一种抗冻融水泥空心砖的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗冻融水泥空心砖的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术首先将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂进行混合球磨，通过球磨对碳纳米管进行了表面羟基化改性，随后将其与单体、复合引发剂等进行混合，改性的碳纳米管表面接枝超支化聚合物，随后与添加颗粒进行混合制备得到抗冻融水泥空心砖；本发明专利技术在制备过程中首先改性的碳纳米管通过表面接枝的聚合物，可以很好的与水泥等原料进行结合，形成以碳纳米管为中心的丰富的网络结构，利用中心的离子可以降低水的凝固点及冰点，增加抗冻融性能，同时加入的添加颗粒可以释放出氧负离子，加强了抗冻融性能。本发明专利技术解决了目前水泥空心砖在低温环境下容易冻融破坏，导致出现裂痕的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻融水泥空心砖的制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种抗冻融水泥空心砖的制备方法。
技术介绍
建筑墙体是主要的围护结构，是耗能的主要部件，是实现建筑节能的重要环节。其中烧结砖砖由于耗费大量的土地资源和能源，已经是国家禁止性产品。加气混凝土砌块有良好的隔音和自保温效果，因此得到了大力发展。但由于加气混凝土砌块气孔多，不防水，抗冻性能差，不能用于外墙；表面过于光滑，粉刷困难，增加了后期施工难度；承压能力小，只能用于填充墙，因此使用时受到部分限制。由于免烧空心砖具有一定的自保温功能，隔音效果良好，容重也比免烧实心砖轻很多，随着免烧空心砖结构和材料性能的改善，因此免烧空心砖近年得到了很大的发展。空心砖分为水泥空心砖，粘土空心砖，页岩空心砖。空心砖只是一种建筑材料，用科学的方法使用是没有问题的。空心砖在使用上科学性非常强，质量要求也高，勘察地基是否适合使用空心砖、怎么来设计、施工时水泥等相关配料有没有问题等都有关系。空心砖是近年内建筑行业常用的墙体主材，由于质轻、消耗原材少等优势，已经成为首先推荐的产品。空心砖和实心砖相比，可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输重量；减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度；减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价；同时空心砖具有质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好以及环保、无污染的特点，因而成为框架结构建筑物的理想填充材料。然而目前水泥空心砖在低温环境下容易冻融破坏，导致出现裂痕，从而缩短了水泥空心砖的使用寿命，限制了水泥空心砖的使用范围。因此需研究一种低温下抗冻融不易开裂的水泥空心砖。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前水泥空心砖在低温环境下容易冻融破坏，导致出现裂痕的问题，本申请提供了一种抗冻融水泥空心砖的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种抗冻融水泥空心砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂按质量比15～19:7～9:1混合，进行球磨，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物，将干燥物、四氢呋喃按质量比4～8:11搅拌混合，收集搅拌混合物；（2）按重量份数计，取100～120份搅拌混合物、40～50份单体、12～14份甲醇、5～7份复合引发剂、1～3份过氧化苯甲酸叔丁酯，首先将搅拌混合物、复合引发剂放入反应器中，在40～45℃下搅拌；（3）在搅拌结束后，降温至-10～-5℃，再加入单体，降温至-20～-15℃，搅拌反应，再加入甲醇及过氧化苯甲酸叔丁酯，混合，静置，升温至40～45℃，保温，过滤，收集滤渣，使用无水乙醚洗涤，干燥，收集干燥物；（4）按重量份数计，取170～180份硅酸盐水泥、70～80份水、30～35份石英砂、18～23份干燥物、10～15份添加颗粒、7～9份助剂、1～4份减水剂，搅拌混合，放入模具中挤压成型，脱模，干燥，养护，即得抗冻融水泥空心砖。所述步骤（1）中添加剂为将氢化铝锂与乙醚按质量比1:4～8混合而成。所述单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体按质量比1～3:7～10混合而成。所述复合引发剂为将甲醇钾、18-冠-6按质量比4～7:2混合而成。所述步骤（4）中添加颗粒的制备方法为：A.将复合物与水按质量比4:12～16进行超声震荡，收集震荡混合物，将震荡混合物、混合液及主料按质量比3:25:10～13进行混合，调节pH至8.5～9.0，在80～90℃下进行加热；B.在加热结束后，降温至60～65℃，静置，喷雾干燥，收集干燥物，在500～530℃下煅烧，收集煅烧物，粉碎，即得添加颗粒。所述步骤A中复合物为硝酸镁、硝酸铝、硝酸锌及硝酸镍按质量比3:2:1～4:1进行球磨，收集球磨混合物，即得复合物。所述步骤A中混合液为将碳酸氢铵、碳酸钠及氢氧化钠溶液按质量比3:1～3:12混合而成。所述步骤A中主料为将电气石、萤石按质量比5～10:2球磨而成。所述步骤（4）助剂为黄腐酸、醋酸镁按质量比4～7:2混合而成。