3~5h后，放入煅烧炉中，在350～450℃条件下煅烧50~60min，取出冷却至室温，粉碎磨粉，过300~350目筛，得到预处理的滑石粉；（2）、将预处理的滑石粉加入至20~30倍重量份的浓度30~40%的盐酸溶液中，然后加入纳米二氧化钛和脂肪酸甘油酯，纳米二氧化钛占滑石粉质量的15~25%，脂肪酸甘油酯占滑石粉质量的5~15%，分散搅拌均匀，搅拌过程中温度控制为80～90℃，得到混合物B；（3）、将混合物B和丙烯酸树脂按照1:1.2~1.3的比例混合，放入反应容器中，然后向其中冲入氮气使其内部压力为4～5MPa，温度设定为110～150℃，搅拌1～2h，然后缓慢降温至28～35℃，降温速度为4℃/min，出料，干燥处理，即得。其中，所述碳化硅的粒径为20~30nm。其中，所述助剂包括：粘结剂、阻燃剂和防水剂。本专利技术提供一种耐冲刷外墙墙体材料的制备方法，包括如下步骤：（1）、制备耐冲刷组合物按照配比称取硅溶胶、碳化硅、大叶藻、羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯、木质素磺酸钙、氢氧化镁、柠檬酸盐、硼酸和硅酸钠，混合分散均匀，低温干燥，得到所述耐冲刷组合物；（2）、按照配比将硅酸盐水泥、硅渣、改性滑石粉和助剂混合，加入至5~15倍重量份的水中，在55~65摄氏度条件下搅拌分散均匀，然后加入耐冲刷组合物和剩余原料，升温至75摄氏度，保温分散30~60min，得到成品。本专利技术的有益效果：可以作为砖体材料或者形成涂层，质轻且具有良好的耐雨水冲刷性能和保温性能，节能环保，具体如下：（1）、本专利技术以硅酸盐水泥、硅渣、碳纤维-石墨烯增强组分作为主要原料，以改性滑石粉耐冲刷组合物、磷石膏、助剂等原料作为辅料，经过合理配比，制得的墙体材料，可以作为砖体材料进行进一步烧制，也可以作为外墙墙体的涂层覆盖其表面，作为砖体材料或者形成的涂层，质轻且具有良好的耐雨水冲刷性能和保温性能，节能环保；（2）、本专利技术采用硅溶胶、碳化硅、大叶藻、羟丙基甲基纤维素、非离子聚丙烯酰胺、聚乙烯、木质素磺酸钙、氢氧化镁、柠檬酸盐、硼酸和硅酸钠制得耐冲刷组合物，其与其余原料结合牢固，且耐酸碱性能好，可以提高本专利技术的耐雨水冲刷性能；（3）、本专利技术中的碳纤维-石墨烯增强组分，通过制备石墨烯分散液，得到石墨烯分散均匀的体系，然后将活化碳纤维加入至其中进行电沉积，得到碳纤维-石墨烯复合结构，该复合结构结合紧密，空隙率低，抗裂性能优异，然后再将碳纤维-石墨烯复合结构加入至硅溶胶和环氧树脂中，经过处理得到碳纤维-石墨烯增强组分，该增强剂性能稳定，在节约成本的前提下，提高力学性能和保温性能，抗老化且耐磨；同时，在墙体的运用中，其与水泥基体的结合更紧密，长期使用后水泥从砖体剥落率极低，不渗水，可以防止墙体发霉等问题产生。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1一种耐冲刷外墙墙体材料，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55份、硅渣25份、碳纤维-石墨烯增强组分20份、改性滑石粉14份、耐冲刷组合物14份、磷石膏14份、助剂5份和适量水；耐冲刷组合物包括以下份计的原料：硅溶胶5份、碳化硅2份、大叶藻2份、羟丙基甲基纤维素1份、非离子聚丙烯酰胺1份、聚乙烯0.8份、木质素磺酸钙0.8份、氢氧化镁0.5份、柠檬酸盐0.5份、硼酸0.2份和硅酸钠0.1份。其中，所述磷石膏为硫酸分解磷矿石所产生的石膏，其自由水分质量百分比含量小于5%。其中，所述碳纤维-石墨烯增强组分的制备方法为：（1）、制备石墨烯分散液将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1L的比例混合，控制温度为20℃、功率为200W超声处理20min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；（3）、按照2:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂，混合分散，得到混合物A，将得到的碳纤维-石墨烯复合结构加入至2倍重量份的混合物A中，机械搅拌并超声处理，加入促进剂，续超声处理1h，得到所述碳纤维-石墨烯增强组分。