一种水泥木质混凝土及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水泥木质混凝土及其制备方法和应用。该水泥木质混凝土包括水泥，水，木质骨料和外加剂；该木质骨料表面有一层防腐憎水膜。该防腐憎水膜通过将所述木质骨料浸泡在防腐憎水剂中形成，该防腐憎水剂包括木醋液。经过防腐憎水剂浸泡过的木质骨料可以直接应用于水泥混凝土中，不会发生腐烂和膨胀，使水泥木质混凝土真正得以应用。本发明专利技术的水泥木质混凝土可以采用植物废弃物制备的木质骨料，且该水泥木质混凝土具有抗压、抗折、抗裂、轻质、抑碱、保温、透水等性能，是一种性能优异的绿色环保材料。绿色环保材料。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥木质混凝土及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及绿色环保建筑材料领域，尤其涉及一种水泥木质混凝土及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]树木修剪、木材加工和农作物收割时产生大量的植物废弃物，植物废弃物包括废树枝、废树根、稻壳、家具边角料、木屑等，并且植物是可以再生的资源，采用植物废弃物形成水泥木质混凝土中的骨料，使水泥混凝土节约了大量的砂石料，从而保护了自然生态环境。
[0003]混凝土是一种常用的建筑材料，其由凝胶材料、骨料(砂子，碎石)和水按适当比例配置后经一定时间硬化而成。
[0004]为了使植物废弃物得到合理应用，本申请专利技术人致力于研发一种水泥木质混凝土，其可以利用植物废弃物作为水泥木质混凝土中的骨料，并且该水泥木质混凝土还具有抗压、抗折、抗裂、抑碱、轻质、保温、透水等优异性能，从而将植物废弃物变废为宝，节约大量资源，缓解植物废弃物给城市和农村处理固废以及对生态环境造成的压力。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用植物或植物废弃物作为骨料的水泥木质混凝土，其具有抗压、抗折、抗裂、抑碱、轻质、保温、透水等优异性能。
[0006]木质骨料主要包括纤维素、半纤维素和木质素三种成分，在植物的细胞壁中，这三种物质紧密地结合在一起，形成了不同的形态、结构刚性和溶解性。其中，纤维素分子间氢键形成了纤维素链的刚性结构，多条纤维素链通过氢键和范德华力形成微纤丝，纤维素微纤丝之间充满了半纤维素和木质素等物质。纤维素微纤丝在木质骨料中起刚性作用，木质素在木质骨料中起增强木质骨料机械强度和抵抗不良外界环境侵袭的作用，半纤维素则起填充作用。
[0007]木质骨料可以由植物或植物废弃物通过切割或粉碎而成。木质骨料包括木质粗骨料、木质细骨料、木质纤维或其任意混合物。木质粗骨料包括木条，木片，竹条和竹片或其任意混合物，木质细骨料包括木屑、稻壳粉碎物或其混合物，木质纤维包括线状木质纤维。
[0008]由于木质骨料在混凝土中接触到水分容易发生腐烂和膨胀，因此将木质骨料应用于混凝土中，且使该混凝土的性能不低于甚至优于一般的水泥混凝土，需要解决木质骨料容易发生腐烂且膨胀的问题。解决的方案之一是将木质骨料在应用于混凝土中之前，对木质骨料进行预处理，使其具有防腐和抗胀的特性。因此，寻找一种合适的方法对木质骨料进行预处理并且使得木质骨料具有防腐和抗胀的特性则尤为重要。
[0009]可以采用酸法或碱法对木质骨料进行预处理。但使用强酸有较大毒性，而且其腐蚀性强，在处理过程中对环境也会造成较大的负面影响，而碱处理产生则会使纤维素或半
纤维素发生剥皮反应，会弱化木质骨料所起的刚性作用。因此，强酸和碱都不适合用于对木质骨料进行预处理。
[0010]期中，专利技术人发现木质骨料在水泥木质混凝土形成过程中非常容易发生膨胀问题，这是因为木材容易吸水从而使木材体积变大。为了克服木质骨料吸水膨胀，专利技术人通过大量的研究和实验，最终发现弱酸在某种程度上可以将木质素从木材表面析出来且不易脱落到溶液中，在析出过程中慢慢地吸附到木材表面，使木材表面形成致密的膜体，防止水分浸入到木材内部。
[0011]又经过大量测试后，发现将木质骨料放置在木醋液中浸泡一段时间后，相比于没有在木醋液中浸泡的木质骨料，其更不容易发生腐烂和膨胀。将在木醋液中浸泡后的木质骨料放在显微镜下观察发现，发现在木醋液中浸泡后的木质骨料表面有一层膜，该膜体可以将木质骨料与水隔离，从而抵抗水分和细菌对木质骨料的侵袭，使得木质骨料不易发生腐烂和膨胀。而且木醋液是一种弱酸，其可以在木炭生产过程中被提炼出来的，也可用稻壳、椰壳、秸秆等废弃物生产，对环境友好且价格低廉。木醋液还具有一定的杀菌杀虫作用，其要成分包括水、有机酸、酚类、醇类和酮类等物质，因此经常作为农药或肥料被广泛使用。
[0012]因此最后选定木醋液作为木质骨料的预处理材料，其不仅能防止木质骨料遇水膨胀和腐烂的作用，还能起到一定的除虫防害的作用。
[0013]因此，本专利技术第一方面提供了一种水泥木质混凝土，包括水泥，水，木质骨料和外加剂；所述木质骨料表面有一层防腐憎水膜。
[0014]进一步地，所述防腐憎水膜通过将所述木质骨料浸泡在防腐憎水剂中形成，所述防腐憎水剂包括木醋液。
[0015]进一步地，所述防腐憎水剂还包括壳聚糖和/或海藻酸钠。
[0016]优选地，所述防腐憎水剂由木醋液和壳聚糖组成，所述木醋液和壳聚糖的重量比为(10
‑
100):(1
‑
5)。
[0017]优选地，所述防腐憎水剂由木醋液，壳聚糖和海藻酸钠组成，所述木醋液，壳聚糖和海藻酸钠的重量比为(10
‑
100):(1
‑
5):(0.5
‑