所述步骤（4）中减水剂为聚羧酸减水剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术首先将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂进行混合球磨，通过球磨对碳纳米管进行了表面羟基化改性，而且在水洗过程中，使其表面负载部分的氧化锂，随后将其与单体、复合引发剂等进行混合，通过混合反应，使改性的碳纳米管表面接枝超支化聚合物，并且与聚丙烯酰胺进行结合，随后与添加颗粒进行混合制备得到抗冻融水泥空心砖；（2）本专利技术在制备过程中首先改性的碳纳米管通过表面接枝的聚合物，可以很好的与水泥等原料进行结合，形成以碳纳米管为中心的丰富的网络结构，通过利用聚丙烯酰胺对其中的离子进行吸附，位于中心部分，通过丰富的网络结构，使其内部的存在的水是以微量分隔存在，利用中心的离子可以降低水的凝固点及冰点，增加抗冻融性能，其次加入的助剂可以极大降低水的冰点，避免水的结冰，同时加入的添加颗粒可以释放出氧负离子，在实现自净化的同时，也干扰冰晶的形成，加强了抗冻融性能；（3）本专利技术以硝酸镁、硝酸铝、硝酸锌及硝酸镍作为基础的金属盐，通过利用利用碱性溶液的沉降、晶化，获得水滑石，在合成过程中加入了以电气石、萤石为原料的主料，使形成水滑石沉积在主料表面，对其进行增效，提高离子间的交换性能，增加了主料的抗冻融性能，并且提高了空心砖的力学性能。具体实施方式添加剂为将氢化铝锂与乙醚按质量比1:4～8混合而成。单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体按质量比1～3:7～10混合而成。复合引发剂为将甲醇钾、18-冠-6按质量比4～7:2混合而成。复合物为硝酸镁、硝酸铝、硝酸锌及硝酸镍按质量比3:2:1～4:1进行球磨，收集球磨混合物，即得复合物。混合液为将碳酸氢铵、碳酸钠及氢氧化钠溶液按质量比3:1～3:12混合而成。主料为将电气石、萤石按质量比5～10:2球磨而成。添加颗粒的制备方法为：A.将复合物与水按质量比4:12～16进行超声震荡，收集震荡混合物，将震荡混合物、混合液及主料按质量比3:25:10～13进行混合，调节pH至8.5～9.0，在80～90℃下进行加热9h；B.在加热结束后，降温至60～65℃，静置12h，喷雾干燥，收集干燥物，在500～530℃下煅烧2h，收集煅烧物，粉碎，过400目筛，收集过筛颗粒，即得添加颗粒。助剂为黄腐酸、醋酸镁按质量比4～7:2混合而成。减水剂为聚羧酸减水剂。一种抗冻融水泥空心砖的制备方法，该制备方法包括如下步骤：（1）将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂按质量比15～19:7～9:1混合，以800r/min进行球磨50min，过滤，使用水洗涤至中性，干燥，收集干燥物，将干燥物、四氢呋喃按质量比4～8:11搅拌混合，收集搅拌混合物；（2）按重量份数计，取100～120份搅拌混合物、40～50份单体、12～14份甲醇、5～7份复合引发剂、1～3份过氧化苯甲酸叔丁酯，首先将搅拌混合物、复合引发剂放入反应器中，在40～45℃下搅拌70min；（3）在搅拌结束后，降温至-10～-5℃，再加入单体，降温至-20～-15℃，搅拌反应2～5h，再加入甲醇及过氧化苯甲酸叔丁酯，以400r/min混合40min，静置4h，升温至40～45℃，保温5h，过滤，收集滤渣，使用无水乙醚洗涤，干燥，收集干燥物；（4）按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻融水泥空心砖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂按质量比15～19:7～9:1混合，进行球磨，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物，将干燥物、四氢呋喃按质量比4～8:11搅拌混合，收集搅拌混合物；（2）按重量份数计，取100～120份搅拌混合物、40～50份单体、12～14份甲醇、5～7份复合引发剂、1～3份过氧化苯甲酸叔丁酯，首先将搅拌混合物、复合引发剂放入反应器中，在40～45℃下搅拌；（3）在搅拌结束后，降温至‑10～‑5℃，再加入单体，降温至‑20～‑15℃，搅拌反应，再加入甲醇及过氧化苯甲酸叔丁酯，混合，静置，升温至40～45℃，保温，过滤，收集滤渣，使用无水乙醚洗涤，干燥，收集干燥物；（4）按重量份数计，取170～180份硅酸盐水泥、70～80份水、30～35份石英砂、18～23份干燥物、10～15份添加颗粒、7～9份助剂、1～4份减水剂，搅拌混合，放入模具中挤压成型，脱模，干燥，养护，即得抗冻融水泥空心砖。

【技术特征摘要】
1.一种抗冻融水泥空心砖的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：（1）将碳纳米管、氢氧化钾及添加剂按质量比15～19:7～9:1混合，进行球磨，过滤，洗涤，干燥，收集干燥物，将干燥物、四氢呋喃按质量比4～8:11搅拌混合，收集搅拌混合物；（2）按重量份数计，取100～120份搅拌混合物、40～50份单体、12～14份甲醇、5～7份复合引发剂、1～3份过氧化苯甲酸叔丁酯，首先将搅拌混合物、复合引发剂放入反应器中，在40～45℃下搅拌；（3）在搅拌结束后，降温至-10～-5℃，再加入单体，降温至-20～-15℃，搅拌反应，再加入甲醇及过氧化苯甲酸叔丁酯，混合，静置，升温至40～45℃，保温，过滤，收集滤渣，使用无水乙醚洗涤，干燥，收集干燥物；（4）按重量份数计，取170～180份硅酸盐水泥、70～80份水、30～35份石英砂、18～23份干燥物、10～15份添加颗粒、7～9份助剂、1～4份减水剂，搅拌混合，放入模具中挤压成型，脱模，干燥，养护，即得抗冻融水泥空心砖。2.根据权利要求1所述抗冻融水泥空心砖的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中添加剂为将氢化铝锂与乙醚按质量比1:4～8混合而成。3.根据权利要求1所述抗冻融水泥空心砖的制备方法，其特征在于，所述单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体按质量比1～3:7～10混合而成。4.根据权利要求1所述抗冻融...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国峰，
申请(专利权)人：江苏华友装饰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32