一种地聚合物/秸秆基新型复合建材制造技术

本发明专利技术公开了一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水、水玻璃，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，各原料的配比为：地聚合物40‑70重量份，秸秆3‑10重量份，纸厂滤泥5‑20重量份，水35‑60重量份，水玻璃3‑6重量份，用秸秆、粉煤灰、矿渣等固体废弃物为原材料，不仅变废为宝，还能开辟秸秆、粉煤灰、矿渣、滤泥等综合利用新途径，扩大板材和建筑节能材料的应用范围。地聚合物/秸秆基新型复合材料，结合了秸秆良好的韧性、保温性能和地聚合物良好的结构耐久性、抗高温、抗腐蚀性能，赋予了该材料良好的综合性能，其应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种地聚合物/秸秆基新型复合建材
本专利技术属于新型建材领域，具体涉及一种地聚合物/秸秆基新型复合建材。
技术介绍
我国是农业大国，秸秆产量随着农业的连年丰收而大幅度上升，年产量大约为6.5亿余吨，占全世界秸秆总量的20%~30%。为了减轻农业废弃物的污染，近年来，各地制定和颁布实施了一系列政策法规，鼓励和扶持综合利用农业废弃物。目前，秸秆约有30%作为农村生活燃料和能源、16%作为饲料、15%还田、4%用作发电、3%用作食用菌生产、2%用作其他，而丢弃或在田间直接焚烧的约占30%，不仅燃烧生成大量的黑烟，而且对环境造成了污染。因此开发农作物秸秆的新用途，是一个迫切的问题。地聚合物是近几年国内外研究较多的一种新型绿色胶凝材料。以活性Si-Al质材料和高碱性溶液为原材料，制备出了一种新型无机硅铝质胶凝材料，又称为土聚水泥。地聚合物本身具有快硬早强、强度高、韧性高、耐腐蚀、抗渗、抗冻、耐火以及固封重金属等优异性能。纤维与地聚合物混合可以改善地聚合物的力学性能，纤维与无机高分子网络间的几乎没有化学相互作用，主要是机械混合，通过物理加强作用和纤维桥架作用控制了材料基体微观和宏观裂纹，改善地聚合物的抗折、抗裂性能。棉织物（CF）作为一种天然纤维，本身具有良好的机械性能，可以改善地聚合物的抗折强度、断裂韧性、弯曲模量和冲击强度，此外，棉织物在粉煤灰基地聚合物中不会高温降解。聚乙烯醇（PVA）纤维可以用于增强地聚合物，解决地聚合物固有的脆性。MotohiroOhno使用随机取向的短聚氯乙烯纤维开发了纤维/地聚合物复合材料。这种新型的复合材料具有较好的强度和拉伸延展性。聚丙烯纤维可以增强地聚合物混凝土的抗压强度和延展性。玻璃纤维增强聚合物（GFRP）可以提高地聚合物的耐久性、可持续性和强度。此外，碳纤维，玄武岩纤维也都可以作为增强体，来增强地聚合物的机械性能。随着科技进步和社会生产力的极大提高，人口激增、过度消耗资源、环境污染、生态破坏等问题也随之日益突出，并且严重阻碍了经济的发展和人民生活质量的提高，继而威胁着全人类的未来和生存的发展。利用秸秆和地聚合物开发低碳经济的新型环保复合材料，为解决资源问题提供了一条行之有效的途径。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，用秸秆、粉煤灰、矿渣等固体废弃物为原材料，不仅变废为宝，还能开辟秸秆、粉煤灰、矿渣、滤泥等综合利用新途径，扩大板材和建筑节能材料的应用范围。地聚合物/秸秆基新型复合材料，结合了秸秆良好的韧性、保温性能和地聚合物良好的结构耐久性、抗高温、抗腐蚀性能，赋予了该材料良好的综合性能，其应用前景广阔。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水、水玻璃，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，各原料的配比为：地聚合物40-70重量份，秸秆3-10重量份，纸厂滤泥5-20重量份，水35-60重量份，水玻璃3-6重量份。所述地聚合物含有是粉煤灰、矿渣粉的质量比为2-3:1。一种地聚合物/秸秆基新型复合建材的制备方法，包括以下步骤：（1）秸秆预处理：将秸秆粉碎至长度2cm以下，用造纸制浆废水进行浸泡，浸泡时间3-5h，过滤、干燥后备用；（2）将粉煤灰、矿渣破碎、粉磨，使比表面积达到450-500m2/kg，按比例加入纸厂滤泥、水、水玻璃混合制成地聚合物前驱体；（3）将预处理的秸秆纤维加入到地聚合物前驱体中，搅拌混合，浇注成型；（4）自然养护4-8h，然后浸入水中36-42h，取出烘干即可。步骤（1）所述造纸制浆废水PH值为10-12。