1)，优选地为100:2.5:0.7。
[0018]进一步地，所述浸泡的时间为1
‑
15天，优选为1
‑
3天，更优选为3天。
[0019]进一步地，所述木质骨料的含水率为12％
‑
15％。
[0020]进一步地，所述木质骨料包括以下一种或多种材料：木质粗骨料、木质细骨料、木质纤维；其中，所述木质粗骨料包括以下一种或多种材料：木条、木片、竹条、竹片，木质粗骨料尺寸优选小于10cm，更优选1cm至5cm；所述木质细骨料包括以下一种或多种材料：木屑、稻壳粉碎物；所述木质纤维包括线状木质纤维，线状木质纤维的长度优选3
‑
6cm。
[0021]进一步地，所述水泥，水，木质骨料和外加剂的重量比为100:(35
‑
45):(40
‑
65):(1
‑
2)。
[0022]优选地，所述木质骨料包括木质粗骨料和木质细骨料，所述木质粗骨料和木质细骨料的重量比为(2
‑
4):1。
[0023]进一步地，所述外加剂包括以下种或多种：混凝土减水剂、混凝土缓凝剂、混凝土速凝剂、混凝土乳胶剂。
[0024]进一步地，所述水泥木质混凝土还包括粉煤灰或硅灰，用于吸附有害物质。
[0025]进一步地，所述水泥木质混凝土还包括砂子和/或碎石。
[0026]优选地，所述水泥木质混凝土包括水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂，其中水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂重量比为100:(40
‑
45):(40
‑
55):(5
‑
10):(1
‑
2)，所述木质骨料为木质粗骨料和木质细骨料混合物，所述木质粗骨料和所述木质细骨料的重量比为(2
‑
4):1。
[0027]优选地，所述水泥木质混凝土包括水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂，其中水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂重量比为100:(35
‑
40):(50
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥木质混凝土，其特征在于，所述水泥木质混凝土包括水泥，水，木质骨料和外加剂；所述木质骨料表面有一层防腐憎水膜。2.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述防腐憎水膜通过将所述木质骨料浸泡在防腐憎水剂中形成，所述防腐憎水剂包括木醋液。3.如权利要求2所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述防腐憎水剂还包括壳聚糖和/或海藻酸钠。4.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述木质骨料包括以下一种或多种材料：木质粗骨料、木质细骨料、木质纤维；其中，所述木质粗骨料包括以下一种或多种材料：木条、木片、竹条、竹片；所述木质细骨料包括以下一种或多种材料：木屑、稻壳粉碎物；所述木质纤维包括线状木质纤维。5.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述水泥，水，木质骨料和外加剂的重量比为100:(35
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45):(40
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65):(1
‑
2)。6.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述木质骨料包括木质粗骨料和木质细骨料，所述木质粗骨料和所述木质细骨料的重量比为(2
‑
4):1。7.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述外加剂包括以下一种或多种：混凝土减水剂、混凝土缓凝剂、混凝土速凝剂、混凝土乳胶剂。8.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述水泥木质混凝土还包括粉煤灰或硅灰。9.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述水泥木质混凝土还包括砂子和/或碎石。10.如权利要求1所述的水泥木质混凝土，其特征在于，所述水泥木质混凝土包括水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂，其中水泥，水，木质骨料，粉煤灰和混凝土乳胶剂重量比为100:(40
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45):(40
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55):(5
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10):(1
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2)，所述木质骨料为木质粗骨料和木质细骨料混合物，所述木质粗骨...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔恒香，
申请(专利权)人：上海江叶园林景观工程有限公司，
类型：发明
国别省市：