其中，所述改性滑石粉的制备方法为：（1）、称取滑石粉，洗净自然干燥3h后，放入煅烧炉中，在350℃条件下煅烧50min，取出冷却至室温，粉碎磨粉，过300目筛，得到预处理的滑石粉；（2）、将预处理的滑石粉加入至20倍重量份的浓度30%的盐酸溶液中，然后加入纳米二氧化钛和脂肪酸甘油酯，纳米二氧化钛占滑石粉质量的15%，脂肪酸甘油酯占滑石粉质量的5~%，分散搅拌均匀，搅拌过程中温度控制为80℃，得到混合物B；（3）、将混合物B和丙烯酸树脂按照1:1.2的比例混合，放入反应容器中，然后向其中冲入氮气使其内部压力为4MPa，温度设定为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐冲刷外墙墙体材料，其特征在于，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、硅渣25~35份、碳纤维‑石墨烯增强组分20~25份、改性滑石粉14~16份、耐冲刷组合物14~16份、磷石膏14~16份、助剂5~10份和适量水；耐冲刷组合物包括以下份计的原料：硅溶胶5~6份、碳化硅2~3份、大叶藻2~3份、羟丙基甲基纤维素1~2份、非离子聚丙烯酰胺1~2份、聚乙烯0.8~1.2份、木质素磺酸钙0.8~1.2份、氢氧化镁0.5~0.7份、柠檬酸盐0.5~0.7份、硼酸0.2~0.4份和硅酸钠0.1~0.3份。

【技术特征摘要】
1.一种耐冲刷外墙墙体材料，其特征在于，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥55~75份、硅渣25~35份、碳纤维-石墨烯增强组分20~25份、改性滑石粉14~16份、耐冲刷组合物14~16份、磷石膏14~16份、助剂5~10份和适量水；耐冲刷组合物包括以下份计的原料：硅溶胶5~6份、碳化硅2~3份、大叶藻2~3份、羟丙基甲基纤维素1~2份、非离子聚丙烯酰胺1~2份、聚乙烯0.8~1.2份、木质素磺酸钙0.8~1.2份、氢氧化镁0.5~0.7份、柠檬酸盐0.5~0.7份、硼酸0.2~0.4份和硅酸钠0.1~0.3份。2.根据权利要求1所述的耐冲刷外墙墙体材料，其特征在于，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥65份、硅渣30份、碳纤维-石墨烯增强组分22.5份、改性滑石粉15份、耐冲刷组合物15份、磷石膏15份、助剂8份和适量水；耐冲刷组合物包括以下份计的原料：硅溶胶5.5份、碳化硅2.5份、大叶藻2.5份、羟丙基甲基纤维素1.5份、非离子聚丙烯酰胺1.5份、聚乙烯1份、木质素磺酸钙1份、氢氧化镁0.6份、柠檬酸盐0.6份、硼酸0.3份和硅酸钠0.2份。3.根据权利要求1所述的耐冲刷外墙墙体材料，其特征在于，所述磷石膏为硫酸分解磷矿石所产生的石膏，其自由水分质量百分比含量小于5%。4.根据权利要求1所述的耐冲刷外墙墙体材料，其特征在于，所述碳纤维-石墨烯增强组分的制备方法为：（1）、制备石墨烯分散液将石墨粉和二甲基甲酰胺按照1g:1.1~1.5L的比例混合，控制温度为20~40℃、功率为200~300W超声处理20~50min，然后离心分离，保留上层清液，得到石墨烯分散液；（2）、制备碳纤维-石墨烯复合结构以碳纤维为工作电极，将碳纤维置于酸溶液中进行电催化氧化，得到活化碳纤维；将活化碳纤维加入至石墨烯分散液中，然后进行电沉积得到碳纤维-石墨烯复合结构；（3）、按照2~3:1的质量比称取硅溶胶和环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：武娟，
申请(专利权)人：合肥万之景门窗有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34