本专利技术的有益效果是：（1）在地聚合物技术的基础，将秸秆、滤泥与地聚合物复合形成一种新型的无机/有机相结合的复合材料，这种新型复合材料同时具备了秸秆保温隔热的特性和地聚合物的早强快硬、渗透率低的特性，水玻璃在碱性环境里能够起到激发剂作用，加上滤泥能够增强对混凝土结构耐久性，延长了复合建材的使用寿命；（2）利用强碱性的造纸制浆废水对碎秸秆进行浸泡，使秸秆快速纤维化，时间短，成本低；（3）将秸秆、粉煤灰、矿渣、滤泥等工农业固体废弃物的利用有机结合，不仅可以利用废弃物研制新型复合材料，而且具有节约资源、节约能源、保护耕地和保护环境的显著特点；（4）制备完成后整体浸入水里进行养护，能够增加韧性，有效防止建材开裂；（5）能够制备板材或管材：其中板材密度小于600kg/m3；导热系数小于0.2W/(m·K)，软化系数大于0.9，干燥收缩值小于0.5mm/m，抗折强度大于7MPa，用于包装箱、集装箱板材；管材抗压强度大于0.3MPa；PH值大于7-8，硫氧化物的含量小于0.06%；（6）拓展了秸秆和地聚合物应用领域范围，更为板材、墙材的设计开发提供了新方法新思路。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式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1一种地聚合物/秸秆基管材，包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，所述粉煤灰、矿渣粉的质量比为2:1各原料的配比为：地聚合物70重量份，秸秆3重量份，纸厂滤泥20重量份，水35重量份。其制备方法，包括以下步骤：（1）秸秆预处理：将秸秆粉碎至长度1.5cm，用PH值为12造纸制浆废水进行浸泡，浸泡时间3h，过滤、干燥后备用；（2）将粉煤灰、矿渣破碎、粉磨，使比表面积达到500m2/kg，按比例加入纸厂滤泥、水混合制成地聚合物前驱体；（3）将预处理的秸秆纤维加入到地聚合物前驱体中，搅拌混合，浇注成1200mm的管材；（4）自然养护4h，然后浸入水中42h，取出烘干即可。管材不开裂，不离析，泌水率为0，抗压强度为2.85MPa，导热系数为0.15W/(m·K)，干燥收缩值0.3mm/m，燃烧性能级别为A2级。实施例2一种地聚合物/秸秆基新型复合板材，包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，所述粉煤灰、矿渣粉的质量比为2.4:1各原料的配比为：地聚合物55重量份，秸秆6重量份，纸厂滤泥14重量份，水45重量份。其制备方法，包括以下步骤：（1）秸秆预处理：将秸秆粉碎至长度1cm，用PH值为11造纸制浆废水进行浸泡，浸泡时间4h，过滤、干燥后备用；（2）将粉煤灰、矿渣破碎、粉磨，使比表面积达到480m2/kg，按比例加入纸厂滤泥、水混合制成地聚合物前驱体；（3）将预处理的秸秆纤维加入到地聚合物前驱体中，搅拌混合，浇注成型；（4）自然养护6h，然后浸入水中40h，取出烘干即可。板材黏聚性好，不开裂，不离析，泌水率为0，抗压强度为3.51MPa，导热系数为0.12W/(m·K)，干燥收缩值0.4mm/m，燃烧性能级别为A2级。实施例3一种地聚合物/秸秆基新型复合板材，包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，所述粉煤灰、矿渣粉的质量比为3:1各原料的配比为：地聚合物40重量份，秸秆10重量份，纸厂滤泥5重量份，水60重量份。其制备方法，包括以下步骤：（1）秸秆预处理：将秸秆粉碎至长度1.9cm，用PH值为10造纸制浆废水进行浸泡，浸泡时间5h，过滤、干燥后备用；（2）将粉煤灰、矿渣破碎、粉磨，使比表面积达到450m2/kg，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，其特征在于：包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水、水玻璃，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，各原料的配比为：地聚合物40‑70重量份，秸秆3‑10重量份，纸厂滤泥5‑20重量份，水35‑60重量份，水玻璃3‑6重量份。

【技术特征摘要】
1.一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，其特征在于：包括地聚合物、秸秆、纸厂滤泥、水、水玻璃，所述地聚合物含有粉煤灰、矿渣粉，各原料的配比为：地聚合物40-70重量份，秸秆3-10重量份，纸厂滤泥5-20重量份，水35-60重量份，水玻璃3-6重量份。2.根据权利要求1所述的一种地聚合物/秸秆基新型复合建材，其特征在于：所述地聚合物含有是粉煤灰、矿渣粉的质量比为2-3:1。3.一种地聚合物/秸秆基新型复合建材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）秸秆预处理：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡峻，刘建民，周玉勤，汪涛，
申请(专利权)人：江苏金贸科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32